Много различных загадок есть у нашей планеты. Одни относятся к отдаленным эпохам, другие — к на­стоящему времени, часть из них связана с неорганиче­ской природой, часть с миром живых организмов. Но среди всех этих загадок есть одна общая. Это — тайна геологического прошлого Земли.

Как и все небесные тела, наша планета имеет свою историю. Под действием внутренних и внешних сил она постепенно меняла свой лик: росли и разрушались горы, появлялись со дна океана и погружались в водную пу­чину огромные острова, наступало и отступало море… Одним словом, Земля не всегда была такой, как в со­временную эпоху, у нее есть «прошлое», и знать это прошлое нам необходимо. Чтобы разобраться в законо­мерностях геофизических процессов и решить целый ряд важнейших практических задач, необходимо изучить не только современное состояние пашей планеты, но и те исторические процессы, которые к нему привели. Когда историки исследуют прошлое человеческого общества, они судят о событиях давным-давно минувших дней, пре­жде всего на основании летописей, исторических доку­ментов, сохранившихся свидетельств очевидцев. Историку Земли гораздо труднее: у событий, которые его интересуют, не было очевидцев. Но ведь и о прошлом человечества не всегда рассказывают люди — свидетели исторических событий. Немалую помощь ученым оказывают материалы археологических находок, неодушев­ленные следы минувшего. Они мертвы, но не безмолв­ны — надо только уметь заставить их говорить. Геоло­гическое прошлое Земли тоже оставило своп следы, нужно только их найти и расшифровать. И один из путей проникновения в давным-давно минувшие времена — изу­чение истории земного магнетизма.

Современная наука установила, что географические полюсы Земли — Северный и Южный — не закреплены на месте, а путешествуют по поверхности нашей пла­неты. Например, Северный полюс медленно описывает сложную спиральную линию вокруг некоторого среднего положения, отклоняясь то в одну, то в другую сторону от пего па несколько метров. Есть также данные, свиде­тельствующие о том, что Северный полюс имеет и еще одно — поступательное — движение. Где и когда распо­лагались полюсы в прошлом, как они двигались? Все важные сведения на этот счет может принести изучение перемещений магнитных полюсов, нашей планеты. Ведь согласно современным научным представлениям магне­тизм Земли тесно связан с ее вращением вокруг соб­ственной оси. Как показал советский геофизик Б. П. Тверской, в жидком ядре пашей планеты, вращаю­щемся вместе с Землей, при условии наличия достаточ­ной разности в температуре экваториальных и полярных областей возникает магнитное поле, ориентированное вдоль оси вращения. Таким образом, близкое располо­жение географических и магнитных полюсов не является случайным. Следовательно, и их перемещения в про­шлом также носили совместный характер.

Изучение истории полюсов может пролить яркий свет не только на магнитное прошлое Земли, но и на проис­ходившие геологические изменения. Этими проблемами и занимается молодой раздел современной геофизики, изучающий так называемый палеомагнетизм.

Несколько лет назад было обнаружено, что многие горные породы, из которых состоит земная кора, обла­дают остаточным магнетизмом. Его возникновение от­носится к тем временам, когда эти породы, изверженные из земных недр, находились в разогретом состоянии. Под действием земного магнитного поля происходило их намагничивание. При остывании направление этого поля как бы закрепляется в веществе и впоследствии может быть обнаружено. Следы магнитного поля Земли хра­нятся и в осадочных породах.

Когда мелкие зерна магнитных пород оседают на дно водоемов, они ведут себя, словно маленькие магнитные стрелки и ориентируются в соответствии с направлением земного магнитного поля в данном месте.

Наряду с палеомагнитными, возможны и так назы­ваемые археомагнитные исследования, т. е. изучение остаточного магнетизма в различных изделиях человече­ских рук, относящихся к разным эпохам: в глинобитных кечах и очагах, в кирпиче и черепице, из которых сло­жены древние постройки, в керамической посуде. Во время изготовления подобных изделий магнитные мине­ралы, входящие в состав любой глины, при охлаждении изделия после обжига намагничивались и как бы «замо­раживались» в определенном состояния, отвечающем направлению земного магнитного поля.

