В январе 1840 г. Вилькс пошел почти прямо на юг вдоль 160° в. д. Уже на параллели 64° 11' ю. ш. льды преградили ему дальнейший путь. Повернув на запад и дойдя до меридиана 153°6' в. д., в ш. 66 ю. ш., он увидел в 120 км гору, которую назвал Рингольд Кноль. Росс, посетивший эти места немного позже, оспаривал открытие Вилькса, но без основания. Честь открытия различных частей Земли Вилькса принадлежит в действительности каждому из трех мореплавателей — Вильксу, Д.-Дюрвилю и Дж, Россу — в отдельности. В течение января и февраля 1840 г. Вилькс прошел значительное пространство вдоль окраин антарктического континента и достиг меридиана 96° в. д. Во все время плавания ему не удалось где-либо пристать к берегу. Третья английская экспедиция, под командой с. Дж. Кларка Росса, на паровых судах «Erebus» и «Terror» (командиром «Erebus» был Крозье), была снаряжена для исследования южных полярных стран вообще.
В августе 1840 г. Росс был в Тасмании, где узнал, что Д.-Дюрвиль только что открыл берег Земли Адели; это заставило его начать свои исследования далее к востоку, на меридиане островов Баллени. В декабре 1840 г. экспедиция пересекла южный полярный круг на мер. 169° 40' в. д. и вскоре начала борьбу со льдами. Через 10 дней полоса льдов была пройдена, и 31 декабря увидели высокий берег Земли Виктория, одну из высочайших горных вершин которой Джемс Росс назвал именем инициатора экспедиции — Сабина (2900 м), а всю цепь гор высотой от 2000–3000 м — хребтом Адмиралтейства. Все долины этой цепи были завалены снегом и громадными ледниками, спускавшимися к морю. За мысом Адар берег повернул к югу, оставаясь гористым и неприступным. Росс высадился на один из островов Поссессион, в ш. 71° 56' и долготы 171°7', совершенно лишенном растительности и заселенном массой пингвинов, покрывших его берега толстым слоем гуано. Продолжая свое плавание далее на юг, Росс открыл острова Кульман и Франклин и увидел прямо к югу берег и высокую гору (вулкан Эребус) высотой в 3700 м, а немного восточнее был замечен другой вулкан, уже потухший, названный Террор, высотой в 3800 м. Дальнейший путь к югу был прегражден берегом, заворачивавшим на восток и окаймленным непрерывной вертикальной ледяной стеной, высотой до 60 м над водой, опускающейся, по определению Росса, на глубину около 300 м. Этот ледяной барьер отличался отсутствием всяких значительных углублений, заливов или мысов; его почти ровная, вертикальная стена тянулась на громадное расстояние. За пределами ледяного берега виднелись вершины высокой горной цепи, уходившей вглубь материка; она названа именем Парри. Росс прошел от Земли Виктории на восток около 840 км, и на всем этом протяжении характер ледяного берега оставался без перемены. Наконец, позднее время года заставило Росса возвратиться в Тасманию. В это плавание он достиг 78°4' ю. ш., между мер. 173° — 174° з. долготы. Во второе его плавание его суда 20 декабря 1841 г. снова пересекли южный полярный круг и пошли к югу. В начале февраля 1842 г., на меридиане 165° з. долготы, они достигли более открытого моря и направились прямо на юг, подойдя к ледяному берегу немного восточнее, нежели в 1841 г., они достигли 78°9' ю. ш., т. е. подошли к южному полюсу ближе, нежели кто-либо до сих пор. Дальнейшее плавание было преграждено сплошными льдами (пак), и экспедиция повернула на север.
В декабре 1842 г. Росс сделал третью попытку проникнуть на юг; на этот раз он избрал путь Ведделя и направился к Земле Людовика-Филиппа. Идя на восток, Росс, на меридиане 8° з. долготы, пересек полярный круг и 21 февраля достиг 71°30' ю. ш., з д. 14°51. [16]
Почти 30 лет спустя экспедиция на корвете «Челленджер» побывавл на острове Кергелен. Оттуда «Челленджер» направился на юг и дошел до 65°42' ю. ш. 64°18' ю. и 94°47' в.д. он определил глубину в 2380 м, и хотя, по карте Вилькса, берег должен был бы находиться на расстоянии всего 30 км, его видно не было.
В сентябре 1894 г. китобойное судно «Antarctic» посетило берега Земли Виктория; находившийся на нем для научных наблюдений Борхгревинк привез интересные сведения. Судно подошло к полярному кругу около островов Баллени, оттуда повернуло на восток, а, пройдя вдоль полярного круга до 174° в. д. — к югу В январе 1895 г. «Antarctic» был у мыса Адер, круто вздымающегося до высоты в 1000 м. Отсюда виднелись берега Земли Виктория, с высокими горами (до 3500 м), покрытыми снегом и ледниками; одна из вершин была свободна от снега; это, вместе с присутствием лавы на поверхности ледников, заставляет предполагать, что тут недавно происходило извержение. [13]
Таким образом, подробные исследования Южного океана начались ещё с первой половины 19 века. О новейших исследованиях данного участка Земли будет написано в следующих главах.
