Химический состав Земли и метеоритов

 

Мы знаем, что в метеоритах не встречается таких химических элементов, каких нет на Земле, но в какой мере количественная пропорция разных химических элементов в Земле и в метеоритах сходна?

К сожалению, анализировать состав Земли, недра которой от нас скрыты, очень трудно. Даже при вулканических извержениях на поверхность изливаются сравнительно неглубоко лежащие массы. Из чего состоят недра Земли, можно судить только косвенно, изучая степень сжатия Земли, небольшие периодические изменения ее формы под действием притяжения Луны и Солнца и главным образом изучая распространение в ее толще тех колебаний, которые возникают при землетрясениях. При этом выясняются твердость и упругость земных недр, изменение плотности в них и сама плотность. Кроме того, обнаружено, что в земной тсоре более глубокие породы богаче железом.

Совокупность этих данных и разные другие соображения приводили к заключению, что наша Земля имеет железистое плотное ядро, окруженное каменистой оболочкой, твердой лишь снаружи. Толщина этой твердой корки не превышает 200 км.

Наша Земля ‑ это, если хотите, вишня с плотным ядром‑«косточкой», только ее каменная «мякоть» действительно своего рода мякоть, она пластична, да и ядро, будучи очень плотным, все же не является твердым в обычном смысле. Вещество в недрах Земли находится в совершенно особом состоянии под действием высокой температуры и огромного давления. Мы еще не можем в лаборатории создать искусственно такие условия и привести вещество в такое состояние, в котором находятся недра земного шара.

В целом земной шар отзывается на быстрые внешние воздействия как стальной шарик, а на медленные, но упорные воздействия отзывается как комок глины или даже как пузырь, наполненный водой. Таким образом, Земля сочетает упругие свойства со свойствами пластическими.

При подсчете среднего химического состава Земли мы должны учесть, что состав земной коры с ее средней плотностью около 2,7 г/см3 не представляет состава всей Земли в целом, имеющей среднюю плотность 5,5 г/см3, что вызвано увеличением плотности с глубиной, доходящей в центральном земном ядре до 11 г/см3.

Средний химический состав Земли, как его оценивал академик Ферсман, приведен в таблице в сопоставлении со средним составом метеоритов (в процентах по весу).

 

 

Остальные химические элементы составляют по весу значительно менее 1% каждый.

Правда, приведенный средний (предполагаемый) состав Земли установлен с учетом среднего состава метеоритов, падающих на Землю.

Таким образом, эти подсчеты используют мысль, что химический состав разных небесных тел должен быть сходен, но при составлении этой таблички для Земли в расчет принимались не только метеориты, как это мы сейчас увидим.

Вот для примера два более «чистых» сопоставления.

При составлении нашей таблички, дающей средний состав метеоритов, принято, что в мировом пространстве каменных метеоритов в 4 раза больше, чем железных, потому что таково примерно их соотношение при падении на Землю сейчас. В силу одного этого среди метеоритов на железо по весу приходится 38%. Ядро Земли, которое по его упругим свойствам в основном можно было бы считать тоже железным, имеет диаметр 3500 км, что установлено довольно точно. При плотности 11 г/см3 это дает около 1/3 от общей массы Земли, т. е. мы видим, что без всяких предположений главный (по весу) химический элемент ‑ железо ‑ занимает одинаковое место как в Земле, так и в общей массе метеоритов.

Впрочем, в последнее время приходят к выводу, что содержание железа в Земле и метеоритах в среднем меньше, чем указано, и что большая плотность земного ядра в основном обусловлена не преобладанием железа, а давлением.

В самой каменистой коре можно ожидать некоторого увеличения процентного содержания железа по мере опускания в глубину, что и наблюдается. Если не привлекать к рассмотрению менее изученные глубинные породы, так называемые перидотитовые, и ограничиться содержащими ^наименьший процент железа гранитными породами (верхней частью земной коры, имеющей толщину около 20 км) и платобазаль‑товыми породами (слой толщиной 40 км, лежащий глубже), то мы можем получить данные, приведенные в табличке.

 

 

Из этой таблички следует, что сходство химического состава земной коры и каменных метеоритов весьма велико. Остальные химические элементы содержатся в меньших количествах.

