Земля в переворотах. Глава 8.

Глава 8. Перемещённые полюса.

Причина ледниковых периодов.

Одна за другой, перед исследователями, открывались сцены потрясений и разрушений, и почти каждая открытая новая пещера, исследованные горные хребты, исследованные подводные каньоны неизменно демонстрировали одну и ту же картину насилия и запустения. Под тяжестью этих свидетельств две великие теории девятнадцатого века становились все более и более бессильными: теория единообразия и теория эволюции, построенная на ней. Другое фундаментальное учение, возникшее в девятнадцатом веке, — теория ледниковых периодов — все более и более обременялось ответственностью за выявленные геологические факты; тем не менее причина ледниковых периодов оставалась предметом многочисленных дискуссий и никогда не согласовывалась.

Происхождение ледниковых периодов искали «на земле внизу и на небе вверху». Теории, которые пытались объяснить их происхождение, подпадают под следующие рубрики: астрономические, геологические и атмосферные.

В первой группе некоторые теории ищут причину ледниковых периодов в космосе, некоторые — на солнце, некоторые — в относительном положении солнца и земли. Одна из идей заключалась в том, что пространство, через которое путешествовала солнечная система, не всегда имело одинаково низкую температуру, поскольку её вариации могли быть
из-за газов или пыли, присутствующих в некоторых областях. От этой идеи отказались. Другая теория заключалась в том, что солнце — переменная звезда, излучающая больше тепла в одни периоды и меньше в другие. Эта теория также не была обоснована и в целом отвергнута; однако время от времени она находит новых сторонников. Еще одна теория предполагает, что ледниковые периоды наступают, когда в каком-либо полушарии, Северном или Южном, случается зима, когда земной шар находится на самом дальнем конце своего эллипса, как в настоящее время в Южном полушарии. Зима будет немного длиннее и холоднее; однако лето, хотя и немного короче, было бы более жарким, и если бы Земля всегда двигалась по своей нынешней орбите, описанные изменения не привели бы к ледниковому периоду. Также утверждалось, что земная орбита становится попеременно более и менее растянутой.

Из геологической группы теорий одна предполагала изменение активности теплых источников; другая — изменение направления Гольфстрима, который несет воду, нагретую в Карибском море, в северную Атлантику; если бы не было Панамского перешейка, а Северная и Южная Америка были разделены, часть потока из Карибского бассейна текла бы в Тихий океан. Обе эти теории оказались неадекватными, и палеонтологическое исследование морской фауны по обе стороны перешейка позволяет предположить, что разделительная полоса суши существовала задолго до наступления ледникового периода. Другая геологическая теория, у которой все еще есть некоторые приверженцы, видит происхождение ледниковых периодов в изменении высоты континентов, что также влияет на направление ветров и осадков. Но этому определенно противостоит такой авторитетный специалист по ледниковой геологии, как А. П. Коулман, почетный профессор геологии Университета Торонто:

«Если учесть распределение ледяных щитов в плейстоцене, покрывавших 4 000 000 квадратных миль Северной Америки и половину такой же части Европы … [и лед в Гренландии, Исландии, Шпицбергене … на южном острове Новой Зеландии и Патагонии в Южной Америке становится очевидным, что все части света не могли быть подняты сразу. Теория рушится под собственным весом». Следовательно, «высота над линией снега вызовет локальное оледенение, но нет никаких доказательств того, что таким образом могут образовываться крупномасштабные ледяные щиты и что
всеобщее охлаждение, подобное тому, которое существовало в плейстоцене, таким образом, очевидно, не могло состояться».

Из атмосферных условий, которые могут повлиять на повышение или понижение температуры, для объяснения изменений температуры в прошлом было предложено различное количество углекислого газа в воздухе, а также частиц пыли. С уменьшением содержания углекислого газа в воздухе произойдет понижение температуры, но расчет показал, что этого могло быть недостаточно, чтобы вызвать ледниковый период. Если бы земля была окутана облаками пыли, которые не давали солнечным лучам проникать на землю, произошло бы понижение температуры. Однако нужно было бы объяснить, откуда могли взяться такие обширные и густые облака пыли в атмосфере.

«Были предложены десятки методов учета ледниковых периодов, и, вероятно, ни одна другая геологическая проблема не обсуждалась так серьезно не только геологами, но и метеорологами и биологами; и все же ни одна теория не является общепринятой».

