Посланцы с небес
Метеориты никогда не перестанут будоражить воображение людей. Ведь они — чуть ли не единственное вещественное доказательство существования других миров.
На фото Уилламетт - железно-никелевый метеорит. Является самым большим метеоритом из когда-либо найденных на территории Соединённых Штатов Америки, а также шестым по величине метеоритом в мире. Обнаружен в штате Орегон.
Камни с неба не падают! Так уже много столетий считали люди. Но в ноябре 1492 года никто не посмел назвать лжецами жителей эльзасского города Энсисхейма, что на Верхнем Рейне. Ведь все слышали ужасающий грохот и видели, как упал с неба на землю огромный (весом 126 килограммов) камень. Сам император Максимиллиан вскорости прибыл сюда и засвидетельствовал свершившееся чудо, объявив: «Да поможет этот камень победить врагов наших!» А дабы новому символу победы не вздумалось взмыть обратно к небесам, Максимиллиан приказал приковать его цепями к стенам городского храма. Как показало время — не зря.
Благодаря удачной выдумке императора это событие стало первым надежно зарегистрированным падением метеорита (похоже, ничто не регистрирует надежнее цепей). И ранее падения камней с неба наблюдались неоднократно: они были зафиксированы в исторических анналах и церковных хрониках, о них писали авторы Древнего мира, античности и Средних веков, в частности, русские летописцы. Никоновская летопись повествует: весной 1421 года в Великом Новгороде огромная туча стала вдруг огненной, и посыпались из нее камни с обильным градом и дождем.
Живописуя эти чудеса, древние авторы предлагали каяться, исправляться и обожествлять небесные камни — но не хранить их. А благодаря находчивости Максимиллиана на обломок метеорита Ensisheim сегодня можно полюбоваться и в Москве, в Музее внеземного вещества Российской академии наук.
Энсисхеймский метеорит
Как падают звезды? «Метеориты — это осколки малых планет — астероидов. Либо тела, не вошедшие в планеты при их образовании», — объясняет Анна Скрипник, научный сотрудник лаборатории метеоритики Института геохимии и аналитической химии РАН. Анна также заведует Музеем внеземного вещества. Она говорит: «Астероиды, путешествуя по Солнечной системе, сталкиваются, и от них откалываются куски». А одни из самых ценных метеоритов — осколки пород Луны и Марса.
Осколок Марса
«Звездной ночью можно видеть метеорные тела, — продолжает Анна. — Это те самые падающие звезды, глядя на которые мы загадываем желания. Вторгаясь в атмосферу (в среднем на скорости 15 километров в секунду), они начинают гореть. За несколько секунд полета в атмосфере обычно сгорает от 80 до 98 процентов массы тела. Если скорость тела выше 22 километров в секунду — оно полностью сгорает, не сумев долететь до Земли».
Так гибнет большинство тел. Добравшиеся же до Земли становятся метеоритами. Значительная их часть падает в океан, занимающий большую часть планеты. Размеры метеоритов варьируются от миллиметров (абсолютное большинство) до метров, вес — от долей грамма до десятков тонн. В год на Землю падает примерно 500 метеоритов размером с кулак и больше, находят из них 10−20.
На фото ниже представлен сихотэ-алинский железный дождь, экземпляр «пуля». Падение: 12 февраля 1947 года. Место падения: Россия, Приморский край. Тип: железный. Октаэдрит. Вес образца: 10,8 грамма, размеры 1,5 х 1,4 х 1,3 см.
На данном фото Каракол. Падение: 9 мая 1840 года. Место падения: Казахстан, Семипалатинская обл. Тип: каменный. Хондрит. Вес образца: 2788 граммов, размеры: 14,0 х 12,0 х 10,0 см.
Самый крупный найденный метеорит, Гоба, уже несколько тысяч лет покоится в песках Намибии. Его вес 60 тонн, диаметр — около трех метров. Вообще пустыни Африки, как и льды Антарктики — крупнейшие природные «коллекторы» метеоритов. За счет исследований этих мест число найденных метеоритов за последние 20 лет выросло в 10 раз. Ученые буквально гоняются за «небесными камнями», поскольку они — самые древние породы Солнечной системы. Возникнув 4,5 миллиарда лет назад, они почти не изменились, в отличие от пород Земли.
Метеорит Гоба
С 2003 года РАН вновь выплачивает премии за «сдачу метеоритов». Анна объясняет: «Наша лаборатория метеоритики — единственная организация в стране, которая может дать заключение, что метеорит — настоящий, и зарегистрировать его в Международном метеоритном обществе. Премии нашедшему зависят от редкости, величины и даже красоты находки, но они не меньше 10 тысяч рублей. Найти метеорит, даже видя его падение, непросто».
