Исчезающая ложка, или Удивительные истории из жизни периодической таблицы Менделеева - Сэм Кин

Такая скрупулезность вскоре переросла в одержимость. Читая воскресный выпуск комикса «Мелочь пузатая», Паттерсон счел, что грязнуля Пиг-Пен, герой этого сериала, напоминает ему все человечество: мы все измазаны в свинце, как Пиг-Пен – в уличной пыли. Но эта зацикленность Паттерна на борьбе со свинцом дала два важных результата. Во-первых, когда он максимально вычистил свою лабораторию, ему удалось дать наиболее точную на сегодняшний день оценку возраста Земли – 4,55 миллиарда лет. Во-вторых, эта непримиримость помогла Паттерсону стать общественным активистом. Именно его мы должны поблагодарить за то, что наши дети больше не едят чипсов с красителями, содержащими свинец, а на автоматах на бензозаправочных станциях уже никто не клеит рекламы «не содержит свинца». Заслуга Паттерсона в том, что запрет свинцовых красителей сегодня представляется как нечто само собой разумеющееся, и мы знаем, что автомобиль не должен выбрасывать в воздух свинец, который потом осядет у нас на волосах и в легких.

Итак, Паттерсону удалось определить дату рождения Земли, но это лишь один из многих вопросов. Венера, Меркурий и Марс появились одновременно с нашей планетой, но они совершенно не похожи на Землю, за исключением некоторых общих поверхностных деталей. Чтобы сложить воедино все мелкие подробности нашей истории, ученым предстояло пробраться по некоторым темным коридорам, пролегающим по таблице Менделеева.

В 1977 году отец и сын, физик и геолог Луис и Уолтер Альваресы изучали в Италии залежи известняка, сформировавшиеся примерно в ту же эпоху, когда вымерли динозавры. Слои известняка казались равномерными, но оказалось, что в узкой прослойке, образовавшейся около 65 миллионов лет назад (именно тогда и произошло это массовое вымирание), присутствуют едва заметные следы красной глинистой пыли. Еще более удивительным было то, что содержание элемента иридия в этой глине в шестьсот раз превышает его обычный уровень. Иридий – сидерофил, так называются «железолюбивые»[41] элементы. Именно поэтому бо́льшая часть иридия сосредоточена в расплавленном железном ядре нашей планеты. Основными источниками иридия являются железные метеориты, астероиды и кометы – что и заставило Альваресов призадуматься.

На многих небесных телах, например на Луне, зияют кратеры от древнейших столкновений с космическими камнями. Нет никаких причин полагать, что Земля избежала подобных «бомбардировок». Если 65 миллионов лет назад в Землю действительно врезался такой космический странник размером с большой город, то он мог присыпать всю планету толстым слоем пыли, насыщенной иридием. Это колоссальное облако пыли должно было окутать всю планету и погубить значительную часть растительности. Такой катаклизм вполне мог бы привести к тому, что не только динозавры, но и 75 % всех видов (99 % существ, обитавших на Земле в ту эпоху) вымерли за очень короткое время. Убедить в этой гипотезе научное сообщество было непросто, но Альваресы вскоре установили, что слой иридиевой пыли прослеживается по всему миру. Это позволило уверенно исключить альтернативную гипотезу о том, что залежи пыли являются последствием выброса, сопровождавшего взрыв какой-то близкой сверхновой. Когда другие геологи (работавшие на нефтедобывающую компанию) открыли на полуострове Юкатан в Мексике кратер шириной 180 километров и глубиной около 900 метров, образовавшийся около 65 миллионов лет назад, теория об астероиде, иридии и вымирании динозавров получила веское подтверждение.

Правда, сохранялись небольшие сомнения, всегда сопровождающие научный поиск. Допустим, астероид затмил небо пылью, вызвал кислотные дожди и километровые цунами, но за несколько десятков лет все должно было прийти в норму. Загвоздка, в том что, по данным археологии, вымирание динозавров растянулось на сотни и даже тысячи лет. Сегодня многие геологи полагают, что крупные вулканы, располагавшиеся на территории современной Индии, по случайному совпадению активно извергались незадолго до юкатанского взрыва и вскоре после него, внеся свою лепту в уничтожение динозавров. В 1984 году некоторые палеонтологи стали доказывать, что вымирание динозавров вписывается в длительную периодическую закономерность; возможно, примерно каждые 26 миллионов лет на Земле происходят массовые вымирания видов. Вдруг мы имеем дело с простым совпадением: астероид упал на Землю, когда эра динозавров близилась к концу?