Земная кора содержит радиоактивные элементы, такие, как уран и торий, и тепло, выделяющееся при их распаде, создает то повышение температуры с глубиной, которое наблюдается при опускании в шахту.

В среднем на каждые 100 м глубины температура поднимается на 3°, а иногда и больше, так что, например, спускаясь на Урале в жестокий мороз в шахту, автор обливался потом от жары. Если бы так продолжалось до самого центра Земли, то мы нашли бы там температуру выше, чем на Солнце, чего, как уже говорилось, нет. По‑видимому, температура в центре Земли доходит всего лишь до 2000° и постепенно падает наружу, причем тем быстрее, чем ближе к поверхности, через которую Земля теряет тепло в пространство.

Радиоактивные элементы содержатся только в земной коре, и более глубокие породы содержат их меньше. Внутри Земли теплота накапливается, а с поверхности теряется. Возможно, что в общем Земля медленно разогревается.

 

 

 

В поисках родителей

 

Ключ к разгадке происхождения метеоритов состоит, однако, не в минералогическом строении метеоритов, а в закономерностях, согласно которым эти минералы сочетаются, определяя структуру метеорита.

Выяснилось, что химические элементы, из которых состоят метеориты, в точности те же, что земные, что минералы, входящие в состав метеоритов, в большинстве известны нам и на Земле, но петрографически эти тела уже сильно отличаются от земных горных пород. Прежде всего, в метеоритах нет осадочных горных пород, таких, как песчаники и известняки, образовавшиеся от напластования песка и раковин на дне моря и сцементированные под сильным давлением. Известняк даже органического происхождения ‑ он составлен из скорлупок некогда живших существ; в метеоритах же не нашли никаких признаков чего‑либо живого или жившего. В них нет даже бактерий, от которых на поверхности Земли почти невозможно избавиться.

Большинство каменных метеоритов (хондриты) содержит множество мелких шариков, похожих на застывшие капельки стекла и называемых хондрами.

3% каменных метеоритов, как будто ничем особым по своей структуре не выделяющихся, имеют черный цвет. Вероятно, это является результатом того, что когда‑то они были сильно прогреты, не так, как они нагреваются с поверхности во время полета в нашей атмосфере, а насквозь.

Лабораторные опыты показали, что при нагревании до 800° в течение нескольких минут серые метеориты становятся черными.

Чтобы Солнце нагрело их до 800°С. метеориты должны подойти к нему в десять раз ближе, чем Земля. Следовательно, орбиты многих из них, если не большинства, должны иметь перигелии, лежащие внутри орбиты Земли. К сожалению, не в пример орбитам метеоров, мы не знаем как следует орбит метеоритов. Если окажется, что орбиты метеоритов такой особенностью не обладают, то придется допустить, что эти орбиты ею обладали раньше и лишь вследствие возмущений от планет в течение миллионов лет значительно изменили свой характер.

Быть может, можно предположить, что такое прогревание постигало метеориты вблизи какой‑либо звезды, если они не были членами Солнечной системы. Зная расстояние между звездами, можно подсчитать, что тесное сближение со звездой, достаточное для такого нагревания, может случиться с метеоритом однажды в миллиарды миллиардов лет. Однако возраст метеоритов гораздо меньше, следовательно, наше предположение мало вероятно.

Незнание точных метеоритных орбит затрудняет решение вопроса о происхождении метеоритов, о том, какие небесные тела были их «родителями». В этом отношении петрографу и геологу принадлежит, пожалуй, более значительная роль, чем астроному. Последний может сказать лишь следующее.

Если не все метеоры, то по крайней мере метеоры потоков связаны с кометами, и среди метеоров есть большое различие в размерах и массе. Метеориты по своим размерам примыкают к метеорам, так как иногда на Землю оседает космическая пыль микроскопических размеров. Трудно также думать, чтобы ядро кометы состояло только из мелких частиц и не включало камней размером с метеориты. Но если так, то метеорные дожди, казалось бы, должны были сопровождаться падением метеоритов. Между тем падение тех и других никакой взаимной связи не обнаруживает.

