Наука Плоского мира - Йен Стюарт

Некоторые же планеты, в том числе и Земля, явных признаков массового падения метеоритов не имеют. Неужели они никогда на нас не падали? К сожалению, падали. Правда, нас защищает атмосфера: мелкие небесные тела сгорают еще до того, как коснутся земной поверхности. Не черепаха-заступница, конечно, но все лучше, чем ничего. Однако большие глыбы вполне способны прорвать атмосферную оборону.

Существует несколько причин, почему на некоторых планетах нет заметных признаков метеоритного воздействия: это и наличие погодных явлений, разрушающих кратеры, пока те окончательно не исчезнут (так происходит на Земле), и высокая вулканическая активность, постоянно перекраивающая поверхность планеты (на Венере), а то и сами планеты просто-напросто состоят из газа, и метеоритные отметины на них не сохраняются (Юпитер и Сатурн).

В канадской провинции Квебек есть озеро Маникуаган (его примерные координаты – 51° северной широты и 68° западной долготы). Его сложно не заметить на карте: оно круглое и большое – 44 мили (71 км) в диаметре. Это выветрившиеся остатки гигантского кратера, образовавшегося 210 миллионов лет назад, когда глыба диаметром 2–3 мили (3–5 км) упала на Землю. Пик в центре кратера состоит из расплавившихся во время удара и отвердевших затем пород. Расплавленные породы стекли на дно кратера, где их можно обнаружить и сегодня. Само озеро находится в долине, имеющей форму кольца, прорытого ледниками в мягких породах, когда-то бывших частью стен кратера, а затем обвалившихся в результате эрозии.

Кроме того, в той же Канаде существует еще один крупнейший на планете ударный кратер Садбери. Его диаметр составляет 190 миль (300 км), возраст исчисляется в 1,85 миллиарда лет, диаметр упавшего небесного тела мог составлять около 20 миль (30 км), а энергия, высвободившаяся во время удара, была эквивалентна квадриллиону тонн в тротиловом эквиваленте, то есть взрыву 10 миллионов водородных бомб. В местечке Вредефорт (ЮАР) находится другой ударный кратер похожего размера, появившийся более 2 миллиардов лет назад. Но, мы думаем, недолго им оставаться рекордсменами: близ Амирантских островов в Индийском океане предположительно найден ударный кратер вдвое большего размера. В общей сложности на суше обнаружено более 150 остатков ударных кратеров, при том что многие районы Земли до сих пор изучены не полностью. Не говоря уже о том, что более половины поверхности Земли составляет океан, и поскольку небесные тела падают как им заблагорассудится, общее число ударных кратеров на Земле может приближаться к пятистам.

Все это приключилось довольно давно, однако нет никаких оснований полагать, что такое никогда не повторится. Конечно, крупные столкновения происходят редко просто потому, что мелких метеоритов гораздо больше, чем крупных. Столкновения масштаба Садбери или Вредефорта могут происходить примерно раз в миллиард лет. (Поэтому неудивительно, что когда около двух миллиардов лет назад такое наконец случилось, оба метеорита упали практически один за другим.) Подобного не происходило уже два миллиарда лет, и может показаться, что очередная катастрофа отменена, однако в такого рода рассуждениях кроется статистическая ошибка. Единичные события подчиняются так называемому вероятностному распределению Пуассона, особенностью которого является отсутствие памяти. Таким образом, неважно, произошли ли два крупных столкновения недавно или ничего подобного не происходило в течение веков, среднее время до следующего события остается постоянным, в нашем случае – миллиард лет.

Новая катастрофа может случиться в самое ближайшее время, так что будьте осторожны, выходя на улицу. Впрочем, ни завтра и ни даже через год этого не произойдет: приближающееся тело подобных размеров мы бы заметили.

Последнее из подобных событий имело место в 1908 году: над Сибирской тайгой в районе Тунгуски на высоте 4 миль (6 км) взорвался метеорит, повалив деревья в радиусе 30 миль (50 км). Найдены кратеры, свидетельствующие и о других недавних столкновениях. Например, двойному кратеру в Аравийской пустыне может оказаться всего-то несколько сотен лет.

Откуда же берутся все эти булыжники, ледышки и тому подобная дрянь? Кто или что швыряет их в нас?