Геологи начали обнаруживать и другие слои красной глины, богатой иридием. Эти вкрапления хронологически совпадали с другими крупными вымираниями видов. Вслед за Альваресами некоторые люди стали полагать, что именно астероиды или кометы вызывали все подобные катаклизмы в истории Земли. Альварес-отец считал эту идею сомнительной, в особенности потому, что никто не мог объяснить ее наиболее важную и совершенно неправдоподобную деталь – регулярность таких космических катастроф. Интересно отметить, что Альварес изменил свое мнение благодаря еще одному неприметному элементу – рению.

Коллега Альвареса-старшего Ричард Мюллер вспоминал в своей книге «Немезида», как однажды в 80-е годы Альварес ворвался к нему в кабинет, размахивая перед собой «смехотворной» спекулятивной статьей о периодических вымираниях, на которую он должен был написать экспертную рецензию. Луис уже кипел от гнева, но Мюллер решил еще сильнее его раззадорить. Двое ученых стали спорить до хрипоты. Суть аргументации Альвареса, по версии Мюллера, была такова: учитывая беспредельные размеры космоса, Земля – просто микроскопическая цель. Астероид, пролетающий мимо Солнца, может угодить в нашу планету с вероятностью чуть выше, чем один шанс на миллиард. Происходящие столкновения могут быть исключительно редкими и случайными, неравномерно распределенными во времени. Как же можно полагать, что подобные катаклизмы происходят регулярно?

Мюллер никак не мог обосновать свою точку зрения, но все-таки стал аргументировать возможность того, что какое-то явление способно вызывать регулярные падения крупных метеоритов. Наконец дебаты утомили Альвареса, и он потребовал от Мюллера ответить, что же это может быть за явление. Далее наступил момент, который Мюллер описал как «приправленный адреналином миг импровизированной гениальности». Он сел и выпалил, что, возможно, у Солнца есть блуждающая поблизости звезда-спутник, вокруг которой Земля также вращается, но слишком медленно и незаметно для нас. И именно сила притяжения этой звезды направляет на Землю астероиды, когда наша планета в очередной раз сближается с ней. Вот так!

Возможно, Мюллер теоретизировал об этой звезде-соседке, позже прозванной Немезидой (в греческой мифологии – богиня возмездия)[42], лишь полусерьезно. Тем не менее эта идея озадачила Альвареса, так как она соблазнительно легко объясняла одно из свойств рения. Как мы помним, для каждой звездной системы характерно свое уникальное соотношение изотопов. В слоях глины, богатой иридием, также прослеживались небольшие примеси рения. Основываясь на соотношении двух типов рения (радиоактивного и нерадиоактивного), Альварес знал, что любой предполагаемый убийственный астероид должен был прилететь из нашей Солнечной системы, так как указанное соотношение в слоях глины было точно таким же, как на Земле. Если Немезида действительно пролетает мимо раз в двадцать шесть миллионов лет и одну за другой сбрасывает на нас космические скалы, то во всех этих астероидах содержание рения также должно быть одинаковым. Важнее всего то, что гипотеза о Немезиде позволяла объяснить, почему динозавры вымирали так медленно. Возможно, мексиканский кратер был лишь самой большой воронкой, возникшей в результате артобстрела, длившегося на протяжении многих тысяч лет, пока Немезида была поблизости. Возможно, следует говорить о миллионах мелких ударов, положивших конец славной эпохе ужасных ящеров, а не об одном смертельном столкновении.

В тот день в кабинете Мюллера возмущение Альвареса мгновенно утихло, как только Луис осознал, что регулярно падающие на Землю астероиды, возможно, реальность. Удовлетворенный, он удалился. Но Мюллер не мог избавиться от своей интуитивной идеи, и чем больше размышлял над ней, тем сильнее убеждался в ее реалистичности. Почему Немезида не может существовать? Он стал беседовать об этом с коллегами-астрономами и публиковать статьи о Немезиде. Собрав доказательства и приложив определенные усилия, он написал свою книгу. В середине 80-х выдалось несколько славных лет, в которые казалось, что если даже Юпитер при достаточной массе мог бы воссиять, то почему у Солнца не может быть звезды-соседки?

К сожалению, в пользу существования Немезиды не было приведено никаких серьезных доказательств. Если первая теория о катастрофическом столкновении Земли с астероидом страдала от нападок критиков, то теория о Немезиде заставила скептиков выстроиться и дать по ней ружейный залп. Казалось крайне маловероятным, что астрономы, в течение многих тысячелетий изучавшие ночное небо, просто просмотрели такое тело, даже если Немезида в последнее время и была максимально удалена от нас. Это тем более маловероятно потому, что если ближайшая к нам звезда, Альфа Центавра, удалена от нас на четыре световых года, то Немезида должна была бы приблизиться на половину светового года, чтобы совершить очередное возмездие. До сих пор существуют романтики и убежденные сторонники существования Немезиды, пытающиеся разгадать, где она скрывается. Но чем дольше ее не удается увидеть, тем менее вероятным представляется ее существование.