Солнечная система (Астрономия и астрофизика) - Сурдин Владимир Георгиевич (книги онлайн без регистрации полностью .txt) 📗
В истории Солнечной системы был период, когда сравнительно спокойное, с относительными скоростями менее 1 км/с, движение астероидов главного пояса подверглось сильным возмущениям со стороны растущего Юпитера, а сами эти тела, имевшие разный состав на разных гелиоцентрических расстояниях, были сильно «перемешаны». На соседних или пересекающихся орбитах оказались астероиды разных типов, имеющие существенно разный состав вещества. В процессе их столкновений и дроблений в поверхностных слоях многих астероидов накапливались материалы, возникшие в разных физико-химических условиях. Родительское тело метеорита Кайдун, например, могло двигаться по сильно вытянутой орбите, сталкиваясь на своем пути с телами разного состава и как бы «собирая» образцы их вещества. Не исключено, что этим родительским телом был не астероид с аномальной орбитой, а ядро кометы, исчерпавшее запас летучих соединений.
Расчет показывает, что при образовании крупного кратера на астероиде размером около 200 км. примерно 85% выброшенного взрывом вещества не в состоянии преодолеть притяжение астероида (хотя скорость убегания с его поверхности составляет всего 50 м/с). Рождение ударного кратера на астероиде сопровождается образованием кратковременной «атмосферы» из камней и пыли, которая через некоторое время оседает и покрывает всю его поверхность. Толщина этого слоя зависит от силы удара и, соответственно, объема выброшенного вещества. Трещины, возникающие при все новых падениях тел на астероид, могут его постепенно фрагментировать (если он достаточно крупный) и последующие падения тел уже будут происходить в раздробленный материал. Чем сильнее астероид раздроблен и разрыхлен, тем быстрее в нем затухают колебания. При этом энергия падающего тела поглощается в меньшем объеме, сопровождаясь более мощными эффектами. Скорее всего при таком ударном «уплотнении» разнородного вещества на поверхностях астероидов в течение десятков и сотен миллионов лет формировались некоторые образцы, упавшие в виде метеоритов на Землю.
Обломки других планет?
То, о чем рассказывается в этом параграфе, казалось бы, противоречит только что сказанному о «мягкости» метеоритных ударов. Выясняется, космическая бомбардировка может не только «нежно перемешивать» грунт планет и астероидов, но и выбрасывать его в космос, перенося с одной планеты на другую. В этих вопросах еще мало ясности, но результаты неожиданных находок заставляют относиться к ним очень серьезно.
Чтобы преодолеть тяготение Земли (даже без учета сопротивления атмосферы), необходима скорость более 11,2 км/с, для Марса это 5 км/с, а для Луны 2,4 км/с. Только при такой или большей стартовой скорости осколки планет могут попадать в космическое пространство и, блуждая там, захватываться другими планетами. Еще недавно такой процесс казался невозможным. Но, похоже, астрономы недооценили фантазию природы. Сейчас многие специалисты уверены, что на Земле найдены осколки Луны и Марса. Возможно, удары крупных метеоритов действительно могут «запускать» частицы планет в космос.
Лунные и марсианские метеориты
При сравнении доставленных на Землю образцов Луны с группой похожих на них метеоритов оказалось, что это практически одно и то же вещество. Сегодня уже нет сомнений, что задолго до космических полетов в метеоритных коллекциях «пылились» образцы лунного грунта. Правда, чтобы доказать это, нужно было слетать на Луну.
Кроме того, среди метеоритов была выделена группа, которая резко отличается по характеристикам от других, но ее члены схожи между собой. Эту группу назвали SNC, по первым буквам имен их типичных представителей — метеоритов Shergotty, Nakhla и Chassigny. Сейчас известно около 30 таких метеоритов и считается, что они попали на Землю с Марса. На это указывает химический и, что очень важно, изотопный состав микроскопических пузырьков газа в одном из метеоритов этой группы, ЕЕТА 79001, совпадающий с составом атмосферы Марса, измеренным зондами «Викинг» в 1976 г. (см. подробнее в гл. «Марс».)