Истинная теория происхождения ледниковых периодов, будь на то астрономические, геологические или атмосферные причины, должна также объяснить, почему ледниковые периоды произошли не в северо-восточной Сибири, самом холодном месте на земле, а в умеренных широтах и в гораздо более отдаленном прошлом в Индии, Мадагаскаре и экваториальной Бразилии. Ни одна из упомянутых теорий не объясняет эти странные факты. Гипотезы, касающиеся более теплых и холодных областей в космосе или изменчивости солнца как источника энергии, особенно неадекватны для учета географического распределения ледяного покрова. Таким образом, концепция ледниковых периодов, которая утвердилась в науке как один из ее наиболее определенных фактов, служащий также основой для теории эволюции, сама по себе не имеет объяснения.

Сдвиг полюсов.

Все другие теории происхождения ледникового периода потерпели неудачу, остался путь подхода, который уже в начале обсуждения был выбран несколькими геологами: смещение земных полюсов. Если бы по какой-то причине полюса сдвинулись со своих первоначальных позиций, старые полярные льды переместились бы из Арктического и антарктического кругов в новые регионы. Ледниковый покров ледникового периода мог быть полярной ледяной шапкой более ранней эпохи. Таким образом, можно было бы объяснить не только происхождение ледяного покрова, но и тот факт, что его географическое положение не совпадало с нынешними полярными кругами.

«Самое простое и очевидное объяснение больших вековых изменений климата и прежнего преобладания более высоких температур в северных приполярных регионах можно было бы найти в предположении, что ось вращения Земли не всегда имела одно и то же положение, но что она могла изменить свое положение в результате геологических процессов, таких как длительное перераспределение суши и воды».

В течение десятилетий во второй половине девятнадцатого века многие ученые участвовали в дебатах, посвященных этой теме. Астрономы и математики спросили геологов о том, что, по их мнению, могло вызвать такое смещение земных полюсов. Лучшее, что могли предложить геологи, — это перераспределение веса на поверхности земли. Сэр Джордж Б. Эйри, королевский астроном, проанализировал этот вопрос, предположив, что земля, идеально жесткий сфероид (сплющенный глобус), была возмущена при вращении внезапным возвышением горной массы в широтах, «наиболее благоприятных для создания большого эффекта». «Ось вращения больше не совпадала бы с осью фигуры, и возникло бы колебание. При таких обстоятельствах ось вращения блуждала бы в планете. Но такое блуждание не будет бесконечным». Однако незначительность эффекта была бы разочаровывающей. Если бы образовалась горная масса, равная одной тысячной части массы экваториальной выпуклости, что, «как я понимаю, намного больше факта .. смещение полюса земли составило бы всего две-три мили, и это, хотя и сильно удивило бы астрономов .. но не привело бы к таким изменениям климата, как те, которые желательно объяснить».

Сэр Джордж Дарвин, математик и космолог, знаменитый сын знаменитого отца, провел более тщательные расчеты по этому вопросу. Если бы океанское дно глубиной 15 000 футов поднялось, превратившись в континент размером с Африку на высоте 1100 футов над уровнем моря, а на другой стороне земного шара равная площадь стала бы пониженной, результатом было бы смещение полюсов примерно на два градуса. Однако, если бы земля была пластичной, полюса блуждали бы в большей степени.

Джеймс Кролл, шотландский климатолог, писал: «Вероятно, никогда в истории нашей земли не было потрясения такого масштаба. И чтобы создать отклонение в 3°17′ — отклонение, которое вряд ли ощутимо повлияло бы на климат,—потребуется поднять не менее одной десятой всей поверхности земли на высоту 10 000 футов. Континент в десять раз больше Европы, возвышающийся на две мили, сделал бы немногим больше, чем приблизил бы Лондон к широте Эдинбурга или Эдинбург к широте Лондона. Надо быть сильно оптимистичным геологом, чтобы рассчитывать на объяснение оледенения этой страны или прежнее отсутствие льда вокруг полюсов таким способом. Мы прекрасно знаем, что со времен ледниковой эпохи в физической географии земли не произошло никаких изменений, достаточных для того, чтобы отклонить полюс на полдюжины миль, а тем более на полдюжины градусов».

Дж. Эванс, геолог, предложил астрономам пересмотреть свое заключение, исходя из предположения, что Земля представляет собой оболочку, заполненную расплавленным веществом. Он предвидел возможность того, что при изменении нагрузки на кору, кора будет вынуждена изменить свое положение по отношению к оси на целых двадцать градусов.