Судя по спектрам метеоров, те, которые несомненно происходят от комет, ‑ каменные. Можно было бы поэтому причислить каменные метеориты к остаткам комет, а железные метеориты вместе с железными метеорами относить к другому первоисточнику. Все же и в этом случае только что сделанное замечание мешает связать метеориты с кометами и, кроме того, остается неясным происхождение железокаменных метеоритов, в которых каменистая масса имеет то же строение, что и в чисто каменных метеоритах.

Постепенность перехода от метеоритов, почти не содержащих металла, к тем, которые им богаты, и через железокаменные к железным метеоритам заставляет петрографа искать у них у всех общее происхождение. Структура камня и характер кристаллизации железа в метеоритах заставляют считать, что причиной их могло быть только медленное застывание вещества, находящегося в жидком состоянии.

Уже давно распространено мнение, поддержанное академиком А. Н. Заварицким, что метеориты являются осколками погибшего при катастрофе небесного тела ‑ планеты, сходной по размерам и по массе с нашей Землей. Была ли эта планета на месте нынешних астероидов, которые являются лишь более крупными ее осколками, или трагедия произошла вне Солнечной системы, сказать окончательно невозможно, но первое гораздо вероятнее. Есть разные предположения о причинах катастрофы, погубившей планету, некогда помещавшуюся между Марсом и Юпитером.

Ряд данных приводил к заключению, что недра Земли достоят из спрессованной железистой массы, нагретой до состояния, в котором она имеет во многом сходство с жидкостью. От центра к поверхности количество железа уменьшается и к нему все больше примешивается каменистой массы. Эта смесь находится тоже в нагретом и пластичном состоянии. Ближе к земной твердой коре состав пород близок, как уже отмечалось, к составу каменных метеоритов.

Впрочем, к вопросу о строении земных недр мы еще вернемся.

Остывание Земли с поверхности должно было приводить сначала к образованию тугоплавких плотных минералов ‑ оливина и пироксена, которые перемешивались с остальной еще пластичной массой и при разных медленных движениях могли попадать даже в железистую среду. Больше всего перемешиваний застывших камней с пластичным металлом происходило в средних слоях оемли. Последовательность метеоритных структур слишком полна, чтобы ее считать случайной, и очень похожа на вероятную последовательность соотношений камня и металлов при переходе от центра застывающей Земли к ее поверхности. Лишь в недрах Земли и могли возникнуть крупные кристаллы железа, характерные для метеоритов. Возраст горных пород различен в зависимости от времени их формирования, и если взрыв от неизвестной причины разметал некогда планету, подобную Земле, то в результате и должны получиться отдельные куски всевозможных размеров неправильной формы с различным содержанием железа и с кажущимся различием в возрасте. Наибольшие из них ‑ это астероиды, среди которых недавно открыты такие, которые и по размерам и по вытянутости своих орбит, пересекающих орбиту Земли, приближаются к метеоритам. От последних же можно перейти к спорадическим метеорам. Характерно, как кажется автору этой книги, что наиболее вытянутые орбиты имеют как раз только маленькие астероиды, которые и при взрыве могли получить наибольшие «боковые» толчки и движение которых возмущается легче и сильнее. От обеих причин орбиты некоторых из них и должны были стать наиболее отличными от орбиты погибшей планеты, обращавшейся между Марсом и Юпитером.

От Земли, через Венеру, Марс и Меркурий к Луне мы переходим параллельно с уменьшением размеров к уменьшению средней плотности планет, доходящей у Луны до 3,3. Так как самые легкие и внешние, части земной коры, как и каменные метеориты, имеют плотность около 2,7, то, очевидно, с уменьшением размеров планеты еще быстрее уменьшается размер их железного ядра, и потому погибшая планета не могла быть много меньше Земли. Иначе ее недр не хватило бы на образование большого числа железных метеоритов, о метеоритах же, являющихся по своей массе промежуточным звеном между обычными метеоритами и мелкими астероидами, мы сейчас и расскажем.

