Глава 2. Земля и незваные гости из космоса – метеориты
Пожалуй, все без исключения планеты Солнечной системы находятся под постоянным обстрелом со стороны небольших космических путешественников, поверхности планет непрерывно бомбардируют метеориты – малые тела Солнечной системы. Иногда происходят еще более крупные космические катастрофы – столкновения с астероидами, или иначе – малыми планетами, диаметр которых от 1 до 1000 километров, а масса – менее одной семисотой части массы Земли. Целый пояс, состоящий из астероидов, вращается сейчас вокруг Солнца по орбите, расположенной между орбитами Марса и Юпитера.
Что же приносят планетам посещения этих незваных космических гостей? Для того чтобы узнать это, достаточно поближе взглянуть на поверхности ближайших соседей Земли и прежде всего на ее спутник – Луну. Телескопы и космические снимки показывают, что все поверхности соседних планет покрыты огромным количеством ударных кратеров. Эти образования представляют собой чашеобразные углубления в грунте, обрамленные насыпным валом кольцевой формы, причем внутренний склон вала круче внешнего. Размеры кратеров весьма разнообразны: от нескольких метров до тысяч километров в поперечнике. Необходимо отметить, что в центре плоского днища крупных кратеров имеется возвышение. Сейчас абсолютно точно известно, что кратеры – наиболее часто встречающаяся форма рельефа на Луне, Меркурии, Марсе. Итак, поверхности всех ближайших планет “украшают” множественные “звездные раны” (астроблемы) – следы встреч этих планет с малыми космическими телами.
Несомненно, не раз наведывались космические странники и на Землю. Самое древнее упоминание о падении метеоритов, дошедшее до нас, относится к 644 году до нашей эры. Один из древнейших среди известных метеоритов – это гора Хуаншитай, она представляет собой огромную двухтонную глыбу. Находится она в китайском городе Сиань, метеорит занял свое место около 2 миллиардов лет тому назад.
В 1920 году на территорию Намибии упал самый крупный из обнаруженных метеоритов – метеорит Гоба, его масса равна почти 60 тоннам. Этот железный гигант значительно превосходит весом всех остальных зарегистрированных сегодня космических посетителей. Второй по величине железный метеорит был найден в пустыне Гоби. Сорокатонная махина приземлилась здесь более тысячи лет назад. В 1987 году китайские ученые отправили ее в Кантон. Третье место в этом ряду занимает пятнадцатитонная железная болванка, упавшая в 1963 году в Гренландии. Четвертое место принадлежит австралийскому десятитонному небесному гостю, рухнувшему на Землю в 1966 году. Самый крупный каменный метеорит упал на китайскую землю 8 марта 1976 года. Назвали твердого космического пришельца Цзилинь, его вес равнялся 1,77 тонны. Тяжелейший метеорит смешанного состава, из железа и камня, был найден в Германии в 1805 году, масса его достигала 1,5 тонн. В 1937 году прибыл на австралийскую землю еще один почти такой же космический посетитель массой 1,4 тонны.
Специалисты считают, что огромное число метеоритов скрывает ледяной покров Антарктиды. Полагают, что здесь находится около 700 тысяч экземпляров. Здесь же в начале 1984 года были обнаружены осколки самого древнего на данный момент метеорита: эксперты утверждают, что его падение произошло около 4,6 миллиардов лет назад.
Ночью с 12 на 13 ноября 1833 года над поверхностью Земли прошел самый настоящий метеоритный дождь. Он продолжался 10 часов, за этот временной интервал на землю обрушилось около 240 тысяч метеоритов самого разного размера, что называется “от мала до велика”. 8 марта 1976 года над северо-восточной частью Китая наблюдался быстротечный, но весьма обильный метеоритный дождь. 37 минут лил он над территорией площадью 500 квадратных метров. После него было найдено около сотни “градин” неземного происхождения, среди них был и знаменитый Цзилинь.
Канадские ученые из Астрофизического института Оттавы считают, что за года на Землю обрушивается поток метеоритов общей массой около 21 тонны.
