Автобиография Земли. 4,6 миллиарда лет захватывающей истории нашей планеты

В начале войны немецкий флот господствовал в морях в результате разработки усовершенствованных эффективных смертоносных аппаратов: подводных лодок. В связи с необходимостью борьбы с немецкими подводными лодками исследователи усовершенствовали сонары (эхолокационные приборы) для обнаружения подлодок и магнитометры для изучения океанических бассейнов. Принцип действия сонаров заключается в излучении звуковых волн и приеме отраженных сигналов от объектов, находящихся в толще воды (таких как подлодки), и, конечно, от дна океана. Когда ученые впервые применили сонар для исследования океанического дна, выяснилось, что его рельеф включает горные цепи с пиками выше, чем гора Эверест, глубоководные желоба глубиной до 11 000 м и действительно несколько плоских участков, которые называются абиссальными равнинами. Океанографы определяют рельеф дна океана с помощью батиметрии, подобно тому, как географы и геологи изучают рельеф земной поверхности. Океанографы начали создавать батиметрические карты дна всех океанов и обнаружили, что, помимо других зон, посреди Атлантического океана, между Северной и Южной Америкой и Европой и Африкой, с севера на юг протянулись огромные горные цепи.

Некоторые ученые, в том числе Гарри Хэммонд Хесс (1906–1969), профессор петрологии Принстонского университета, и Уильям Морис Эвинг, геофизик из Лихайского университета, а позже профессор Колумбийского университета, применяли дистанционное зондирование для изучения строения и характера океанического дна. До начала Второй мировой войны Хесс поступил на службу в ВМС США и использовал эхолокаторы в Тихом океане для выявления плосковершинных подводных горных структур, которые он назвал гайотами в честь одного из своих профессоров. Хесс полагал, что это были древние вулканы, которые погрузились в океан, и их вершины выровняли волны. Позже Хесс продолжил собирать воедино множество разных групп доказательств в поддержку спрединга морского дна (механизма образования нового океанического дна вдоль срединно-океанических хребтов, которое приводит к тому, что континенты удаляются друг от друга), но сначала было необходимо собрать многочисленные данные о морском дне; более того, в некоторых случаях требовалась разработка новых инструментов для сбора и регистрации информации.

До Второй мировой войны Береговая и геодезическая служба США, а также Принстонский университет поставили перед Уильямом Эвингом и его студентами задачу по развитию новой области науки – геофизики – не только применительно к суше (с использованием динамита для исследований сейсмических преломленных волн), но и к континентальному шельфу и океаническим бассейнам. Эвинг был хорошо к этому подготовлен: он занимался изучением применения дистанционного зондирования для разведки нефти и угля. Однако поскольку оборудования для проведения таких исследований не существовало, большинство инструментов Эвинг сконструировал сам. В 1935 г., используя собственный метод дистанционного зондирования, Эвинг выяснил, что континентальный шельф, включая континентальный склон и подъем, сложен из осадков мощностью 4 000 м. Кроме того, фундамент континента находится под песками, илами и галечниками шельфа и равномерно наклонен вниз к океаническому дну.

Уильям Эвинг был первым директором Геологической обсерватории Ламонта[251], основанной в 1949 г., которая теперь называется Обсерваторией Земли Ламонта – Доэрти. Обсерватория находится в семейном поместье Ламонтов Тори-Клифф в Пэлисейдсе к северу от Нью-Йорка. В настоящее время она обладает самой большой в мире коллекцией образцов океанической коры и океанических осадков, наряду с батиметрическими профилями океана, магниторазведочными данными и профилями и результатами измерений тепловых потоков. Эвинг получил в Колумбийском университете докторскую степень по физике и применял физику для решения проблем, стоящих перед геологией, особенно в том, что касается измерений и регистрации данных об особенностях структур, расположенных под поверхностью или глубоко под землей, недоступных глазу.

Обсерватория Ламонта на тот момент была самым молодым океанографическим исследовательским учреждением в США. Институт океанографии Скриппса был основан в 1903 г. в Ла-Хойе, Калифорния, как Ассоциация морской биологии Сан-Диего. В 1912 г. это учреждение стало частью Калифорнийского университета и сменило название в знак признательности спонсорам, обеспечивавшим бо́льшую часть финансирования. Океанографический институт в Вудс-Хоуле был основан в 1930 г. как летний исследовательский центр, но он превратился в круглогодично функционирующее учреждение, когда из-за грядущей войны возросла потребность в исследовательских проектах, связанных с обороной.