Окаменелости древней марсианской жизни?
Один из «марсианских» метеоритов, ALH 84001 массой 1,9 кг., найденный в Антарктиде в районе Алан Хилс и отнесенный к группе SNC, вызвал настоящую сенсацию. Изучение вещества ALH 84001 открыло его интереснейшую историю. Вещество этого метеорита возникло из жидкой магмы 4,5 млрд. лет назад, когда Марс еще только формировался. Затем, 3,9 млрд. лет назад, вещество подверглось сильному удару, оставившему многочисленные трещины. Еще более мощный удар 16 млн. лет назад выбросил его с поверхности Марса в космос, где оно и находилось до встречи с Землей. И, наконец, 13 тыс. лет назад метеорит упал на льды Антарктиды, где пролежал до наших дней.
Но самое интересное не в этом: после 1,5-летних исследований группа американских ученых в августе 1996 г. сообщила, что в этом метеорите, возможно, присутствуют древние окаменелости внеземного биологического происхождения. Вблизи поверхности метеорита было обнаружено множество овальных образований, похожих на окаменелые колонии древнейших земных бактерий. Но их размеры (10—100 нм.) в 100—1000 раз меньше, чем у типичных земных бактерий.
В течение нескольких лет этот метеорит скрупулезно изучали специалисты разных наук. Появилось множество аргументов как за, так и против «биологической» гипотезы (см. подробнее в гл. «Марс»). Эти исследования заставили ученых по-новому взглянуть на идею панспермии (распространения во Вселенной микроскопических зародышей жизни), которая многие годы подвергалась критике. Может быть метеориты и есть те самые переносчики жизни, которые доставили ее откуда-то на Землю?
О нерешенных проблемах
До сих пор продолжаются дискуссии о соответствии метеоритов разных классов астероидам разного типа. В частности о том, почему оптические характеристики наиболее многочисленных астероидов S-типа не совпадают с теми же характеристиками наиболее часто падающих на Землю хондритов.
Но самое главное, до сих пор уверенно не решена небесномеханическая проблема транспортировки вещества из пояса астероидов к орбите Земли. Считается, что наиболее вероятными источниками метеоритов служат астероиды, сближающиеся с Землей — атонцы, аполлонцы и амурцы (см. разд. «Астероиды»). Однако все они мелкие: крупнейшие из них Ганимед и Эрос имеют средние диаметры 38,5 и 22 км. Вообще, популяция сближающихся с Землей астероидов еще изучена недостаточно, чтобы считать именно их основным источником метеоритного вещества.
Прямое изучение планет и астероидов космическими зондами, начавшееся в наши дни, позволит связать их свойства с детально изученными в лаборатории свойствами метеоритов. Это сделает метеориты еще более ценным свидетелем истории нашей планетной системы, а быть может, и других миров.
Полезно знать:
Комитет по метеоритам находится в ГЕОХИ РАН по адресу: 117975 Москва ул.Косыгина, 19; тел. (495)-939-7070 или 939-0205; электронный адрес: [email protected] Председатель Комитета — проф. Ю.А. Шуколюков (тел. 137-4370)
Посещение Музея внеземного вещества осуществляется по предварительным заявкам (хранитель Музея — А.Я. Скрипник, тел. 939-0205).
Диагностика метеоритов проводится лабораторией космохимии и метеоритики ГЕОХИ РАН, зав. лаб. М.А. Назаров, тел. 939-7070.
Сообщения о наблюдении метеоров и находке метеоритов можно направлять и в международную организацию International Meteor Organization (IMO) Fireball Data Centre (Saarbrucker Str. 8, D-40476 Duesseldorf, Germany; [email protected]).
Дополнительную информацию можно найти на сайте http://www.imo.net.
Литература
Гетман В.С. Внуки Солнца. М.: Наука, 1989.
Иванов А.В. Метеорит Kaidun — образец с Фобоса? // Астрономический Вестник. 2004. Т.38, №2. С. 113-125.