Для начала разберемся с терминологией. Вы наверняка замечали в ночном небе светящиеся росчерки так называемых падающих звезд, то есть метеоров. Никакие это не звезды, конечно, а куски космического мусора, сгорающие в земной атмосфере. Подобный мусор называется метеороидами, а та его часть, которой удается достигнуть поверхности планеты, именуется метеоритами. Впрочем, обычно для удобства все без затей говорят: «метеорит». Просто мы хотели вам показать, как можем при желании превратиться в настоящих педантов.

Какие-то из этих тел состоят из камня, какие-то – изо льда или имеют смешанный состав. Но из чего бы они ни состояли, появились эти штуковины не на Земле. По крайней мере, не непосредственно. Хотя некоторые из них, возможно, были выбиты из Земли предыдущими столкновениями, чтобы упасть на нас при следующей встрече. В общем, откуда бы они ни взялись Там Наверху, совершенно очевидно, что приходят они не отсюда. Так что же там находится? Ну, коротко говоря, вся остальная Вселенная, и ближе всего – наша родная Солнечная система, так что определить источники нападения не слишком сложно. И можете поверить, «зарядов» у «нападающих» на ваш век хватит.

Ранее мы описали Солнечную систему как довольно-таки хаотичную: девять планет и несколько спутников с кое-какими любопытными предложениями недвижимости. Мы также упоминали, что после того, как сформировались крупные небесные тела, вокруг них болталось порядочно «строительного мусора». В поясе астероидов оставались сравнительно небольшие осколки настоящих камней, но после того, как вся эта «мелочь» была «выплачена» Солнцу и планетам, там в основном уцелели лишь куски грязного льда.

Самым большим их скоплением является облако Оорта: обширная, но довольно рассеянная масса объектов, находящаяся за пределами собственно Солнечной системы, то есть за орбитой Плутона (ну, или Нептуна, когда Плутон окажется на его орбите, что вполне вероятно). В 1950 году Ян Хендрик Оорт предположил, что источником большинства видимых с Земли комет может быть подобие облака, которое позже было названо его именем. Главным обоснованием для существования этого гипотетического облака является то, что часто встречающиеся долгопериодические кометы должны, по идее, откуда-то прилетать. Размер объектов облака Оорта варьирует от мелкой гальки до глыб, превосходящих величиной Плутон.

Эти-то кометные «запчасти» и становятся источником метеоритов, которые мы время от времени находим и относим в музеи, исключая, конечно, те, что сгорели в атмосфере. Только теперь мы начинаем получать представление о настоящих размерах облака Оорта. Его масса составляет одну десятую массы Юпитера, в то время как размеры за пределами орбиты Плутона – возможно, не меньше чем 3,5 светового года, то есть две трети пути до ближайшей звезды. Его материя распределена в пространстве, которое в миллионы раз превышает размер Солнечной системы. Даже отправившись прямиком туда, вы, возможно, вообще ничего не заметите.

Гравитационное притяжение Солнца на таких расстояниях почти неощутимо, и куски грязного льда просто движутся по своим орбитам, вероятно, близким к круговым. Если предполагать, что ледышки летают именно по орбитам (а не просто так дрейфуют в космосе), то на один такой «круг почета» у Солнца им требуются миллионы лет. Однако в их неспешный полет вмешиваются силы Вселенной. Сам Оорт поэтично называл свое облако «садом, аккуратно возделываемым звездными возмущениями». Притяжение ближайших звезд, всей галактики и особенно Солнца сбивает с верного пути множество таких небесных ледышек.

Однако оказалось, что «возделывается» этот «сад» не столь аккуратно, как предполагал Оорт. Примерно раз в 35 миллионов лет через облако проходит звезда, сея на своем пути хаос. В 70‑х годах прошлого века был обнаружен еще один источник возмущений: гигантские молекулярные облака – скопления холодного водорода, где рождаются звезды и планетные системы. Массы таких облаков могут в миллион раз превышать массу Солнца, и им даже не нужно особенно приближаться, чтобы сбить ледяные глыбы с их размеренного пути в облаке Оорта.

Это воздействие может привести к тому, что глыбы льда полетят в сторону Солнечной системы, по дороге превратясь в кометы. Некоторые, правда, пролетают мимо, не особенно беспокоя нас. Кометы – основной (хотя и не единственный) источник космического мусора на заднем дворе Земли.

Каждый день около тысячи метеороидов размером с футбольный мяч и миллионы более мелких попадают в атмосферу Земли. Время от времени до поверхности долетают самые большие из них, иногда – очень большие, среди которых могут быть и невольные убийцы динозавров. Какова вероятность встретиться с такими? Один раз на каждые сто миллионов лет.