Сэр Уильям Томсон (лорд Кельвин), физик, поднял этот вопрос и возразил, что «земля не может, как полагают многие геологи, быть жидкой массой, заключенной только в тонкую оболочку из затвердевшей материи». «На поверхности и на многие мили ниже поверхности жесткость [земли], безусловно, намного меньше, чем у железа; и поэтому на больших глубинах жесткость должна быть значительно больше, чем на поверхности… Каким бы ни был ее возраст, мы можем быть совершенно уверены, что земля твердая внутри … и мы должны полностью отвергнуть любую геологическую гипотезу, которая … предполагает, что твердая земля представляет собой оболочку толщиной 30 или 100, или 500 или 1000 километров, опирающуюся на внутреннюю жидкую массу».

Лорд Кельвин показал, что, если бы земля была жидкой массой, покрытой твердой корой, «твердая кора так свободно поддавалась бы деформирующему влиянию солнца и луны, что она просто несла бы с собой воды океанов вверх и вниз, и не было бы никакого ощутимого приливного подъема и спада воды относительно нее. Положение дел вкратце таково: гипотеза о совершенно твердой коре, содержащей жидкость, нарушает физику, предполагая, что вещество предестественно жесткое, и нарушает динамическую астрономию. …»

Однако лорд Кельвин признал, что большее смещение полюсов было бы возможно, если бы внутри земли находилось твердое ядро, отделенное жидким слоем от внешней коры. Это он счел невероятным и направил свой аргумент против земли с расплавленным внутренним пространством.

Джордж Дарвин поддержал взгляды лорда Кельвина, представив цифры, показывающие, что земля не может иметь жидкого ядра; ее жесткость должна быть по крайней мере такой же большой, как у стали.

Таким образом, усилия геологов объяснить происхождение ледяного покрова смещением полюсов потерпели неудачу в расчетах математиков. Математик ясно изложил эту мысль:

«Математики могут показаться геологам почти грубыми в своем нежелании допустить изменение положения земной оси. Геологи едва ли знают, как много связано с тем, о чем они спрашивают. Они, похоже, не осознают огромных размеров Земли или огромного количества ее движения. Когда масса вещества вращается вокруг оси, ее нельзя заставить вращаться вокруг новой, кроме как с помощью внешней силы. Внутренние изменения не могут изменить ось, только распределение материи и движение вокруг нее. Если бы масса начала вращаться вокруг новой оси, каждая частица начала бы двигаться в другом направлении. Что может быть причиной этого? … Где та сила, которая могла бы направить каждую ее часть и каждую частицу земли в новое направление движения?»

В поисках причин, лежащих в самой земле, геологи предложили теорию, касающуюся изменений на поверхности земного шара, которые, по расчетам астрономов, могли привести к смещению полюсов, но только в степени, совершенно недостаточной для объяснения ледяного покрова в ледниковый период. Объяснение, которое показалось геологам наилучшим, было отвергнуто физиками и астрономами, которые, со своей стороны, не могли предложить никакого другого удовлетворительного решения.

Дальнейшие события показали, что приливы и отливы в земной коре под влиянием луны и солнца, неизвестные лорду Кельвину, действительно существуют, хотя и незначительны; это означает, что земля не является абсолютно твердой. Также было обнаружено, что Земля совершает реальное колебательное движение. С. С. Чандлер, американский астроном (1846-1913), объяснил колебание земли как признак ее удаления от равновесного положения. Саймон Ньюкомб, выдающийся американский астроном-математик, в своей статье «О периодическом изменении широты» написал: «Замечательное открытие Чандлера о том, что кажущееся изменение земных широт может быть объяснено предположением о вращении оси вращения Земли вокруг оси фигуры … находится в таком несоответствии с принятой теорией вращения Земли, что поначалу я был склонен усомниться в ее возможности». Однако, переосмыслив, он нашел теоретическое обоснование: «Теория затем показывает, что ось вращения будет вращаться вокруг оси фигуры в течение 306 дней и в направлении с запада на восток».

Г. В. Скиапарелли, итальянский астроном, в своем исследовании De la rotation de la terre sous Vinfluence des actions geologiques (1889) указал, что в случае смещения полюс инерции (или фигуры) и новый полюс вращения будут описывать круги друг вокруг друга, и земля будет находиться в состоянии напряжения. «В настоящее время Земля находится в таком состоянии, и в результате полюс вращения описывает небольшой круг за 304 дня, известный как круг Эйлера». Это явление колебания указывает на смещение земных полюсов когда-то в прошлом. Таким образом, вопрос сосредоточен на силах, которые могли вызвать такой сдвиг.