 

Овраг дьявола

 

Все образования на земной поверхности: горы, овраги, ущелья и озера ‑ все это результаты либо внутренней деятельности Земли, либо деятельности воды и воздуха на ее поверхности. В общем, мы вправе сказать, что Земля сама себе придала ту физиономию, которая нам так знакома. Печатью легло на нее ее бурное прошлое. Тогда из ее недр чаще, чем теперь, выливались потоки раскаленной лавы и другие расплавленные горные породы. Неустанная работа воды и ветра разрушает горы и сглаживает следы этого прошлого, хотя и сейчас по временам дают о себе знать судороги земной коры, неприятно ощущаемые нами в форме разрушительных землетрясений; эти землетрясения являются в то же время созидательными процессами, воздвигающими новые горы или ведущими к опусканию почвы. Образование какого‑либо кряжа высотой в тысячи метров сопровождается, конечно, множеством землетрясений в течение миллионов лет.

Каждому из образований земной поверхности геологи могут дать объяснение, но перед одним из них они были поставлены втупик.

 

Рис. 104. 'Каньон Дьявола' ‑ Аризонский метеоритный кратер (Вид с самолета)

Представьте себе, что на обширной и пустынной равнине, где в течение миллионов лет не происходило никаких землетрясений или извержений вулканов, раскинулся огромный кратер. Он не похож на кратеры вулканов ‑ эти сравнительно небольшие воронки, находящиеся на вершине высоких конусообразных гор. Возле него нет ни потоков лавы, ни каких‑либо других следов вулканической деятельности.

В штате Аризона (США) на высоком плоскогорье, составленном из горизонтально лежащих пластов известняка и песчаника, раскинулся широким кольцом каменный вал, окружающий воронку диаметром 1200 м. Дно ее лежит на 180 м ниже окружающего ее вала, а стены каменного вала возвышаются над равниной на 45 м. Огромная воронка была образована каким‑то грандиозным взрывом, так как вал состоит из мощных каменных пластов известняка и песчаника, разломанных с чудовищной силой и вывернутых наружу. В южной части вала каменная плита длиной до 500 м поставлена даже вертикально, возвышаясь на 32 м над горизонтальными пластами тех же осадочных горных пород. Вал кратера, его стенки и дно завалены грудами каменных обломков, среди которых в изобилии встречаются ржавые куски железа.

Окрестности и дно кратера заполнены слоем «горной муки» ‑ тончайшей известковой и песчаной пыли, следами чудовищного измельчения камней от какого‑то удара. Еще интереснее, что многие камни в кратере обнаруживают следы плавления под действием высокой температуры и в них находят вдавленные частицы никелистого железа. Обломки скал весом до 700 т разбросаны кругом кратера на расстояние до 10 км.

«Каньон Дьявола» ‑ вот как прозвали это место окрестные индейцы племени Навахо. У них существует легенда, что когда‑то давным‑давно здесь к ним сошел с неба на Землю огненный бог.

Только в 1891 г. Каньон Дьявола обратил на себя внимание ученых, и возникла мысль, что этот огромный кратер катастрофического происхождения, необъяснимый никакими геологическими процессами, возник в результате падения гигантского метеорита. Исследования неправильных кусочков железа, встречающихся вперемежку с камнями вокруг кратера, а в особенности внутри него, подтвердили, что это метеоритное железо, так как об этом говорили не только их обломочная форма, но видманштеттеновы фигуры, выступавшие на их поверхности после полировки и протравки кислотой.

Тысячи кусков метеоритного железа были найдены на расстоянии до нескольких километров от кратера. Вес их колебался от нескольких граммов до 500 тег, причем множество мельчайших из них уже давно проржавело насквозь и рассыпалось. К настоящему времени коллекционеры‑энтузиасты подобрали почти все, что еще можно было найти на поверхности, а еще раньше окрестные индейцы выбрали наиболее круп‑ные куски для разных поделок. Сейчас с помощью электрической и магнитной разведки, применяемой при розысках руд, обнаруживают, а затем и извлекают куски железа, похороненные на глубине от 2 до 3 м.

Однако ни гигантского метеорита, ни больших кусков его, которые своим падением могли бы образовать эту воронку, в кратере не было найдено. Это навело на мысль, что основная масса метеорита, сделавшая своим ударом эту гигантскую воронку, углубилась в каменные слои, из которых сложено плоскогорье, и лежит под центром кратера, похороненная под обломками камней.

