Журнал «Вокруг Света» №03 за 2009 год - Вокруг Света

Богатства «звездных ран»

Еще в конце XVII века английский астроном Эдмунд Галлей высказал предположение, что кометы могут падать на Землю, вызывая глобальные катастрофы, сходные с библейским Всемирным потопом. Он даже полагал, что от подобного столкновения возникла впадина Каспийского моря — в те времена Каспий изображался на картах в виде круга, напоминающего гигантский кратер. Однако подобные идеи оставались не более чем предположениями, пока на Земле не стали обнаруживать реальные свидетельства подобных катастроф. Обычно это не впадины рельефа, как на Луне, а кольцевые структуры, представляющие собой следы былых кратеров, практически стертых с поверхности Земли активной геологической деятельностью, прежде всего водной эрозией. Геологи назвали их астроблемами, что в переводе с греческого означает «звездные раны».

В местах падения небесных тел на Землю нередко формируются разнообразные залежи полезных ископаемых. Причем месторождения в астроблемах бывают уникальны по масштабам и минеральному составу. Так, на севере Сибири в Попигайском кратере диаметром 100 километров найдены алмазы, образовавшиеся при ударе метеорита в породы, содержавшие графит. Многие астроблемы служат промышленными источниками руды, например, около половины произведенного в мире никеля связано с месторождением Садбери в канадской провинции Онтарио. Считается, что овальная в плане геологическая структура размером 60x25 километров, в которой ведется добыча, образована в далеком прошлом при падении крупного метеорита. Наряду с никелем в Садбери добывают еще и более дорогие металлы платиновой группы, а также медь, кобальт, селен, теллур, золото, серебро. Эти элементы вовсе не были занесены на Землю метеоритом. Колоссальный взрыв привел к растрескиванию недр на большую глубину, и оттуда по разломам стали поступать вещества, сформировавшие рудное поле, которое считается одним из богатейших в мире.

К числу крупнейших и древнейших астроблем, возможно, относится Средне-Уральская кольцевая структура диаметром 550 километров. Восточная часть вала этой структуры отчетливо выражена в виде довольно резкого дугообразного изгиба среднего участка Уральской горной цепи, которая в целом идет почти строго с севера на юг. Подавляющее большинство уральских месторождений полезных ископаемых сосредоточено именно в этой дугообразной, наиболее низкой части Уральских гор, называемой Средним Уралом. Здесь добывали, да и до сих пор еще добывают железо, медь, хром, никель, титан, уран, золото и другие металлы, здесь же сосредоточены месторождения золота и знаменитых самоцветов. Залежи приурочены к разломам земной коры, напоминающим очертаниями гигантскую астроблему. Эти разломы и служат «выводящими каналами» для поступления рудного материала из глубин земных недр. Внутренняя же часть этого гигантского кратера постепенно заполнилась осадочными породами, в которых возникли нефтяные месторождения Волго-Камского региона.

Помимо формы, астроблемы выделяются «чужеродностью» геологического строения по отношению к окружающей местности. Породы, вскрытые при образовании кратера, резко отличаются по возрасту и на геологической карте видны, как своего рода кляксы. Отличаются и ландшафты, сформированные на местах бывших кратеров, — на фоне однородной степи или тайги привлекают внимание участки с концентрическим расположением речной сети, растительности, почв, что хорошо видно на космических снимках. Вот почему с появлением спутников, проводящих съемку нашей планеты, резко увеличилось количество обнаруженных следов древних падений метеоритов.

Испытания прототипов марсианских автомобилей и скафандров в метеоритном кратере на канадском острове Девон (цвета искусственные). Фото: HAUGHTON-MARS PROJECT/ P. LEE

Катастрофа на Юкатане

Если бы 65 миллионов лет назад кто-то мог взглянуть на Землю со стороны, он увидел бы над районом нынешнего мексиканского полуострова Юкатан грандиозный взрыв, выбросивший в околоземное пространство огромную массу вещества в виде гигантской воронки. По мнению многих исследователей, тогда наша планета столкнулась с астероидом, имевшим примерно 10 километров в поперечнике. В атмосфере Земли он развалился на обломки, которые, падая на поверхность планеты, произвели страшные разрушения. Взрыв колоссальной мощности выжег все живое в регионе, вызвал землетрясения, ураганы, волну цунами высотой до 100 метров и связанные с ней наводнения. Облака пыли, дыма, пепла и пара окутали всю Землю, затмив солнечный свет на несколько лет, прошли кислотные дожди. Наступило долговременное похолодание. Это вызвало массовую гибель многих видов растений и животных. Некоторые ученые считают, что подобные катаклизмы происходили в истории Земли неоднократно.

