ЗНАК ВОПРОСА 2003 № 04: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

Ученые обследовали находку, и оказалось, что внутри упавшего с неба камня заключено настоящее сокровище для науки — капелька воды возрастом 4,6 миллиарда лет, возникшая тогда, когда рождалась Солнечная система. Капля заключена в кристаллик поваренной соли. Астрономы давно пытаются найти воду в метеоритах, этих образцах допланетной материи, но это не удавалось; возможно, она успевала испариться. Данный метеорит попал в руки ученых достаточно быстро. Как считают исследовавшие метеорит сотрудники НАСА и других американских научных центров, это образец вещества, из которого состояло облако, сконденсировавшееся в те времена вокруг Солнца и позднее распавшееся на зачатки планет Солнечной системы.

Когда под микроскопом в лаборатории ученые увидели внутри метеорита кристаллы соли, а в одном миллиметровом кристаллике нашли капельку жидкости, да еще и с пузырьком газа в ней, встал вопрос о том, что это за жидкость и газ. Кристаллик охладили, Жидкость замерзла при минус 21 °C, что характерно для концентрированного раствора поваренной соли. Спектрометрия тоже показала, что это соленая вода. Газ — скорее всего двуокись углерода. Радиоактивное датирование показало возраст кристаллов соли — 4,6 миллиарда лет. Вода попала в них явно тогда же, при их образовании.

Метеорит, упавший в Монахансе, относится к простым хондритам, то есть к космическим камням, которые, в свою очередь, могут быть осколками еще более крупных глыб — астероидов. На хондритах почти никогда нет воды. Но поваренная соль с капелькой воды внутри говорит о том, что в месте образования этого метеорита было достаточно много воды, чтобы там существовал концентрированный раствор соли, из которого позже выпал кристалл с остатком воды внутри. Значит, либо астероид когда-то столкнулся с ядром кометы (эти ядра состоят изо льда), либо наши знания о происхождении астероидов в их составе неточны.

«В любом случае находка сильно изменит представления не только о происхождении Солнечной системы, но и о зарождении жизни и ее распространенности во Вселенной, — говорят теперь ученые. — Возможно, в Солнечной системе было много воды, то есть много мест, где условия позволяли зародиться жизни»…

Загадка происхождения земной воды давно занимает исследователей. Астрономы предполагали, что воду могли принести к нам кометы, бомбардируя Землю в первые несколько сотен миллионов лет ее существования. Тогда комет было гораздо больше, чем сейчас. Но благодаря космическим зондам мы теперь знаем, что в кометной воде гораздо выше доля дейтерия по сравнению с земной водой. Пока содержание дейтерия в воде из Монахансского метеорита не измерено. Если оно ближе к земному, чем к кометному, это означает, что метеориты тоже могли принести нам воду. Смешиваясь с кометной, метеоритная вода и наполнила земные океаны. Правда, некоторые специалисты указывают, что для метеоритов характерно высокое содержание ксенона. Если в древности приток метеоритов на Землю был так велик, что своей водой они помогли наполнить океаны, то в нашей атмосфере должно быть гораздо больше ксенона.

Важно было бы определить содержание дейтерия в метеоритной воде. Но для этого придется раздавить весь миллиметровый кристаллик соли, в котором она обнаружена, чтобы не пропала ни одна молекула. Анализ будет проводиться в Англии, в лаборатории, имеющей большой опыт подобных анализов.

…Тем временем семьи мальчиков, игравших в баскетбол, продали остальной метеорит некоему коллекционеру за 23 000 долларов. Однако и городу Монахане кое-что досталось: на другое утро после первой находки заместитель шерифа обнаружил на соседней улице яму, в которой лежал еще один фрагмент метеорита. Оказалось, что воды в нем нет, и стало быть, особого интереса для науки он не представляет.

А поскольку находка сделана представителем власти и не на частном участке, то этот камень выставлен теперь в стеклянном ящике в зале горсовета. И некоторые туристы даже делают крюк, чтобы заехать в городок и увидеть кусок того самого метеорита, в котором впервые нашли воду.

НАШЕСТВИЕ СУПЕРБОЛИДОВ

История небесных камней на этом вовсе не заканчивается. Самые крупные из них называют теперь болидами. «По пути движения болида на небе остается след в виде дымной полосы, который из прямолинейного под влиянием воздушных течений принимает зигзагообразную форму», — сухо констатирует энциклопедия. А потом все-таки сообщает, что ночью болид освещает местность на сотни километров вокруг. Когда же он упадет на землю, раздаются похожие на взрывы удары, вызываемые ударными волнами, которые иногда вызывают «значительное сотрясение грунта и зданий».

Обычный метеор на ночном небе возникает внезапно, быстро движется и выглядит как звезда, поэтому раньше метеоры называли «падающими звездами». Очень яркие метеоры, блеск которых превосходит блеск звезд, называются болидами, а очень яркие (и более редкие) болиды — суперболидами. Остатки метеорных тел, порождающих суперболиды, могут выпадать на поверхность Земли в виде метеоритов. Падение очень крупных тел приводит к образованию кратеров.

Так пишут в своей статье о суперболидах доктор физико-математических наук, профессор, заведующий лабораторией Института динамики геосфер РАН Иван Васильевич Немчинов и кандидат физико-математических наук, научный сотрудник того же института Ольга Петровна Попова.