Исследования дна морей и океанов начались сравнительно недавно. В конце XIX и в начале XX столетия они ограничивались измерениями глубин и сбором проб донных грунтов. Делали это весьма примитивно: с корабля на дно моря спускался груз на веревке или тросе, и по его длине определялась глубина, а прилипшая к грузу или захваченная прикрепленными к нему ковшами или трубкой проба позволяла судить о характере данного грунта. [10]
В 1920-х годах, а особенно после второй мировой войны в практику морских геологических работ начали внедряться геофизические методы исследований. Глубины океана и рельеф его дна стали изучать с помощью эхолотов, основанных на принципе измерения времени, затраченного на прохождение звукового сигнала с корабля до дна и обратно. Этот же принцип, но с применением особенно мощных сигналов позволил изучать внутреннее строение толщи рыхлых осадков, покрывающих дно. Сквозь эти осадки легко проникает звук, который отражается частично поверхностью дна, частично плотными породами земной коры, подстилающими рыхлые осадки. Мощные звуковые сигналы позволяют зондировать и наиболее глубокие слои земной коры — твердые магматические породы и даже подстилающие кору породы — верхнюю мантию Земли.
С помощью магнитометров, буксируемых кораблями, измеряется напряженность магнитного поля Земли и выявляются аномалии, причина которых — неоднородности структуры земной коры. Эти неоднородности изучают и с помощью судовых гравиметров, измеряющих величину силы тяжести, которая зависит от плотности пород. Все эти измерения не требуют остановки судов, что позволяет изучать большие пространства за короткое время. [6]
Однако геофизические методы дают возможность получать лишь физическую характеристику горных пород и рыхлых осадков со дна океана, а не сами их пробы. Эти методы не позволяют наблюдать и процессы, изменяющие дно океана. В прибрежной зоне на небольших глубинах вести наблюдения и брать пробы можно, пользуясь водолазным снаряжением, на мелководье особенно удобен акваланг.
На больших глубинах используются исследовательские глубоководные подводные лодки, которые позволяют людям выполнять широкий круг наблюдений на глубинах до 2–3 км.
И все же для повседневных геологических исследований больших океанских глубин наиболее широко применяются сейчас автоматические приборы.
Микрорельеф дна, осадки и выходы коренных пород успешно изучают с помощью подводных фотокамер и телевизоров. Грунтовые трубки и дночерпатели приносят пробы, а тралы и драги соскребают с поверхности дна обломки твердых пород. Еще глубже проникают в толщу дна буровые скважины. Бурением удается получать образцы из слоев, залегающих на 200 м. ниже поверхности дна океана. Число таких скважин пока невелико, но с каждым годом оно будет расти, потому что буровые скважины — это самый верный путь к изучению недр океанского дна. [33]
При создании карт рельефа дна океанов используют следующую методику. Для проведения на карте линий равных глубин пользуются следующим приемом. Решив, через какие вертикальные отстояния (ступени) будут их проводить, и предположив, что между каждыми двумя цифрами глубин на карте последние изменяются пропорционально горизонтальному расстоянию между ними, отыскивают между точками глубин места, где должны были бы приходиться глубины, выражаемые целыми числами метров или сажен (500, 1000, 1500, 2000, 3000 и т. д.), и уже через найденные таким путем точки на карте и проводят линии равных глубин. [1]
Однако после Бюаша прошло более 100 лет, прежде нежели собралось столько измерений глубин, что Мори мог издать в 1855 г. свою первую карту рельефа дна северного Атлантического океана.
С первого взгляда, казалось бы, не представляет особенного затруднения на основании нанесенных на карте глубин провести через них согласные кривые одинаковых понижений океанского ложа. На самом деле это работа очень сложная и трудная, и степень ее трудности могут хорошо себе уяснить только картографы и гидрографы, практически с такими работами знакомые.
Когда на карте имеется столько точек высот, что в данном масштабе и поместить, больше нельзя, то и тогда проведение горизонталей очень трудное дело, потому что их можно бывает провести различно и случается, что трудно решить, какое решение наиболее хорошо передает рельеф местности.
При решении такой задачи для наземной поверхности необходимо пользоваться картой более крупного масштаба, но и тогда могут возникнуть недоразумения.
Только топограф, снимающий местность (непременно мензулой), может нарисовать на планшете положение горизонталей по точкам высот, нанесенным на планшете, достаточно правильно. Действительно, топограф при этом видит перед собой рельеф местности и проводит горизонтали по точкам высот, руководясь картиной природы, раскинутой перед его глазами. Но даже и при подобных условиях работы нередко, при сложном рельефе, делаются ошибки.