Скиапарелли писал: «Постоянство географических полюсов в одних и тех же регионах земли еще нельзя считать бесспорно установленным с помощью астрономических или механических аргументов. Такое постоянство может быть фактом сегодня, но это еще предстоит доказать для предыдущих эпох истории земного шара». Он думал, что серия геологических изменений может, по их совокупному эффекту, шаг за шагом, разрушить равновесие земли, при условии, что земля не является абсолютно твердым телом. «Возможность большого смещения полюса является важным элементом в обсуждении доисторического климата и распределения, географического и хронологического, древних организмов. Если эта возможность будет допущена, это откроет новые горизонты для изучения великих механических революций, которым подвергалась земная кора в прошлом. Мы не можем себе представить, например, что земной экватор мог бы занять место меридиана без большого горизонтального напряжения в некоторых регионах, которое открыло бы большие трещины; и в других регионах имело бы место горизонтальное сжатие, подобное тому, которое представляется сегодня, чтобы объяснить складчатость слоев и образование гор».

Сопротивление сфероида или земного шара, сплющенного на полюсах, изменению положения должно, по мнению Скиапарелли, проявляться также в выравнивании больших площадей и расширении мелководных морей, таких как Балтийское и Северное моря. Он закончил словами: «Наша проблема, столь важная с астрономической и математической точки зрения, затрагивает основы геологии и палеонтологии: ее решение связано с самыми грандиозными событиями в истории Земли».

Таким образом, наконец, выдающийся астроном, после тщательного изучения проблемы, перешел на сторону геолога. Однако он рассуждал по кругу: геологические изменения заставят земные полюса сдвинуться со своих мест, а движение полюсов с их мест вызовет геологические и климатические изменения.

Постепенное и медленное смещение полюсов или наклон оси объяснили бы географическое положение льда в прошлом, но это не объясняло бы другие наблюдаемые явления, такие как протяженность ледникового покрова и внезапность, с которой он окутал землю. Агассис понял это и в поддержку идеи о том, что ледниковые периоды наступили внезапно, процитировал Кювье. Кювье умер до того, как была обнародована теория ледникового периода, но он понимал, что климат, должно быть, внезапно изменился, чтобы заключить крупных четвероногих Сибири в лед, как только они были убиты, и сохранить их тела от разложения с тех пор. «Поэтому, — писал Кювье в пророческом предвкушении дебатов, которые возобновлялись более ста лет, вплоть до наших дней, — все гипотезы о постепенном охлаждении земли или медленном изменении наклона или положения земной оси неадекватны».

Скользящие Континенты.

Геологические изменения в распределении суши и воды недостаточны для объяснения смещения полюсов, поэтому проблема снова возвращается в область астрономии. Но прежде чем мы зададимся вопросом — «какие силы в Солнечной системе могли сместить земную ось?» — мы обсудим теорию, которая более трех десятилетий занимала умы геологов, климатологов и эволюционистов — теорию смещения континентов. Вместо смещения полюсов, согласно теории Вегенера, континенты дрейфуют и проходят один за другим через южные и северные полярные области.

В августе 1950 года Британская ассоциация содействия развитию науки посвятила сессии своего ежегодного съезда обсуждению вопроса: является ли теория континентального дрейфа (скольжения) правильной, или неправильной? Было много защитников теории и столько же противников. Затем теория была поставлена на голосование. В результате произошло равномерное разделение между «да» и «нет».» Председатель имел право подать решающий голос, но воздержался. Только благодаря случайному обстоятельству, что председательствующий был добросовестным — или нерешительным — человеком, было предотвращено освящение дрейфа континентов.

Теория дрейфующих континентов, обсуждаемая с 1920-х годов, берет свое начало в «сходстве форм береговых линий Бразилии и Африки». Это сходство (или, лучше, дополнение) плюс некоторые ранние фаунистические и цветочные сходства подсказали профессору Альфреду Вегенеру из Граца в Штирии, что в раннюю геологическую эпоху эти два континента, Южная Америка и Африка, были одной массой суши. Но поскольку сходство животных и растений можно было обнаружить и в других частях света, Вегенер предположил, что все континенты и острова когда-то были единой массой суши, которая в разные эпохи разделялась и отдалялась друг от друга. Те, кто не придерживается теории дрейфа континентов, продолжают объяснять сходство растений и животных «сухопутными мостами» или прежними сухопутными связями между континентами, а также между континентами и островами.