Нахождение огромного метеорита, зарывшегося здесь, представило бы огромный научный интерес. Для этого нужно было произвести глубокое бурение, но у американских научных организаций не нашлось для этого достаточных средств.

Поэтому исследователь этого кратера Барринджер постарался заинтересовать некоторых американских капиталистов и убедить их, что огромная масса метеорита, состоящая из чистого железа, представляет большую коммерческую ценность. На Земле чистое железо в самородном состоянии не встречается, и эксплуатация метеорита могла бы стать прибыльным делом. Так организовалась акционерная компания, отпустившая средства на производство бурения.

Алмазный бур вгрызся в каменную массу, лежащую в центре кратера. В нескольких местах буром была пройдена глубина, доходившая до 300 м. И во всех этих случаях бур извлекал наружу сначала измельченный и превращенный в пыль песчаник, содержавший железные осколки, но в тем меньшей пропорции, чем глубже опускался бур. Наконец, бур доходил до цельных горизонтально лежащих сплошных пластов белого, а затем и красного песчаника, очевидно, не потревоженных падением метеорита. Метеорит не был найден...

Каньон Дьявола, приоткрыв завесу над тайной своего происхождения, снова ее опустил...

После такой неудачи Барринджер, однако, не пал духом. Он обратил внимание на то, что падающие снаряды при взрыве, а также и пули, падающие в пыль, производят круглые воронки независимо от того, под каким углом к поверхности они упали. Это внушило мысль, что метеорит мог упасть на Землю под углом и зарыться не в середине кратера, а в стороне, может быть, даже где‑нибудь под окружающим его валом. Было еще замечено, что приподнятые слои известняка, образующие основание вала, в северной его части наклонены только на 5°; к востоку и к западу наклон слоев неуклонно возрастает, и в южной части кратера слои поставлены совершенно вертикально. По‑видимому, метеорит летел с севера на юг под довольно острым углом к горизонту и, вызвав наибольшее разрушение впереди себя ‑ на южной стороне, проник под южный вал и зарылся там. Этот вывод подтверждал и результат первых бурений. Бурения, сделанные на дне кратера южнее, обнаруживали непотревоженные пласты песчаника на большой глубине.

Картина, вскрытая при новом бурении, сделанном в южном валу кратера, оказалась совершенно иной. Сначала бур прошел наклоненные, но целые пласты песчаника, потом он погрузился в обломочную массу, и, начиная с глубины 385 м, количество попадающихся метеоритных частиц стало быстро возрастать. На глубине 410 м содержалось уже 75% никелистого железа, оказывавшего огромное сопротивление при бурении. Еще через десяток метров бур застрял в этой массе, сломался и поныне остался там. Решили, что бур наткнулся тут на основную массу метеорита. Это было в 1927 г.

К сожалению, дальнейшие работы были прекращены, так как метеорит оказался на неожиданно большой глубине, и для его эксплуатации пришлось бы делать глубокую боковую шахту, отводя встретившиеся подземные воды. Устройство такой шахты было бы дорогим делом и не оправдало бы прибыль от извлечения железа, поэтому разочарованные капиталисты ‑ члены этого акционерного общества по наживе на метеорите, мало заинтересованные в успехах науки, прекратили отпуск средств. Начатые было работы по проведению шахты и так обошлись уже в 300 000 долларов.

 

Рис. 105. Внутри Аризонского кратера

Аризонский гигантский метеорит, вырывший небывалый на Земле кратер, напоминающий лунные горы, как полагали, был найден, но оставлен похороненным на месте своего падения. Впрочем, мнения специалистов по этому вопросу несколько различны, и, как увидим дальше, большинство полагает, что метеорит распылился и что под валом кратера ничего нет. Как давно упал здесь метеорит? Об этом можно лишь гадать, судя по степени окисленности находимых метеоритов, по степени разрушения кратера под действием воды и ветра. По‑видимому, необычное событие произошло не менее 5000 лет назад.