С другой стороны, в распоряжении ученых имеется целый ряд методов, позволяющих достаточно надежно определять возраст тех или иных земных пород или ста­ринных изделий. Сопоставляя эти данные между собой, можно установить, какое направление в том или ином районе нашей планеты имело земное магнитное поле в определенные исторические эпохи.

В частности, сопоставление палеомагнитных данных для Сибирской платформы с данными палеоклиматоло­гии показало также, что и в древние времена направле­ние земного магнитного поля совпадало с направлением оси вращения Земли. Тем самым связь магнитных свойств нашей планеты с ее суточным вращением полу­чает независимое подтверждение.

В то же время общий анализ имеющихся в распоря­жении ученых данных свидетельствует о том, что в раз­ные геологические эпохи земные магнитные полюса рас­полагались в различных точках земной поверхности. Та­ким образом, подтверждается предположение ряда ученых о том, что в истории нашей планеты имело место смещение тепловых поясов и климатических зон.

Наряду с этим анализ полученных результатов при­вел ученых к некоторым выводам, которые пока еще но­сят дискуссионный характер.

Методика определения расположения магнитных по­люсов  по  палеомагнитным   исследованиям   несколько напоминает принцип радиопеленгации. Апатит магнитных свойств горных пород позволяет установить направле­ние магнитного поля Земли для соответствующей исто­рической эпохи, т. е. направление па магнитный полюс. Точка пересечения таких направлений, найденных для двух различных пунктов земной поверхности, и укажет местонахождение магнитного полюса.

Однако сопоставление палеомагнитных данных, от­носящихся к Сибирской и Европейской платформам, об­наружило значительные расхождении. Соответствующие точки магнитных полюсов оказались расположенными в совершенно различных районах земного шара. Подоб­ные же расхождения обнаруживаются и для палеомагнитных данных, относящихся к другим районам Земли.

Как можно объяснить такие несовпадения?

Известно, что в некоторых областях имеются так на­зываемые магнитные аномалии. Всем знакома, напри­мер, Курская магнитная аномалия. В районах анома­лий стрелка компаса отклоняется от обычного направле­ния. Это означает, что ориентировка местного магнитного поля здесь отличаемся от ориентировки общего земного ноли.

Быть может, расхождение палеомагнитных данных но Сибирской и Европейской платформам, о котором шла речь выше, и объясняется как раз тем, что в прошлом в одном из этих районов существовала крупная магнит­ная аномалия? Однако расчеты показывают, что такая аномалия должна была бы иметь огромную протяжен­ность, по крайней мере, в полторы тысячи километров, что весьма маловероятно.

Но существует и другое объяснение. В свое время не­мецкий ученый Вегенер выдвинул гипотезу о том, что материки не «стоят на месте», а медленно перемещают­ся, вследствие чего их взаимное расположение и ориен­тировка с течением времени постепенно меняется. Дви­жение это настолько медленное, что обнаружить его современными средствами наблюдений не представляется возможным. Но палеомагнитные данные, относящиеся к отдаленным эпохам, должны были бы отразить подоб­ные перемещения. В частности, расхождения данных по Европейской и Сибирской платформам могли бы полу­чить естественное объяснение, если бы в прошлом, в пе­риод, к которому относятся палеомагнитные измерения, произошло постепенное сближение этих платформ при­мерно на 4 тыс. км. Любопытно, что в свое время ака­демик Обручев отмечал, что район Урала, расположен­ный между обоими платформами, представляет собой своеобразную гармошку, образовавшуюся в результате поперечного сжатия. Если бы эта гармошка расправи­лась, Европейская и Сибирская платформы отошли бы друг от друга как раз на 4 тыс. км.

Однако подобная гипотеза встречает целый ряд воз­ражений, и в этой области палеомагнитологам предстоит еще немало поработать.

Расшифровка палеомагнитных данных приводит еще к одному любопытному предположению, согласно кото­рому в древности наша Земля имела несколько иные размеры, чем в современную эпоху. Предварительные расчеты показывают, что со времени палеозойской эры радиус Земли увеличился на 15%. Однако этот резуль­тат также является дискуссионным.

Палеомагнетизм — новое направление научных иссле­дований, позволяющее заглянуть в далекое прошлое на­шей планеты. Поэтому работы, которые ведутся в этой области, имеют чрезвычайно важное значение.