Падение крупного метеорита можно увидеть и днем. По небу, оставляя след, стремительно проносится яркий огненный шар (его называют болид). Он может сиять ярче солнца и даже создавать вторые, подвижные тени. Темной же ночью он осветит местность не хуже луны. Обычно люди видят болид на расстоянии 20−30 километров от него. А им кажется, будто он падает рядом. Очевидцы бегут и… подбирают первый попавшийся камень, уверенные, что это метеорит.
Падение Челябинского метеорита
На высоте 5−10 километров небольшое тело теряет космическую скорость и начинает падать вертикально. Поэтому оно не может влететь в форточку: либо, успев погасить космическую скорость, оно падает вертикально, либо (более крупные тела) — встречает Землю «под углом». Но в последнем случае не останется не то что форточки — не будет ни окна, ни дома, ни хозяев. Один кратер.
«Так образовался Аризонский кратер в США, глубиной 174 метра и диаметром больше километра. Он возник около 50 тысяч лет назад при падении метеорита диаметром метров тридцать. Был взрыв, по мощности сравнимый с несколькими атомными бомбами, одновременно взорванными над Хиросимой», — объясняет Анна. На Земле существует около 200 кратеров диаметром в десятки километров.
Аризонский кратер в США.
Он представляет собой гигантскую земляную чашу диаметром 1219 метров, глубиной 229 метров, а край кратера поднимается над равниной на 46 метров. Кратер возник около 50 тысяч лет назад после падения 50-метрового метеорита.
Кратер Босумтви.
Размер кратера составляет 10,5 км в диаметре. Его возраст насчитывает 1,07 миллионов лет.
Железо как дар небес. Метеориты делят на три основных класса: каменные — из силикатов; железные — из самородного железа; железокаменные, где и того и другого примерно поровну. Из падающих метеоритов 92,8 процента — каменные; железные и железокаменные — 5,7 и 1,5 процента соответственно.
Однако среди найденных железные составляют до сорока процентов. Объясняется это просто: каменные метеориты трудно отличить от обычных булыжников. А вот самородное железо на Земле практически не встречается — благодаря чему наука и признала метеориты.
Несмотря на свидетельства очевидцев, еще в XVIII веке ученые были уверены: падающие с небес камни — это физически невозможно и вообще антинаучно. Изменить эти представления помог казак Яков Медведев, в 1749 году обнаруживший под Красноярском глыбу весом около 700 килограммов. Спустя 20 лет о находке узнал ученый Петр Симон Паллас и доложил о ней в Петербург. Нет, он не предполагал небесное происхождение камня — глыба была интересна тем, что содержала много самородного железа. Массовые залежи таких глыб произвели бы революцию в кузнечном деле!
Больших залежей не обнаружили, революции не случилось. Последствия оказались важнее. Глыба, названная в честь ученого Палласовым железом, получила широкую известность в мире, и в конце XVIII века появилась гипотеза о ее внеземном происхождении.
Часть метеорита Палласово железо
Так возникла наука метеоритика. Да и идею самого железа древним людям могли подарить те же метеориты. Ибо на Земле в свободном состоянии этот металл встречается крайне редко, а получение его из руд — процесс слишком сложный для первобытных людей. Зато они могли, находя железные метеориты, пытаться применять незнакомый металл. Подтверждают эту версию найденные древние железные метеориты со следами деятельности человека. А также тот факт, что у многих народов железо считалось упавшим с неба либо название его было связано с небесами и звездами.
Метеориты принесли нам железо. А могли ли они принести жизнь? «Идея о том, что жизнь на Землю была занесена метеоритами, имеет право на существование, — говорит Анна. — Но не стоит полагаться на сообщения о том, что в метеоритах находят следы жизнедеятельности внеземных бактерий. Пока не было доказано, что они — именно внеземные, а не появились за время, проведенное метеоритом на Земле».
Жизни в метеоритах не обнаружено — зато обнаружено то, из чего она бы могла возникнуть. Как известно, основа жизни — белки. Существует очень редкий тип метеоритов — углистые хондриты. В их состав входят аминокислоты (то, из чего состоят белки) и вода.
Тунгусский неметеорит. Итак, метеориты были признаны наукой, их стали изучать, казалось, что картина проясняется. Но ровно сто лет назад небо подкинуло очередную задачку.
30 июня 1908 года в 7 часов утра в районе реки Подкаменная Тунгуска (Красноярский край) жители территории радиусом до 800 километров видели несколько секунд очень яркий болид. Затем прогремел взрыв, слышимый на расстоянии свыше 1000 километров. В домах задрожали стены и вылетели стекла. В 80 километрах от взрыва людям казалось, что на них горит одежда, они падали, сбитые с ног раскаленной воздушной волной, которую зафиксировали приборы не только в Сибири, но даже в Петербурге и в совсем далекой Англии.