 

Другие метеоритные кратеры

 

Успех исследования Аризонского метеоритного кратера подтолкнул энергию и воображение ученых во всех странах, и за последующие 25 лет был открыт и исследован еще целый ряд кратеров, также имеющих метеоритное происхождение. Они не так велики, как Аризонский, но изучение их очень расширяет наши представления о поведении небесных странников, находящих, наконец, вечное успокоение на нашей планете. Миллионы или даже миллиарды лет странствовали они в безвоздушном пространстве и, сверкнув ярким фейерверком в нашей атмосфере, породили на поверхности Земли редкое образование, изменили ее рельеф, а осколки их оказались погребенными под продуктами вызванного ими разрушения. Так как эти новые данные еще мало известны и вместе с тем очень любопытны, то на них стоит немного остановиться.

Преждэ всего в той же Северной Америке в штате Техас, в 14 км от местечка, которому какие‑то дореволюционные эмигранты из Одессы присвоили наименование своего родного города, в 1921 г. был найден кратер диаметром 162 м. Края его не очень обрывисты и глубина его достигает лишь 5 м. Дно и края тоже засыпаны обломкам!, известняка и песчаника, и среди них было найдено много кусков метеоритного железа. Позднее с помощью сильных магнитов из обломочного материала было извлечено еще полторы тысячи железных осколков. На краях кратера вывернутые взрывом слои камня имеют наклон до 30°.

В штате Канзас около Брэнхема еще в 1885 г. на площади в несколько квадратных километров было подобрано около тонны железных метеоритов. Однако лишь в 1933 г. в этой местности заметили углубление продолговатой формы (11Х17 м) и глубиной 3 м. Внутри кратера было найдено несколько метеоритов весом до 25 кг и сотни частично окисленных кусочков.

Южная Америка в географическом отношении изучена хуже, чем Северная, и, может быть, только поэтому там обнаружен пока только один след падения крупного метеорита.

В Аргентине, в Кампо‑дель‑Сьело («Звездное поле»), с 1576 г. известна группа круглых впадин, из которых наибольшая имеет диаметр около 70 м с валом высотой в 1 м. Вблизи них найдено свыше тонны метеоритного вещества. Недавно в одном из кратеров диаметром 53 м и глубиной 5 м были произведены раскопки, при которых были найдены стекловидные куски оплавленного камня и кусочки метеоритного железа, совершенно тождественные с теми, какие были найдены в Аризонском кратере.

В Европе, почти каждый клочок которой хорошо известен, найдена только одна группа метеоритных кратеров; она находится на маленьком острове Саарема (Эзель) в Эстонской ССР. Шесть этих кратеров, известных уже более столетия, только недавно подверглись научному изучению. Наибольший из них заполнен водой. Это озеро имеет размеры 90Х110 м с краями, поднимающимися на 6 м над окружающей местностью. На склонах вала и в меньших кратерах много горной муки и обломков камня. Кратеры почти круглые и диаметры их: 35, 33, 20 и 10 м. Шестой кратер овальный (53Х36 м) и образован, по‑видимому, из двух налегающих друг на друга круглых углублений. Валы всех кратеров образованы вывороченными изнутри и сломанными пластами известняка, наклоненными от центра к периферии на углы от 30 до 40 градусов. На дне наименьшего из кратеров после удаления обломков найдено углубление в 1/2 м глубиной с оплавленными краями. В 1937 г. после тщательных раскопок и поисков было найдено 110 г метеоритного железа в 28 кусочках. Это устранило всякие сомнения в метеоритном происхождении кратеров. Жалкий вес найденного метеоритного вещества надо объяснить, по‑видимому, тем, что население острова, возделывающее почву вокруг этих кратеров, давно уже разобрало все более или менее обратившие на себя внимание куски железа. Так заселенность местности способствует обнаружению метеоритных кратеров и в то же время уничтожению следов события. Будь эти кратеры в пустынной местности, их бы долго не знали, но следы падения сохранились бы в большей неприкосновенности и позволили бы науке подробнее и точнее воспроизвести картину возникновения этих редких удивительных образований. Ученый часто оказывается в положении следователя, которому для воссоздания картины преступления, происшедшего без свидетелей, важно, чтобы на месте преступления все оставалось неприкосновенным.

