Статті

Автор: Владимир Сурдин
Источник: Журнал «Вокруг Света»: Как рождаются звезды

Источником «огненного дождя» 1833 года стал самый мощный из известных метеорных потоков. Сейчас его называют Леониды по имени созвездия Льва (по-латыни — Leo), на фоне которого он виден ежегодно в середине ноября, но в намного более скромном масштабе. В тот памятный день американские астрономы подсчитали, что каждую минуту в атмосфере Земли сгорала тысяча метеоров. Этот звездный дождь положил начало научному исследованию метеорных потоков. Впоследствии было установлено, что источником метеорного потока Леонид является вещество кометы Темпля-Туттля, движущейся по точно такой же орбите.

И вновь виновником переполоха оказались Леониды — в том году ожидалась особенно большая плотность частиц, и были приняты все возможные меры, чтобы избежать повреждения космических аппаратов. К счастью, пиковая активность потока оказалась небольшой, и ни один из нескольких сотен космических аппаратов не пострадал. А ведь даже слабые, но многочисленные удары небольших пылинок размером 1—10 микрон чреваты опасностью: они создают на корпусе спутника статический заряд, который может вывести из строя электронику. Крупные частицы диаметром больше 1 миллиметра пробивают оболочку космического корабля, мелкие (от 0,1 до 0,01 миллиметра) — действуя наподобие пескоструйного аппарата, постоянно истачивают поверхность искусственных спутников. И хотя риск в целом невелик (за все время освоения космоса нет достоверных случаев гибели аппаратов из-за удара метеорной частицы), но все же, когда ожидается сильный метеорный поток, старт откладывают на более благоприятный день. Готовясь к новым экспедициям на Луну, NASA три года назад восстановило отдел метеоритной обстановки, упраздненный еще в 1970 году, после завершения программы «Аполлон» (Apollo). По прихоти судьбы он находится теперь именно в «звездопадном» штате Алабама — в Центре космических полетов им. Маршалла, в городе Хантсвилл.

Вспыхивающие Леониды

Упавшие с неба

Крайне редко на Землю падают очень крупные метеориты. В результате столкновения с поверхностью планеты они взрываются, оставляя кратеры, диаметр которых достигает 100 километров. Каждый такой кратер — своего рода оазис, отличающийся от окружающих его ландшафтов. Нередко метеоритные кратеры заполняются водой и становятся озерами — их можно встретить повсюду — на Чукотке и в Эстонии, в Индии и Финляндии, но особенно много кратерных озер в Канаде на древнем материковом щите, породы которого устойчивы к эрозии и сохранили кратерные котловины, образовавшиеся на ранних этапах геологической истории.

За год на поверхность нашей планеты выпадает около двух тысяч метеоритов. Более половины из них тонет в океане, а большинство попавших на сушу оказывается в безлюдных местах и никогда не будут найдены. А всего, по расчетам, на Землю ежесуточно выпадает около 150 тонн внеземного вещества, главным образом в виде метеорной пыли.

Чтобы увидеть крупнейший в мире метеорит, надо побывать отнюдь не в музее, а на фермерском поле. На юго-западе Африки, в Намибии, близ города Гротфонтейн лежит железный метеорит Гоба размером 1х3х3 метра и массой 60 тонн. Он находится на том самом месте, куда упал 80 тысяч лет назад. В его составе 82% железа, 16% никеля, 1% кобальта и 1% других элементов. Этот гигант долгое время был скрыт под слоем земли, а нашли его случайно — при вспашке участка саванны в 1920 году на него наткнулся плуг. Гоба объявлен национальным природным памятником Намибии и находится под охраной. Тем не менее по краям громадной глыбы заметны многочисленные блестящие пятнышки — следы спилов, сделанных туристами, чтобы увезти с собой уникальный сувенир. На такие сувениры, а также на научные исследования от Гобы уже отпилено около 500 килограммов.