Теперь, пожалуй, имеет смысл вернуться к прошлому нашей планеты, ведь столкновения с массивными небесными пришельцами, происходившие тысячи, миллионы лет назад, не просто оставляли кратерные следы на поверхности земной коры, но и часто становились причиной серьезных земных катастроф, возможно, глобально менявших биосферу нашей планеты. Сейчас обнаружено около 100 ударных геологических структур на поверхности нашей планеты: 30 – в Европе, 26 – в Северной Америке, 18 – в Африке, 14 – в Азии, 9 – в Австралии и т. д. Конечно, это мало, но надо заметить, что геологическая жизнь Земли протекает бурно, и внешний облик планеты вполне может измениться, за сотню миллионов лет могут бесследно исчезнуть и космические “оспины” – следы падений крупных метеоритов.
Попигайская котловина является самым крупным метеоритным кратером из тех, чье космическое происхождение не вызывает сегодня сомнений. Она находится в долине правого притока Хатанги – реки Попигай, это северная часть Сибирской платформы. Внутренний кратер имеет диаметр 75 километров, внешний – 100 километров. Предполагается, что катастрофа произошла 30 миллионов лет назад. Крупное космическое тело, летевшее с огромной скоростью, пробило 1200-метровую толщу осадочных пород, но было остановлено твердыми породами фундамента Сибирской платформы. Энергия взрыва, возникшего при этом столкновении, достигла 10 в 23 степени Джоулей, то есть в тысячу раз превышала энергию сильного вулканического взрыва. В момент этого колоссального взрыва образовались минералы, обнаруженные в кратере в наши дни. Такие же минералы были получены в лабораторных условиях при ударных давлениях в один миллион бар и температуре около тысячи градусов. Значит, в эпицентре взрыва возникли именно такие условия. Неудивительно, что при этом произошло расплавление горных пород и возникли лавовые потоки с большим содержанием кремнезема, совершенно не соответствующие составу базальтовых магматических излияний Сибирской платформы, выходивших в этом месте из недр планеты. Еще одной дополнительной характеристикой этого взрыва может служить разброс крупных глыб кристаллических пород, вырванных из фундамента платформы взрывом и разбросанных им же на четыре десятка километров от внешнего края Попигайской котловины.
Еще один очень большой метеоритный кратер позволили обнаружить геологические съемки и буровые работы – это Пучеж-Катунская впадина, расположенная неподалеку от Нижнего Новгорода, ее диаметр приблизительно равен 100 километрам.
Пятидесятикилометровый Карский кратер находится на хребте Пай-Хой, его котловина засыпана обломками пород, образовавшихся при взрыве, часть этих обломков расплавлена и превращена в стекловидное вещество.
Финский геолог П. Эскола в 1920 году обнаружил лавовый наплыв около озера Янисъярви, расположенного к северу от Ладожского озера. Состав этого наплыва был близок к составу лавовых образований метеоритных кратеров. К тому же в центре озерца стоят два скалистых лавовых островка. Все это свидетельствует в пользу того, что озеро Янисъярви является древним метеоритным кратером, его размеры – 14 на 26 километров.
Более 10 миллионов лет назад на Украину упал метеорит, оставивший после себя огромную вмятину диаметром 25 километров – Болтышский кратер.
Более одного миллиона лет назад образовался в Карелии кратер диаметром около 20 километров. Это самый древний метеоритный след на территории России.
Неподалеку от Калуги найден пятнадцатикилометровый взрывной кратер, возраст которого оценивается в 250 миллионов лет.
Внутри метеоритного кратера Риз был построен германский город Нордлинген. Огромный метеорит упал сюда 15 миллионов лет назад, в результате удара и взрыва появилась гигантская яма с поперечным размером около 20 километров. Исследование этого района показало, что под тридцатипятиметровым слоем озерных осадков находится внутренняя подземная котловина, глубина которой около 700 метров, а диаметр – около 10 километров. Кратер этот завален кусками раздробленной, спекшейся, а местами расплавленной породы. Так как грунт, заполнивший кратер, более рыхлый, чем породы, окружающие углубление, то на месте котловины показатели силы тяжести занижены. Исследователи рассчитали, что такого рода падение силы тяжести обусловлено недостатком в районе кратера массы в 30–60 миллиардов тонн, значит, взрыв измельчил и выбросил 20 квадратных километров породы.
Французский кратер Рошешуар диаметром 15 километров появился на поверхности Земли около 150–170 миллионов лет назад.