Не удивительно поэтому, что большинство известных ныне кратеров метеоритного происхождения найдено преимущественно в пустынных местностях.

Таковы, например, Аравийские и Австралийские кратеры.

В обширной аравийской пустыне Вабар, в местности Руб‑аль‑Хали, где в древности кочевали воинственные бедуины, расположена группа кратеров. Найдена она была при поисках легендарного города «Вабар», уничтоженного, по преданию, «небесным огнем» за грехи его жителей. Стены этого «города» оказались валами метеоритных кратеров, из которых видны два, а остальные, вероятно, засыпаны зыбучими песками пустыни. Наибольший из них имеет около сотни метров в поперечнике и глубину 12 м, а другой 40Х55 м, но и они частично засыпаны песком.

По соседству с кратерами найдены железные метеориты ‑ наибольший весом 11 кг, и стекловидные массы, получившиеся при плавлении песка под действием высокой температуры, развившейся при ударе метеорита. В этих стекловидных каплях вкраплены частички никелистого железа.

Получить понятие о высокой температуре, развитой при ударе метеорита, можно, вспомнив, что железо плавится при 1535° С, кремний плавится при 1710° С. Таким образом, стекловидные капли и оплавленные куски камней, найденные в метеоритных кратерах, показывают, что при ударе больших метеоритов энергия их движения частично переходит в тепло и температура поднимается до 1500°. Конечно, такая температура поддерживается очень недолго, и расплавившиеся вещества почти тотчас же затвердевают.

Австралийские кратеры в районе Хэнбери были открыты в 1931 г. На площади 1 1/4 км2 обнаружено 13 кратеров размером до 200Х110 м, остальные ‑ круглые диаметром от 9 до 18 м. Наибольший имеет глубину до 15 м. В наименьшем из них найдено четыре части железного метеорита весом 200 кг на глубине 3 м ниже дна кратера. В других местах было подобрано еще свыше 800 мелких метеоритов.

В этих кратерах, как и в прежних, встречаются горная мука, искривленные и перевитые осколки горных пород и оплавленный песок в виде стеклянных капель и нитей, разбросанных на расстояние до 11/2 км.

У окрестных туземных племен существует страх перед этой местностью, и они ее называют «дьявольским камнем летящего солнечного огня». Это название, так же как легенда индейцев о Каньоне Дьявола и о городе Вабаре у арабов, напоминает о полете раскаленного болида. Между тем все эти кратеры возникли очень давно, вероятно, тысячи лет назад. Перед историками и энтографами тут возникает интересный пример того, как долго могут храниться и передаваться устные легенды.

В 300 км от Хэнбери, в Боксхоле, совсем недавно был открыт еще один кратер диаметром 175 м, глубиной от 10 до 16 м с валом, возвышающимся на 5 м. Он сильно разрушен атмосферным воздействием и, вероятно, очень древен. В 1937 г. там был найден железный метеорит весом 82 кг и заржавевшие осколки меньшего веса.

Возле Далгаранжа в Австралии в 1923 г. был открыт кратер диаметром 70 м и глубиной 5 м. Вокруг него найдены причудливо искривленные куски метеоритного железа. В 1948 г. в Австралии открыт еще кратер Вольф‑Крик диаметром 840 м. Вал его возвышается над местностью на 30 м, а дно лежит на столько же ниже.

В 1946 г. в Канаде был открыт крупнейший в мире метеоритный кратер, получивший название кратер Чабб. Он имеет в диаметре примерно 3,5 км и глубину не менее 500 м.

В исторические времена, и даже совсем недавно, зарегистрированы только два случая падений громадных метеоритов,‑ это падение Сибирского или, как его еще называют, Тунгусского метеорита и падение Сихотэ‑Алинского метеорита.