Утверждается, что для того, чтобы континенты могли двигаться, должно существовать основное различие между составом земной коры, которая обнажается в массивах суши, и тем, что существует на дне океана. Теория дрейфующих континентов основана на «все более хорошо доказанной доктрине изостазии или флотации земной коры» о пластической магме. Была введена новая номенклатура. Массивы суши или внешняя кора называются sial, аббревиатура кремния и алюминия, двух элементов, преобладающих в составе земных пород. Субстрат называется sima, аббревиатура кремния и магния, и есть «веские основания полагать, что породы, образующие субстрат [дно] океанского дна, являются более основными по составу и содержат большую долю магнезии [оксида магния]». Также предполагается, что sima лежит в основе sial континентов и, обладая пластическими свойствами сургуча, позволяет континентам дрейфовать.

Помимо учета соответствия между особенностями побережья восточной части Южной Америки и Западной Африки и между особенностями других континентов и определенными сходствами в царствах животных и растений, теория дрейфа пытается объяснить несколько геологических явлений, все они нуждаются в объяснении: (1) причина ледниковых периодов; (2) распределение угольных пластов; и (3) образование гор. Согласно Вегенеру, горные гребни поднимались при движении суши на передней стороне плавучих континентов; встречая некоторое сопротивление в своем движении по упругой симе, сиал образовал возвышения. Таким образом, когда Южная Америка отошла от Африки, на стороне, обращенной к Тихому океану, была поднята возвышенность-Анды.

Если бы с самого начала существовал только один массив суши, то мог бы существовать и только один океан, и, согласно Вегенеру, единственным океаном был Тихий океан. Атлантический океан — более поздняя формация, и его дно не может быть сима, как у Тихого океана, а построено из растянутого сиала. Достаточных доказательств различия в составе субстратов Атлантики и Тихого океана до сих пор не представлено.

Возникновение в ранний ледниковый период ледяного покрова на землях, ныне расположенных в тропических и субтропических регионах, объясняется предположением, что эти земли когда-то находились в Антарктике. Однако их протяженность настолько велика, что если бы все они были соединены вокруг Южного полюса, многие части, имеющие признаки ледникового периода, все равно были бы слишком далеки от полюса. Таким образом, теория предполагает, что эти земли последовательно занимали положение современного антарктического континента, каждая из которых, в свою очередь, проходила через ледниковый период; признаки оледенения в Африке, Индии, Австралии и Южной Америке объясняются последовательным скольжением этих континентов через южный полярный регион. Аналогичное объяснение предлагается для происхождения ледникового периода в Северном полушарии, в гораздо более позднюю дату, когда массы суши Северной Америки и Европы приблизились к Северному полюсу. Северный полюс нанесен на карту в различных точках земного шара — в Тихом океане, на канадском арктическом архипелаге, в Гренландии, на Шпицбергене — все последовательно в течение плейстоцена или недавнего ледникового периода.

Угольные пласты в северных странах, среди которых Аляска и Шпицберген, датируются Вегенером с того времени, когда эти земли занимали тропические или субтропические пояса, при их переходе из Южного полушария в Северное.

Если теория может объяснить происхождение гор, причину ледниковых периодов, угольные пласты в более высоких широтах и некоторые общие характеристики фауны и флоры континентов, разделенных океанами, то соответствие в контурах бразильского и западноафриканского побережий действительно послужило ключом к решению основных проблем в геологии и климатологии. Однако есть факты, которые решительно опровергают эту гипотезу.

Незначительная разница между гравитационными притяжениями, которым подвергается кора в более высоких широтах и ближе к экватору, была предложена Вегенером в качестве движущей силы дрейфа континентов. Но Гарольд Джефрис, британский космолог, вычислил, что эта сила в сто миллиардов раз слабее той, что способна произвести эффект: «Поэтому нет ни малейших оснований полагать, что телесные перемещения континентов через литосферу [кору] возможны». Даже если предположить, что этой движущей силы было достаточно, почему земли Европы, Сибири и Северной Америки сначала отошли от первоначальной общей массы суши к экватору, а затем отступили от экватора?

В поисках другой движущей силы А.Л.ду Туа, южноафриканский ученый, предложил вариацию теории Вегенера, а именно «концепцию земли, в которой периодическое, хотя и переменное, размягчение подкорки за счет радиоактивного нагрева позволяет «коже» по-разному ползти по ядру с последующим сморщиванием».