Внеземное вещество начали собирать десятками, а затем и сотнями образцов за сезон. На снегоходах объезжают участки синеватого, не покрытого снегом льда и высматривают темнеющие на нем камни. А в 2000 году отряд NASA использовал даже робот-вездеход — четырехколесный аппарат размером с маленький автомобиль. Он провел поиск метеоритов у подножия Трансантарктических гор в 250 километрах от американской станции Мак-Мердо. Для этого с помощью телекамеры и спектрометра были обследованы сотни камней, лежащих на поверхности льда. И хотя работать пришлось на участке, где 20 лет назад уже были собраны десятки метеоритов, полярному роботу удалось обнаружить еще семь образцов. К настоящему времени отряды NASA собрали в Антарктиде более 7 500 образцов внеземного вещества.

Каким же образом в определенных районах ледового континента возникает «метеоритная обогатительная фабрика»? Камни, упавшие из космоса на поверхность антарктической ледяной шапки, постепенно заносятся снегом и оказываются внутри ледника. Вместе со льдом они движутся от центральных областей, где высота ледника достигает 4 000 метров над уровнем моря, к окраинам континента. Здесь путь льду местами преграждают горные хребты. Лед пытается наползти на них, но сильный ветер, постоянно дующий с полярного купола в сторону океана, приводит к «испарению» верхнего слоя льда, в результате чего на поверхности оказываются все более глубокие, более древние слои. Лед улетучивается, а все, что было в нем, остается на поверхности. И это главным образом метеориты.

Вслед за полярной пустыней Антарктиды в конце 1980-х годов метеориты стали собирать и в жарких тропических пустынях: в Сахаре, на Аравийском полуострове, в Австралии. Покрывшиеся во время пролета сквозь атмосферу темной корой плавления, метеориты издалека заметны на светлой поверхности глинистых, известняковых и щебнистых пустынь. А вот в песках гости из космоса быстро разрушаются — постоянно переносимый ветрами песок подобно наждаку сдирает с них слой за слоем. В пустыне Сахара метеоритов настолько много, что их даже можно встретить между обычными камнями в столбиках, помечающих караванные тропы. Способ поиска такой же, как в Антарктиде, — ехать на вездеходе и высматривать то, что темнеется. Правда, это не всегда оказывается «камнем с неба», бывает, что встречаются запчасти от военной техники, проводившей маневры. Особенно много метеоритов найдено в Ливии, Мавритании и Омане — счет идет на сотни килограммов за одну экспедицию.

За пределами нашей планеты метеорит впервые был найден в 2005 году. Это произошло на Марсе. Автоматический марсоход Opportunity обнаружил на плато Меридиана валун поперечником 25 сантиметров, по внешнему виду сильно отличавшийся от сотен камней, встреченных аппаратом до этого. Специалисты на Земле уже по одному внешнему виду распознали в этом «камне» метеорит. Выполненный приборами марсохода анализ показал, что валун состоит из железа с примесью никеля, то есть полностью аналогичен железным метеоритам. Несколько месяцев спустя, уже в 2006 году, марсоход Spirit, проводящий исследования внутри крупного кратера Гусев, передал панорамное изображение местности, на котором среди темных марсианских валунов выделялись два светлых камня с металлическим блеском и характерными для метеоритов вмятинами на поверхности. Они также оказались железными метеоритами. К настоящему времени на Красной планете обнаружено уже пять метеоритов, и все — железные. Распознать каменные метеориты, внешне такие же темные, как марсианские камни, марсоходам пока не удалось.

Камни с небесной соседки

А не могут ли метеориты прилетать к нам из более близких мест — с Луны или Марса? Такое случается, но выяснилось это лишь недавно, хотя гипотезу о том, что метеориты прилетают с Луны, немецкий астроном Генрих Вильгельм Ольберс высказал еще в 1795 году, за пять лет до открытия первого астероида. Вскоре расчеты французского астронома Пьера Симона Лапласа показали, что с точки зрения небесной механики это вполне возможно. Идея приобрела популярность. Считалось, что камни выбрасываются с Луны при мощных вулканических извержениях. По этому поводу даже иронизировали, говоря, что Луна — неприятная соседка, поскольку бросается в нас камнями. Однако дальнейшие исследования показали, что «небесные камни» прилетают в основном из пояса астероидов, и Луну перестали считать их источником. Эта «отставка» длилась почти два века, пока в руки ученых не попали подлинные камни с Луны.