В конце XIX века в штате Аризона (США) было начато глубокое изучение Каньона-Дьябло – кратера диаметром 1,2 километра и глубиной 170 метров, котловину окружает вал высотой до 50 метров. У местных индейцев сохранилась интересная легенда, касающаяся этого кратера. Согласно ей, котловина образовалась, когда здесь приземлился на своей огненной колеснице Бог, прилетевший с неба. Это предание подтверждает метеоритное происхождение кратера. В результате внимательного обследования данной области в радиусе 10 километров от кратера были найдены обломки железного метеорита, вес их достигал 20 тонн. Очевидно, что все это лишь малая часть громадного метеорита, падение которого наблюдали когда-то древние жители Америки. Основная же часть метеорита не была обнаружена. Предполагают, что в целом это была железо-никелевая болванка весом около 5 миллионов тонн. Данная же воронка появилась в результате удара о Землю обломка гигантского метеорита диаметром около 30 метров и весом около 63 тысяч тонн. Расчеты показали, что при этом ударе выделилась энергия, равная энергии взрыва 3,5 миллионов тонн тротила.
В Балтийском море находится остров Сааремаа, на его поверхности имеется целая группа кольцевидных вмятин метеоритного происхождения. Самое крупное углубление имеет диаметр 110 метров, его окаймляет вал высотой 6–7 метров, сформированный из вывороченных пластов доломита. Другие шесть впадин, окружающие основную, имеют поперечный размер от 16 до 20 метров. Они рассеяны по территории площадью 0,25 квадратных километров.
Гранитный купол диаметром около 40 километров, окруженный шестнадцатикилометровой полосой древних осадочных пород, – это уникальное кольцо Вредефорт, найденное в Южной Африке. Такую отметину на Земле мог оставить метеорит диаметром 2,3 километра, весом 30 миллиардов тонн, летевший со скоростью 20 километров в секунду. Энергия взрыва была в 50 раз больше, чем энергия сильнейших землетрясений.
Госсес Блафф – австралийская астроблема, возраст ее около 130 миллионов лет. Она имеет вид холма, окаймленного кольцом размельченных пород диаметром 14 километров. Изучение строения земной коры в этой зоне проводилось самыми современными методами сейсмической разведки, бурением глубоких скважин, а также с помощью взрывных работ. В результате было выяснено, что подземный рельеф кратера представляет собой полусферическую чашу радиусом 2,3 километра, которую окружает более мелкая, блюдцеобразная вмятина радиусом около 11 километров. Кроме этого, здесь были найдены импакиты – горные породы, состоящие из плотного пузырчатого стекла и образующиеся при ударе и взрыве метеорита. На основании всех полученных данных было вычислено, что во время удара метеорита Госсес Блафф о землю выделилась энергия 10 в 20 степени Джоулей.
В Южном Техасе есть котловина, обрамленная кольцом горных пород, внутри же огромной вмятины, почти в самом центре, поднимается на 450 метров среди горизонтально залегающих пород известняковый купол. Пласты грунта здесь разбиты, известняк покрывает целая сеть трещин – все это результат воздействия мощной ударной волны. Американский геолог А. Келли полагает, что данная астроблема появилась вследствие падения кометы в древний океан глубиной 2–3 километра. При соприкосновении ядра кометы с земной корой произошел чудовищный взрыв. Однако ударная волна, образовавшаяся при этом, не произвела серьезных разрушений вокруг эпицентра, так как была сильно ослаблена океаническими водами. Возникла гигантская водяная воронка, поднявшая донные отложения, а затем вновь уложившая их, придав форму кольцевого вала. В центре воронки толща воды исчезла и перестала оказывать на морское дно сильное давление, что привело к вспучиванию донной поверхности. Когда водяной вихрь утих, взмученный материал снова осел на дно, сгладив вновь образованные неровности подводного рельефа. Прошли десятки миллионов лет, и кратер оказался на поверхности, здесь время и атмосферные явления позаботились о его разрушении.