Что касается гор, то не все они расположены в виде длинных хребтов, параллельных морскому побережью. И не было представлено никаких убедительных доказательств в поддержку утверждения о том, что ледниковые периоды были последовательными в различных частях Южного полушария и, в гораздо более поздние времена, в различных частях Северного полушария. Кроме того, как объяснить признаки недавнего ледникового периода в Южном полушарии? В Патагонии, Новой Зеландии и других местах Южного полушария обнаружены признаки недавнего оледенения. Также несомненно, что охлаждение ледникового периода было одновременным во всем мире.

Уголь встречается не только в арктических землях, но и в Антарктике. Значит, этот континент прибыл туда из тропиков? И что было движущей силой?

Если теория верна, то движение континентов должно быть наблюдаемо в настоящее время; однако, хотя Вегенер утверждал, на основе определенных сообщений, что Гренландия и остров у ее западного побережья все еще движутся, повторные наблюдения и триангуляции не подтверждают это утверждение. Вегенер погиб во время экспедиции в Гренландию в 1930 году.

Предположение о том, что океанское дно и континенты вечно различаются по структуре, противоречит большому числу наблюдений, хотя поверхность суши изучена лучше, чем дно моря. Идея об основном различии между породами океанского дна и породами континентов опровергается везде, где исследуется ископаемое содержимое суши и океанского дна. Морским экспедициям не удалось обнаружить в различных местах на дне океана толстые слои отложений, которые должны были бы присутствовать, если бы море покрывало эти районы в течение неисчислимых веков. С другой стороны, на континентах были обнаружены отложения толщиной в тысячи и даже десятки тысяч футов. В прошлом не только большие участки суши в Северной Америке, Европе и Азии были покрыты морем в разное время — и некоторые хорошо исследованные местности, такие как гипсовые пласты Парижа, показывают неоднократное возвращение воды, — но даже самые большие и высокие горные цепи — Альпы, Анды, Гималаи — в какое—то время находились под водой. Поскольку океан когда-то покрывал огромное пространство суши, в настоящее время он может также занимать место прежней суши.

Современные массивы суши не меняют своих широт; заявленная движущая сила пока недостаточна. Угольные пласты в Антарктиде и недавнее оледенение в умеренных широтах Южного полушария — все это сговорилось опровергнуть теорию блуждающих континентов.

Меняющаяся Орбита.

После того как было показано, что теория скользящих континентов построена на слабом фундаменте, остаются три теоретических изменения в положении земного шара или его оболочки по отношению к солнцу, которые могут вызвать большие изменения климата: изменение формы орбиты или пути, по которому земля движется вокруг солнца; изменение астрономического направления оси; изменение положения земной оболочки по отношению к ядру и, следовательно, в положении полюсов (скользящая оболочка).

В настоящее время эллиптическая форма орбиты меняется очень незначительно. Это может быть остатком смещения, которое Земля претерпела на своем пути; но, следуя принципу Лапласа и Лагранжа, касающемуся стабильности планетной системы, это изменение формы земной орбиты считается колебанием, средняя форма орбиты считается фиксированной. Предполагается, что период этого колебания будет очень длительным.

Наклон эклиптики, или угол, который плоскость экватора образует с плоскостью земной орбиты, равен 23°. Этот наклон определяет последовательность времен года. В настоящее время он меняется со скоростью 0,47″ в год», но пределы его изменения трудно рассчитать. Цифры, предлагаемые различными математиками, сильно различаются. Лагранж оценил угол колебания в 7° с периодом, который имел свой последний максимум в 2167 году до нашей эры; Стоквелл рассчитал угол колебания менее 3°; в то время как Дрейсон подсчитал, что наклон составлял от 35° до 11°, то есть колебание 24°. Это изменение, независимо от его численного значения, могло быть вызвано возмущением, от которого пострадала земля; но опять же, пока причина не установлена, эффект считается постоянным колебанием.

Земля испытывает прецессию равноденствий или большое вращение оси с последующим смещением времен года по отношению к перигелию (точке на орбите, ближайшей к солнцу). Эта прецессия или «предшествование» весеннего и осеннего равноденствий достигает 50,2 дюйма в год, а земная ось описывает широкий круг в небе за период, оцениваемый примерно в 26 000 лет. Ньютон объяснил это явление, известное со времен Гиппарха, как вызванное эффектом притяжения солнца и луны на выпуклой части экватора. Но это вносит ясности в выявления причины и механизма того, что выпуклая часть земли или экватор заняли положение под углом к плоскости вращения земли, или эклиптике.
Это колебание земной оси также могло быть вызвано нарушением в движении земли, которое произошло когда-то в прошлом.