Есть в коллекциях и метеориты с Марса. Сейчас таких известно более 30, а их суммарная масса превышает 90 килограммов! В Антарктиде найдено 12 «марсиан», в пустыне Сахара — 10, в Омане — 8 и еще 7 — в других местах. Некоторые из них обнаружены еще в XIX веке, но тогда об их марсианском происхождении и не подозревали. Среди гостей с Марса особенно «отличился» метеорит Нахла, упавший в 1911 году в Египте на поля в дельте Нила. Этот каменный метеорит, распавшийся на несколько кусков, летел со столь большой скоростью, что его фрагменты сильно углубились в рыхлую землю, а один из обломков попал в собаку, убив ее прямо рядом с хозяином, работавшим в огороде. Несколько лет назад американский исследователь Марса Арден Олби сказал, что метеорит Нахла — это «марсианин, убивший землянина», и предложил «наказать» его — распилить на множество кусочков и продать их коллекционерам по рекордной цене, а вырученные деньги использовать для исследований Марса. Научное сообщество отнеслось к такому предложению лишь как к шутке — уникальный метеорит сам по себе важен для изучения и помогает проникнуть в понимание природы все того же Марса.

Сихотэ-Алинский железный дождь

Фобос — Йемен — Москва

Астероид Фобос диаметром 25 километров, сходный по составу с каменными метеоритами, образовался около 4,5 миллиарда лет назад и стал постепенно перемещаться из внешней части пояса астероидов в сторону Солнца. Достигнув окрестностей Марса, он перешел на орбиту спутника этой планеты. Торможение гравитационным полем Марса привело к выделению энергии внутри Фобоса и его интенсивному разогреву. Лед в недрах астероида расплавился, вода сильно нагрелась, вступила в реакцию с горными породами, что привело к их частичному преобразованию. До Фобоса долетали и смешивались с его грунтом обломки вулканических лав, выброшенные с Марса при падении на планету крупных метеоритов. Падали метеориты и на Фобос, а один из ударов оказался столь значительным, что вещество будущего метеорита Кайдун было погребено в недрах астероида, где постепенно сцементировалось в единый массив. Примерно миллион лет назад еще более мощный взрыв метеорита выбросил грунт из недр Фобоса с такой силой, что обломки улетели за пределы зоны тяготения Марса. После этого Кайдун двигался по орбите, между Марсом и Солнцем, пока, в конце концов, не столкнулся с нашей планетой.

В Кайдуне выявлено около 60 разновидностей минералов, в том числе таких, которые ранее не встречались ни в метеоритах, ни на Земле. В 1999 году Международная минералогическая ассоциация зарегистрировала минерал флоренскиит (FeTiP), а в 2006 году — минерал андрейивановит (FeCrP). Названия даны в честь старейшины отечественной планетологии Кирилла Павловича Флоренского (1915—1982) и его ученика Андрея Валерьевича Иванова, который более двадцати лет посвятил изучению Кайдуна. Характеристики вещества этого метеорита пригодились при планировании полета автоматической станции «Фобос-Грунт», которая должна впервые доставить на Землю образцы вещества со спутника Марса. По плану станция стартует в 2009 году, а три года спустя капсула с образцами грунта Фобоса вернется на Землю. Вот тогда можно будет сравнить их с Кайдуном и окончательно сказать, действительно ли этот необычный метеорит доставил на нашу планету вещество с Фобоса, на много лет опередив космическую технику.

Несмотря на все успехи космонавтики, метеориты остаются самым доступным источником внеземного вещества на Земле. Все остальные образцы — будь то лунный грунт или кометная пыль — попадали в лаборатории после многолетних трудов инженеров и многомиллионных трат. Метеориты же регулярно прилетают сами, причем из таких мест, куда космические корабли доберутся еще нескоро. Их исследование помогает разобраться в сложных процессах образования и последующей эволюции минерального вещества в Солнечной системе. Внутри некоторых внеземных камней уже обнаружен межзвездный материал, возраст которого больше возраста Солнечной системы. Молчаливые небесные камни служат бесценными источниками информации о мире, окружающем нас за пределами родной планеты.

Автор статьи: Георгий Бурба

Исчтоник: Журнал «Вокруг Света»: Обломки небесной тверди