В 1958–1960 годах в Антарктиде, на Земле Уилкинса, работали две научно-исследовательские экспедиции: французская и американская. Ученые обеих стран отметили, что в данном районе наблюдаются странные отклонения при замерах силы тяжести. Когда исследователи попытались совместно найти решение, объединив полученные результаты, обнаружилось, что область аномалии имеет форму круга диаметром 240 километров. Причем все указывало на то, что это именно метеоритный кратер, так как приблизительно такие же отклонения значений силы тяжести наблюдаются и у других метеоритных следов. Эта аномалия является следствием образования впадины, а также разрыхления пород в результате метеоритного взрыва. Открытие этого кратера помогло пролить свет на загадку происхождения темно-зеленых стекловидных камней – тектитов. Американский ученый В. Бернс утверждал, что тектиты образуются путем плавления из горных пород во время удара о Землю крупных метеоритов, взрыв рассеивает их по огромным территориям. В его теории было лишь одно слабое место: оставалось необъясненным то, что большое количество этих камней находили в Австралии и Тасмании, а там отсутствовали молодые метеоритные кратеры. Теперь все становилось на свои места: обнаруженный в Антарктиде метеоритный кратер как раз расположен в центре Австрало-Тасманийской дуги.
Канадское двойное озеро Клируотер также имеет метеоритное происхождение. И Восточный Клируотер диаметром около 28 километров, и Западный – диаметром около 32 километров – это следы ударов двух метеоритов. Самой крупной в Канаде астроблемой является кольцо Маникуган-Мушалаган диаметром около 65 километров.
Образование крупнейшего в мире канадского месторождения никеля Садбери также, возможно, имеет отношение к падению метеорита. Рудный бассейн Садбери овальной формы, его размеры 60 на 27 километров. Здесь были обнаружены кристаллы кварца с особой ориентировкой трещин, такие “насечки” могут возникнуть на кварце при ядерных взрывах или при воздействии очень высоким давлением, такое же явление наблюдается при ударе о землю и взрыве огромного метеорита. Кроме этого, один из слоев, слагающих месторождение, залегающий над рудоносными породами, – туф опанинг – представляет собой измельченную и вновь сцементированную породу, которая является обломками коренных гранитов и стекла из расплавленных и быстро охлажденных минералов. По своей природе образования, опанинг схож с породами, обнаруженными в других известных астроблемах. Таким образом, можно предположить, что во время падения гигантского метеорита произошла активизация вулканической деятельности и глубинные расплавленные породы, насыщенные металлами, заняли новое, близкое к поверхности земли положение. Так, по всей видимости, возникло это богатое никелевое месторождение.
В далеком прошлом не раз случались чрезвычайно обильные и обширные метеоритные дожди. Проводившаяся над Северной и Южной Каролиной аэрофотосъемка позволила обнаружить большое количество круглых и эллипсообразных воронок. Только крупных кратеров насчитали около 140 тысяч, причем 100 из них диаметром более 1,5 километров, количество мелких колоссально: специалисты считают, что их более полумиллиона. Метеориты разбросаны по площади 200 тысяч квадратных километров, и область следов от камнепада выгнута дугой, в центре дуги – приморский город Чарлтон, так что большая часть метеоритов упала в Атлантику. Полагают, что этот каменный дождь явился следствием разрушения в атмосфере крупнейшего астероида – это его многочисленные обломки усеяли прибрежную дугу радиусом более 1000 километров. Считается, что астероид весом 1000–2000 миллиардов тонн, диаметром около 10 километров, перегревшись, взорвался в атмосфере. Некоторые другие ученые склоняются к мнению, что этот метеоритный дождь имеет кометное происхождение.
Еще один чрезвычайно редкий и несомненно удивительный вид осадков – дождь из тектитов, стекловидных, оплавленных камней, имеющих, вероятно, космическое происхождение. Тектит в переводе с греческого означает “расплавленный”. Это поистине загадочное образование. Внешний вид этих камней красноречиво говорит о том, что они пролетели с огромной скоростью сквозь атмосферу и приобрели в результате этого очень своеобразные формы, которым были даны следующие характерные названия: “каноэ”, “лодка”, “слезинка”, “гантели”. Чаще всего они весят лишь несколько граммов, но встречаются редкие экземпляры по три килограмма и более. С древнейших времен тектиты были магическими атрибутами, амулетами, использовались для врачевания. Люди верили, что этот необычный камень, падающий с неба, обладает волшебной силой.