Далее они указывают, что после падения таких небесных тел на поверхности Земли, как правило, образуются кратеры. Хорошо известны кратеры на Луне. А вот на нашей планете они заметны куда меньше. Во-первых, атмосфера защищает поверхность Земли от падения не слишком крупных тел, во-вторых, большая часть Земли покрыта морями и океанами, которые скрывают следы падения на своем дне. Наконец, в третьих, на суше кратеры, особенно мелкие, быстро разрушаются из-за эрозии, а также зарастают деревьями и кустарниками.

Тем не менее на сегодняшний день обнаружено около 120 крупных кратеров диаметром от 1 до 100 км. Большинство из них расположено в геологически стабильных районах Северной Америки, Европы и Австралии.

Кратер Метеор в Аризоне диаметром 1,2 км и глубиной 120 м стал первым, про который ученые точно сказали, что он образовался в результате падения железного метеорита. А в 1920 году были найдены и его осколки.

Два крупных события такого рода произошли в XX веке на территории России, оба, к счастью, в малонаселенных районах.

Тунгусский метеорит, упавший в 1908 году, широко известен у нас в стране и за ее пределами. О его природе спорят до сих пор: комета или каменный астероид, который разрушился на множество мелких осколков, полностью испарившихся в атмосфере?

В 1947 году в отрогах Сихотэ-Алиня упал железный метеороид (т. е. крупный метеорит) в виде «железного дождя».

Он еще в атмосфере раскололся на тысячи частей, которые при ударе о землю образовали многочисленные кратеры. Так, исследователями было обнаружено свыше 200 кратеров диаметром от 20 см до 26 м, собрано более 23 т осколков и подсчитано, что всего железа в том метеорите было не менее 70 т.

Самый же крупный цельный метеорит был найден в 1920 году в Юго-Западной Африке. Его назвали Гоба по имени ближайшего к месту находки населенного пункта. А когда до него докопались и обмерили, то оказалось, что в нем около 60 т почти чистого железа!

Атмосфера мягка, пока об нее не ударишься. При полете через атмосферу метеорные тела, как правило, разрушаются. Так, на редкой видеозаписи болида Пикскилл можно увидеть до 70 фрагментов, одновременно.

Разрушение происходит из-за того, что летящий на большой скорости метеорит (а она составляет десятки километров секунду), словно бы натыкается грудью на довольно плотную преграду, какой является наша атмосфера. При торможении о воздух космическое тело сильно нагревается и может разрушиться на несколько крупных фрагментов, которые летят затем по отдельности. А может и раздробиться на облако мелких осколков, объединенных ударной волной и летящих как одно целое. Это облако затем быстро расширяется и тормозится во время полета, вызывая яркую вспышку излучения.

Интересно, что разрушение крупных метеорных тел происходит легче, чем мелких. Чем больше тело, тем больше в нем дефектов, возникших еще при образовании самого метеороида (так называется метеор, еще летящий в космосе) из родительского тела (астероида, планеты, Луны). Лишь некоторые осколки могут достичь Земли, большая же их часть сгорает в атмосфере.

Следует, однако, иметь в виду, что достигать поверхности могут иной раз и огромные метеорные тела (например, комета радиусом 100 м при вертикальном вхождении в атмосферу).

Традиционный научный подход к описанию метеорных явлений сводится к решению системы уравнений, в которой учитывают торможение небесного тела, его разрушение и интенсивность излучения в зависимости от высоты. Так в Институте динамики геосфер РАН была разработана модель разрушения и свечения метеорного тела, в которой учитывается как излучение паров вещества, так и ударной волны возникающей перед телом. С помощью таких теоретических моделей и методик удалось, в частности, воспроизвести общую картину полета и разрушения Сихотэ-Алиньского метеороида.

И вот что в итоге выяснилось…

Утром, в 10.40, 12 февраля 1947 года по небу над отрогами Сихотэ-Алиня пронесся очень яркий болид. Вызвавший его метеороид разрушился во время полета и упал в тайге в виде железного дождя.

Три дня спустя летчики, облетая тайгу, увидели место падения, и им показалось, что это место подверглось бомбардировке. Через месяц сюда добралась группа геологов, которые описали более 30 кратеров диаметром от 7 до 28 м и глубиной до 6 м. Комитет по метеоритам отправил на место события полноценную экспедицию под руководством академика В. Г. Фесенкова всего два месяца спустя. Эта экспедиция и несколько последующих собрали около 27 т метеоритного вещества и опросили более 200 очевидцев.

Собранный уникальный научный материал используется до сих пор, в том числе и для оценки осознанной лишь недавно астероидной опасности. Показания очевидцев позволили астроному Н. Б. Дивари сделать ряд очень интересных выводов. Так, удалось определить направление и угол наклона траектории метеорита, оценить вероятные высоты, на которых произошло разрушение, а также размеры болида и следа.

Метеороид вошел в атмосферу с северо-востока (азимут -14°) под углом примерно 43° к поверхности Земли. По ело-вам очевидцев, он был очень ярким, «ярче Солнца», «резал глаза». Словом, выглядел так, «как будто кусок Солнца отломился и падал на Землю». Большинство свидетелей также показали, что он разрушался после одной-двух взрывных вспышек. Какое-то время все фрагменты летели как одно целое («один большой кусок… и возле него много маленьких, сверкающих, как звездочки»). Но в конце траектории падающий метеороид состоял из отдельных фрагментов и за каждым из них тянулся дымный след («казалось, будто из чего-то поливают», «по форме напоминал метлу»).