Картина этой катастрофы воссоздана по результатам исследования очень крупного, диаметром 180 километров, кратера, расположенного на северной оконечности полуострова Юкатан. Свое название этот гигантский кратер получил от расположенного практически в его центре небольшого поселения Чикшулуб. Несмотря на столь крупные размеры кратера, его обнаружили лишь 30 лет назад. Дело в том, что он перекрыт толстым слоем геологических напластований, и к тому же на суше находится только южная половина кратера, а остальная его часть расположена на морском шельфе и, помимо осадочных пород, скрыта еще и водами Мексиканского залива. Гравиметрическая съемка позволила получить изображение этой кольцевой структуры, недоступной непосредственному наблюдению.

Времени образования этого кратера соответствуют глинистые отложения, в которых содержание крайне редкого на Земле иридия в 15 раз выше фонового. Этот иридиевый слой как раз служит границей, отмечающей окончание мелового геологического периода, для которого типичны окаменелые останки динозавров. В более поздних отложениях их уже почти не находят. Отсюда и возникло предположение, что к вымиранию этих гигантов, а также еще очень многих видов фауны мелового периода, привело изменение климатических условий, вызванное падением гигантского метеорита, образовавшего кратер Чикшулуб. Впрочем, надо отметить, что с этой точкой зрения согласны далеко не все палеонтологи.

Фото: SPL/EAST NEWS

Марс — кратер Тихонравов. Почему они не прилетают?

Именем конструктора ракет Михаила Клавдиевича Тихонравова (1900—1974) назван один из крупнейших кратеров на Марсе — диаметр его 380 километров. Он образовался в самый ранний период геологической истории Красной планеты, и с тех пор на его просторное днище упало еще несколько крупных метеоритов, оставивших кратеры поперечником в десятки километров. В результате создалась беспорядочная картина, вполне характерная для расположения метеоритных кратеров, разбросанных случайным образом. Свои дополнения в ландшафт внесла и марсианская атмосфера, которая славится сильнейшими пылевыми бурями длительностью по нескольку недель — они порой скрывают из виду всю поверхность планеты. Хотя ветры в разреженной атмосфере Марса слабее, чем на Земле, они все же увлекают за собой истертый тысячелетиями эрозии марсианский песок, который гораздо мельче типичного земного. Валы меньших ударных кратеров, возвышаясь над ровным днищем обширного кратера Тихонравов, служат препятствиями, при столкновении с которыми ветер теряет силу. Переносимый им песок остается возле кратеров, где постепенно образуются поля дюн и барханов. Темной окраской эти пески обязаны высокому содержанию в них железистых соединений. Иногда в сочетаниях кратеров и дюн можно увидеть забавные рисунки, как на этом снимке, где два расположенных рядом кратера одинакового размера вместе с дополняющими их «бровями» темных дюнных полей создают полное впечатление удивленного лица, очертаниями которого служит вал гигантского кратера. Человек, чье имя теперь носит этот кратер, запустил свою первую ракету еще в 1933 году, а впоследствии возглавлял в конструкторском бюро С.П. Королева разработку плана экспедиции на Марс. До этого он успел «приложить руку» и к первому искусственному спутнику Земли, и к гагаринскому «Востоку», и к автоматическим межпланетным станциям. Спроектированный им в 1962 году для пилотируемого полета на Марс тяжелый межпланетный корабль обозначался аббревиатурой ТМК, которая по какому-то стечению обстоятельств совпала с инициалами конструктора. Однако марсианская экспедиция, намечавшаяся в ту пору на 1974 год, не состоялась, и перспективы ее весьма туманны. Может, именно это и вызывает удивление у марсианского тезки конструктора космических кораблей?

Метеоритные инкубаторы

Недавние исследования показали, что, возможно, именно ударные кратеры, образовавшиеся при падениях метеоритов, стали теми оазисами, где возникла и начала развиваться жизнь на нашей планете. Американо-канадская научная группа несколько лет работала в метеоритном кратере Хогтон на острове Девон в Канадской Арктике. Этот кратер диаметром 24 километра хорошо выражен в рельефе. В условиях холодной арктической пустыни в нем почти нет растительности, что облегчает геологическое изучение. Кроме того, ландшафт и климатические условия здесь в определенной степени напоминают марсианские, и поэтому прямо внутри кратера были установлены легкие каркасные домики палатки необычной, цилиндрической формы, имитирующие базу на Марсе. Здесь испытывались прототипы скафандров и средств передвижения по поверхности Марса — четырех- и шестиколесных «марсоциклов», на каждом из которых может ехать один человек. Именно в окрестностях этого полуфантастического поселения и были сделаны находки, позволившие по-новому взглянуть на роль ударных кратеров в зарождении и эволюции жизни.