Ученые полагают, что около 20 миллионов лет назад над западной областью Чехословакии, площадью около 10 тысяч квадратных километров, прошел обильный тектитовый дождь. Теперь именно эта территория является зоной, где особенно распространены тектиты. Конечно, это не единственное место на Земле, где часто находят стекловидные космические камни, дожди из них выпадали и над другими районами земного шара: на юге Австралии, в Индонезии, на Филиппинах, в Западной Африке, на территории США.
Сейчас ученые почти уверены, что тектиты образуются при ударе о Землю крупных метеоритов, астероидов или комет. Однако с полной уверенностью сказать, что тайна рождения тектитов разгадана, нельзя.
Загадка Тунгусского метеорита занимает умы ученых различных областей уже не одно десятилетие. Катастрофа, произошедшая 30 июня 1908 года в бассейне реки Подкаменная Тунгуска в Восточной Сибири, является одной из крупнейших в мире. Если бы она разразилась в густонаселенном районе, то число ее жертв было бы колоссально. Чудовищный взрыв прогремел на высоте 5—10 километров над Землей. Его сила в 100 раз превосходила силу атомного взрыва в Нагасаки и Хиросиме. Грохот этого взрыва был услышан за тысячу километров от эпицентра, а его ослепительную вспышку наблюдали на расстоянии, приблизительно равном 100 километрам. После взрыва осталась обширная зона поваленных деревьев, имевшая сложную форму типа крыльев бабочки. Теоретические расчеты показали, что зона разрушений от баллистической волны практически совпадает по внешнему виду с тем, что наблюдалось в Восточной Сибири. Площадь вывороченного леса составляла 20 тысяч квадратных километров, а в центре гигантского лесоповала деревья остались стоять на корню, но стволы их полностью обгорели, и они превратились в голые черные столбы. Слабые ожоги получили даже те, кто наблюдал катастрофу, находясь за сотню километров от эпицентра страшного явления.
На месте грандиозной катастрофы многочисленные экспедиции обнаружили лишь множество мельчайших зернышек, размеры которых – десятки микрон. Анализ показал, что это алмазно-графитовые сростки, которые могут родиться только при сверхвысоких давлениях. Отрадным является тот факт, что зона после взрыва не была загрязнена повышенной радиоактивностью. С момента катастрофы прошло несколько дней, и в небе появилась яркая светящаяся полоса, протянувшаяся от места падения неизвестного объекта до Британских островов. А спустя еще две недели было зарегистрировано понижение прозрачности атмосферы. Все вышеописанные явления хорошо согласуются с гипотезой, по которой Тунгусский метеорит являлся на самом деле небольшой кометой, ворвавшейся с земную атмосферу утром и летевшей с востока навстречу Земле со скоростью от 30 до 40 километров в секунду. Часть кометы испарилась в плотных слоях воздушной оболочки Земли, к моменту взрыва комета весила несколько десятков тысяч тонн и двигалась со скоростью 16–20 километров в секунду. Обнаруженные оплавленные шарики – это твердые компоненты ядра кометы. Хвост же этой кометы, попав в атмосферу, “нарисовал” там ту самую гигантскую светящуюся полосу, появившуюся в небе семь дней спустя. Пыль, образовавшаяся во время взрыва, попала в верхние слои атмосферы и распространившись там, понизила прозрачные свойства воздушной оболочки Земли.
У данной теории есть свои трудности. Однако пока лучшего научного объяснения этому грандиозному катастрофическому событию найдено не было. Предположения, согласно которым, Тунгусский метеорит – огромная шаровая молния или луч лазера, направленный на Землю с далекой звезды, вряд ли можно рассматривать серьезно, пока они не выдерживают критики, хотя кто знает… подчас даже невероятное становится очевидным.
Пожалуй, стоит упомянуть еще одну совсем уж фантастическую версию, выдвинутую более 40 лет назад писателем Александром Петровичем Казанцевым. По его гипотезе, над сибирской тайгой взорвался инопланетный космический корабль. И здесь надо сказать, что серьезных, действительно разоблачительных возражений со стороны ученых так и не прозвучало. Видимо, сильных аргументов, способных ее опровергнуть, просто нет. Подробно свою поразительную, но как оказалось, правдоподобную версию А.П. Казанцев изложил в увлекательном фантастическом романе “Пылающий остров”.