Наконец, мы уже говорили о колебании земной оси, или ее описании небольшого круга вокруг географического полюса, или, лучше, о блуждании полюса, которое вызывает небольшие колебания в широтах, обнаруженные в конце девятнадцатого века.

Теория, которая использовала изменения эксцентриситета орбиты и прецессию равноденствий для объяснения изменений климата, была выдвинута в 1864 году Джеймсом Кроллом и принята Чарльзом Дарвином и другими; с тех пор от нее отказались, поскольку она требует чередования ледниковых периодов в Северном и Южном полушариях, но доказательства противоречат такому порядку событий.

Совсем недавно М. Миланкович ввел третью переменную — наклон эклиптики, — чтобы исправить некоторые недостатки теории Кролла. Однако, по мнению его критиков, его кривая климатических изменений сильно искажает геологические даты; его переменные также не предлагают достаточно эффективных причин для резких изменений климата. Кроме того, он присвоил произвольную длину периоду колебаний наклона. И почему в прошлом не было ледниковых периодов в течение длительных периодов, если этот процесс повторяется с расчетными интервалами?

Таким образом, исследование вновь обратилось к более радикальному изменению — смещению земной коры по отношению к ядру.

Вращающаяся Кора.

Теория о том, что земная кора плавает на магме, была впервые предложена, когда Дж.Х.Пратт в 1850-х годах обнаружил, что Гималаи, самый большой массив на земле, не оказывают ожидаемого гравитационного притяжения и не отклоняют отвес. Астроном Г.Б.Эйри был удивлен, фактически до недоверия; но затем он предложил теорию о том, что гранитная кора, намного более легкая, чем магма под ней, имеет толщину всего в шестьдесят миль, и что под горами, внутри коры, есть перевернутые горы, погруженные в более тяжелую магму, которая могла бы
объяснить отсутствие гравитационного притяжения со стороны гор. Это теория изостазии.

В изучение изостазии и ее аномалий (гравитация, как ни странно, сильнее над глубокими морями) Ф.А.Венинг Майнеш, голландский геофизик и исследователь океанов, внес много важных вкладов. Он обнаружил в самой структуре земной коры признаки некоторых насильственных перемещений в глобальном масштабе. Таким образом, смещение земной коры постулируется не только для того, чтобы объяснить климат прошлого. В 1943 году Венинг Майнеш проанализировал «напряжения, вызванные изменением положения твердой земной коры относительно оси вращения Земли». В этом анализе он предположил, что кора «везде имеет одинаковую толщину и ведет себя как упругое тело». Он отметил, что если мы предположим, что кора сдвинулась по часовой стрелке относительно ядра более чем на 70°, ожидаемый эффект «показывает замечательную корреляцию со многими основными топографическими особенностями, а также с моделями сдвига на больших участках земной поверхности, как, например, в Северной и Южной Атлантике, Индийский океан и Аденский залив, Африка, Тихий океан и т. Д. Если корреляция не случайна, и это кажется маловероятным, мы должны предположить, что земная кора в какой-то момент своей истории действительно сдвинулась относительно полюсов Земли, и что кора подверглась соответствующему сдвигу блоков».

Однако, согласно теории изостазии, кора не везде одинаковой толщины, выступы земной коры погружены в очень толстую и вязкую магму, и для перемещения коры, даже если она имеет толщину всего шестьдесят миль, потребуется большая сила, чем это возможно при преобладающих условиях в солнечной системе или на самой земле.

Сама идея изменения положения земной коры относительно внутренней оси или самого земного шара предполагает обоснованность теории изостазии. Эта теория, хотя и общепринятая, затрудняет объяснение распространения сейсмических волн по всему земному шару. Если толщина земной коры не просто шестьдесят миль — что по отношению к объему магмы равно толщине скорлупы по отношению к содержимому яйца, — а две тысячи миль, как предполагают некоторые ученые, то, конечно, для смещения земной коры требуются силы, почти такие же мощные, как и для смещения всего земного шара, путем наклона его оси в новое положение по отношению к сторонам света.