Тунгусский метеорит. Падение: 30 июня 1908 года. Место падения: Россия, Красноярский край, Эвенкия. Тип: достоверно неизвестен. Вес: достоверно неизвестен. Даже через 20 лет после катастрофы (фото сделано в 1929 году) в радиусе 20 километров лежали деревья (верхушками от эпицентра) и остатки уничтоженных лесных избушек. На уцелевших растениях позже обнаружили странный ожог. Впоследствии его назвали лучевым: такие ожоги бывают при атомных взрывах.
Район был труднодоступным, а стране вскоре стало не до тайн: Первая мировая война, затем Гражданская. Первая экспедиция во главе с Леонидом Куликом попала в район катастрофы лишь в 1927 году. Найденные в эпицентре ямы с водой ученые приняли за метеоритные воронки. Однако ни в них, ни в окрестностях не было найдено ни грамма внеземного вещества. Позже оказалось: ямы с водой — следы вечной мерзлоты, растаявшей во время взрыва.
В Великую Отечественную Леонид Кулик добровольцем ушел на фронт и погиб. После войны исследования продолжили другие ученые и многочисленные энтузиасты. Загадка стала очень популярной. И сегодня в ответ на вопрос: «Самый известный метеорит?» — любой ответит: «Тунгусский». А между тем самый известный метеорит метеоритом как раз не был.
Сегодня принято считать, что в атмосферу Земли в июне 1908 года влетело ядро кометы. Комета — это небольшое (в среднем 20−40 километров в диаметре) ледяное ядро и облако выделяющегося из него газа и пыли — «хвост». В атмосфере тунгусское тело, вероятно, стало рыхлым комом снега радиусом метров 300. Ком не сумел долететь 10 километров до поверхности и взорвался, а снег, испарившись, стал газом, рассеявшимся в атмосфере. Это объясняет и необычайно светлые ночи, наступившие в Сибири и Европе после катастрофы. Часть ученых продолжает настаивать на версии твердого метеорита — однако доказательств этого не обнаружено. В любом случае Тунгусская катастрофа — самая серьезная встреча Земли с внеземным телом на протяжении многих веков.
Космическая угроза. Помимо метеоритов и комет навещают нас и другие «гости из космоса». Самый опасный и, по счастью, самый редкий из них — астероид, малая планета. Диаметры крупнейших метеоритов — десятки метров, диаметр астероида — от сотен метров до тысячи километров.
«Возможно, последний астероид, с которым столкнулась Земля, уничтожил динозавров и создал Мексиканский залив, — говорит Анна. — Это мог быть астероид диаметром 10−20 километров. Он упал на мелководье и вызвал чудовищный взрыв. Астероид и породы, с которыми он столкнулся, расплавились, и в атмосферу попала масса мельчайших частиц. Они тонким слоем обволокли планету, препятствуя проникновению солнечных лучей на долгие месяцы и годы. Отсутствие тепла и света и стало причиной вымирания динозавров. Наверняка были и другие подобные столкновения. Если столь же крупное тело приблизится к Земле на миллион километров — это уже опасно».
Конечно, шансы такой катастрофы низки. Но как наверняка избежать судьбы динозавров? И можно ли будет что-то сделать, если новая комета вознамерится взорваться не над рекой Тунгуской, а, например, над рекой Москвой? Ведь в этом случае человеческие жертвы были бы огромными. На эти вопросы готовы ответить в Особом конструкторском бюро Московского энергетического института (ОКБ МЭИ). Заместитель генерального директора по науке Геннадий Харламов рассказывает: «Многие страны сейчас разрабатывают системы кометно-астероидной опасности. Два наших радиотелескопа РТ-64 помимо прочего ведут поиск опасных небесных тел. Астероиды, проходящие близко, обнаружить нелегко. Чем раньше мы это сделаем, тем больше времени для решения проблемы. Возможное средство — ядерный подрыв опасного тела. Если осуществить его на расстоянии миллиона, даже сотен тысяч километров — на нашей планете это не должно отразиться. Но в одиночку такой проект не потянет ни одна страна мира, необходимо будет объединяться. Либо можно запустить ракету, которая чуть заденет астероид, заставив его изменить траекторию движения».
Что касается собственно метеоритов, на их счету кровавых жертв нет. Максимум того, что им удавалось пробить, — багажники пустых машин и крыши сараев. Опасно столкновение с ними для спутников связи, которые все плотнее «заселяют» околоземную орбиту. Но в целом метеориты — пока самые мирные гости Земли. И самые красивые.