В заключение этой главы предлагаем вам познакомиться с интересной и очень смелой, на наш взгляд, гипотезой кандидата геолого-минералогических наук Б. Зейлика. Ученый убежден, что лидирующая роль в формировании лика Земли принадлежала метеоритной бомбардировке, что именно это явление стало главным архитектором твердой внешней оболочки нашей планеты. Как уже говорилось, на Земле обнаружено 100 астроблем. Автор гипотезы предлагает обратить внимание на то, что на соседних планетах их несравнимо больше, а ведь Земля не наделена какой-либо особой метеоритной неуязвимостью. Значит, есть ударные структуры, которым ошибочно приписано иное происхождение. Б. Зейлик считает, что горные массивы тоже возникли в результате ударно-взрывных процессов. Приводим некоторые его аргументы, доказывающие внеземное происхождение гигантских кольцевых структур Казахстана. Автор ввел для обозначения подобных образований новый термин “гиаблема”, то есть гигантская астроблема. Б. Зейлик полагает, что в Северо-Казахстанской области находится Ишимская гиаблема. Она обладает характерным радиально-кольцевым строением, диаметр ее – 700 километров. Внутри этого кольца толщина земной коры на 10–15 километров меньше обычной для данной территории. В центре ее наблюдаются магнитная и гравитационная аномалии, а также имеется центральное возвышение – купол, состоящий из более древних, чем окружающий покров, пород. Всю геологическую структуру опоясывают дугообразные складки. Далее следует Прибалхашско-Илийская гиаблема, поперечные размеры – 600–700 километров, внутри зафиксирована эллипсовидная магнитная аномалия. В центральной части выходят на поверхность древнейшие в регионе горные породы. Здесь же открыто уникальное месторождение жадеита, поделочного камня, образование которого может произойти только при давлениях, имеющих место на глубинах 55—8 0 километров. Все это с трудом объясняется с позиций традиционных взглядов на эволюцию земной коры. А вот если согласиться с ударно-взрывным происхождением этих структур, то эти факты получают вполне логичное и простое объяснение. Например, появление в центральных зонах гиаблем наиболее древних пород – это упругая реакция земной коры на удар и последующий взрыв. Чтобы понять справедливость этого утверждения, вспомните: когда камень падает в воду, происходит выплеск воды. Так и здесь, при очень сильном ударе на поверхность “выплескиваются” глубоко залегавшие горные породы, причем они принимают свойственную всем взрывным структурам форму – куполообразную. Объем и масса слоев верхних пород вокруг купола уменьшается в результате мощного взрыва, разрушающего и выбрасывающего за пределы кратера поверхностную их часть, так “худеет” в этих зонах земная кора. В пользу космического происхождения указанных гиаблем надежно свидетельствуют изменения в веществе горных пород. В частности, жадеит рождается в условиях исключительно высоких давлений; на зернах кварца были обнаружены параллельные линии, способные появиться лишь при еще более высоких давлениях; были найдены здесь и другие весьма специфичные минералы – подобное могло произойти лишь в условиях действительно сильного удара и мощного взрыва. Далее Б. Зейлик приводит еще целый ряд веских, научно обоснованных доказательств того, что рельеф Казахстана был сформирован в результате метеоритного обстрела. Однако на этом автор гипотезы не останавливается, он делает еще более смелые предположения. На его взгляд, вся карта мира сплошь усеяна гиаблемами. Самая крупная из них – Тихий океан. Антарктида, по его мнению, центральный купол гиаблемы Южного полушария, Гренландия – купол гиаблемы Северного полярного бассейна. Однако вероятнее всего, это слишком обобщенный подход к делу. Скорее всего, далеко не все гигантские кольцевые структуры имеют космогенное происхождение, являются гиаблемами, считают многочисленные научные оппоненты Б. Зейлика. В частности, автор “Загадочной биографии Земли” В.А. Друянов пишет: “Земная кора может быть так устроена, что на разнообразные воздействия – космические удары, влияние ветра и воды, подземные толчки, прорывы газов из недр и прочие – она реагирует примерно одинаково – возникновением кольцеобразных структур. Однако предложенная точка зрения, согласно которой, наша планета является одной из мишеней космического обстрела, заслуживает серьезного рассмотрения и изучения. В процессе такого изучения и проявится все ценное в ударно-взрывной тектонике и сами собой исчезнут ее нынешние “излишества”.