«Мы с полным основанием приходим к выводу, что литосфера была смещена во время великих ледниковых периодов и что смещения были прямой причиной изменений климата в эти периоды». Автор этих строк, К.А.Поли, пропагандирует идею, предложенную или возрожденную астрономом А.С.Эддингтоном в его статье «Пограничье геологии и астрономии». Согласно Эддингтону, ледниковые периоды были вызваны смещением внешней земной коры над ее внутренней частью в результате приливного трения или неравномерного притяжения Луны к различным слоям Земли; эта теория отказывается от всяких попыток найти в самой Земле силу, которая могла бы заставить кору во всей ее полноте изменить свое положение по отношению к земной оси, которая, согласно этой теории, сохраняет свое астрономическое направление. Для того чтобы натянуть литосферу, или кору, на субстрат, или ядро, требуется меньшая сила, чем та, которая необходима для наклона оси всего земного шара в каком-то новом направлении, поскольку кора — это всего лишь часть всей массы земли, и импульс зависит от массы. Однако для того, чтобы сдвинуть кору, сохраняя ось ядра, как и ось всего земного шара, необходимо преодолеть трение между корой и субстратом; и из-за экваториальной выпуклости, чтобы изменить положение коры, она должна быть растянута в некоторых частях. Это потребовало бы приложения большой силы, которая, по-видимому, не существует при приливном трении под воздействием Луны.

Кроме того, приливная сила действует на поверхность земли в направлении восток-запад; и изменение в этом направлении не нарушило бы положения широт по отношению к полюсу и не могло бы быть причиной ледниковых периодов. Теория Эддингтона требует скольжения земной коры на север и на юг; чтобы объяснить происхождение такого скольжения, он предположил, что кора, медленно движущаяся в направлении восток-запад, столкнувшись с некоторым чрезмерным локальным трением между собой и субстратом, изменит свой курс. Но, как указывалось выше, приливное трение Луны едва ли могло растянуть кору над экваториальной выпуклостью.

Теория скользящей литосферы разделяет количественную неадекватность теории скользящих континентов. Какой-то движущий фактор, более мощный, чем приливное трение (Эддингтон), или гравитационные различия на разных широтах (Вегенер), или периодическая радиоактивность на земле (Ду Туа), должен был действовать, чтобы перемещать континенты или всю литосферу. Таким образом, эти теории соответствуют судьбе более ранней теории, которая постулировала смещение полюсов из-за геологического перераспределения суши и моря.

Также теория, которая объясняла бы смещение земной коры асимметричным ростом полярных ледяных шапок, количественно неоправданна; эта теория использует одно и то же явление — растущие ледяные шапки — в качестве причины и следствия ледниковых периодов.

Настоящий обзор теорий, которые количественно неадекватны, но основаны на хорошо обоснованном принципе изменения широт или направления оси в качестве причины ледниковых периодов, был предпринят здесь для того, чтобы показать, как вдумчивые исследователи из числа геологов, климатологов и астрономов были недовольны взглядами, которые не решали проблему географического распределения ледяного покрова в прошлом, о чем почти все другие теории странно забывают. Из этого следует, что шум, раздавшийся при публикации «Миры в столкновении», даже со стороны некоторых астрономов и геологов в их мнении о том, что о смещении оси или изменении широт они никогда не слышали, не подтверждается научной литературой.

У. Б. Райт из Геологической службы Великобритании считает, что единственный способ объяснить ледниковые периоды-это предположить, что «ось вращения земли не всегда находилась в одном и том же положении»; и «поскольку теперь стало очевидным, что геологическая история стала свидетелем многих изменений в положении климатических зон на поверхности земли и что по крайней мере одно заметное оледенение, произошедшее в пермско-каменноугольном периоде [предшествовавшее времени крупных рептилий], было вызвано смещением полюса с его нынешнего положения, стоит задаться вопросом, не имело ли четвертичное [недавнее] оледенение аналогичной причины».

Но каждое исследование в этом направлении, по мнению Райта, не смогло найти причину, которая объясняла бы повторяющиеся, но не периодические ледниковые периоды; они не возвращались через геологическую историю с измеренными интервалами. Поэтому он пришел к выводу: «Среди теорий, которые были выдвинуты для объяснения явлений ледникового периода, нет ни одной, которая соответствовала бы фактам дела таким образом, чтобы внушать доверие».

Причина не только должна была быть более могущественной, чем вызванные агенты, но и действовать с большой внезапностью. На этом мы остановимся в следующих разделах.

Должно быть, агент был внезапным и жестоким; он должен был повторяться, но с очень неустойчивыми интервалами; и он, должно быть, обладал титанической силой.

К Содержанию книги «Земля в переворотах».