 

Тунгусский метеорит

 

К сожалению, и в этом случае научно подготовленных наблюдателей необычайного явления не было. К сожалению..., а, впрочем, может быть, к счастью для этих предполагаемых наблюдателей. Одного пастуха‑эвенка, бывшего свидетелем падения метеорита, воздушной волной подбросило высоко в воздух, а потом ударило об землю, как при взрыве бомбы. Про него говорили, что от удара и испуга бедняга лишился языка, и когда Л. А. Кулик ‑ исследователь Тунгусского метеорита ‑ нашел этого человека, то этот наиболее ценный свидетель необычайного происшествия не смог дать свои показания. Самое падение метеорита произошло 30 июня 1908 г. в глухой болотистой тайге, близ реки Подкаменная Тунгуска, в сотнях километров от железной дороги. Оно не привлекло к себе ни царского правительства, и научное изучение обстоятельств этого происшествия началось только после Октябрьской революции.

Грандиозность явления и то что оно произошло в нашу эпоху, позволили выяснить много интересных фактов, связанных с этим явлением.

В целом ряде населенных пунктов Центральной Сибири в ясную погоду был отмечен яркий болид. Около 7 часов утра, где‑то над Минусинским краем он проник в верхние слои земной атмосферы и пронесся сквозь нее, приближаясь к поверхности Земли в направлении на северо‑восток. При полном солнечном свете он привлек внимание пассажиров поезда, глядевших в окна вагонов, катившихся по полотну незадолго до этого оконченной Великой Сибирской железнодорожной магистрали. Интересно было бы нам с вами тоже оказаться когда‑либо свидетелями такого зрелища!

Бело‑голубого цвета болид летел со скоростью нескольких десятков километров в секунду, приближаясь постепенно к горизонту и оставляя на небе широкий след. Он мало потерял своей скорости от сопротивления воздуха и, проделав путь в полтысячи километров, закончил его близ реки Хушмы ‑ притока Подкаменной Тунгуски, которая несет свои воды в могучий Енисей.

Жители Киренска на Лене, находившиеся на расстоянии 450 км от места падения, видели фонтан из продуктов взрыва, вставший за далекой тайгой, как огромный вертикальный столб дыма. Для того чтобы его могли видеть из Киренска, он должен был подняться в высоту не менее чем на 20 км.

В Вановаре, небольшом поселке в 60 км от места падения (это ближайший к нему населенный пункт), взрывная волна произвела много разрушений. Казалось, что на мгновение огонь охватил полнеба. Эту вспышку, несмотря на яркий солнечный день, видели в ряде селений на Тунгуске и даже на Ленских золотых приисках, за сотни километров от места происшествия.

Волна взрыва всегда переходит в звуковую; так было и в этом случае. В упомянутых поселках от взрывной волны в домах дрогнули стекла и посуда в шкафах, а слабый звук слышен был даже на расстоянии в 700 км. Еще дальше жители не обратили на него внимания, но его отметили приборы, записывающие давление воздуха. Эти приборы ‑ барографы ‑ отметили воздушную волну в Петербурге, Копенгагене, в Германии и даже в Вашингтоне (США). По записи этих приборов можно установить момент, когда до них дошла эта воздушная волна, и так удалось проследить, как она шла от Подкаменной Тунгуски на восток и на запад,, постепенно уходя все дальше и дальше. Обогнув земной шар и ослабевая, она все же продолжала свой путь, и через 30 часов вторично была зарегистрирована в Потсдаме (Германия).

Такого же рода воздушную взрывную волну наблюдали только однажды, когда в 1883 г. на Зондских островах произошло извержение вулкана Кракатау, сопровождавшееся взрывом и разрушением острова, являющегося подножием вулкана.

Посудите, какое землетрясение и какой звук должен был вызвать удар гигантского метеорита. Как бы там ни было, а его вес был в тысячи раз больше веса наиболее тяжелых бомб, и скорость ‑ в сотни раз больше скорости бомб, сброшенных с самолета. Волны землетрясения, вызванного падением метеорита (сейсмические волны), тотчас же побежали в земной коре, ослабевая с удалением от центра взрыва. Они были отмечены автоматическими записывателями землетрясения (сейсмографами) в Иркутске, Ташкенте, Тбилиси и даже в Германии. Правда, в Германии почва сдвинулась при этом всего лишь на ничтожные доли миллиметра, но точные приборы, какими являются сейсмографы, отметили и это.

Что же произошло, однако, на месте самого падения?

Небольшие горы и густой лес вокруг места падения ослабили действие взрывной волны, но все же чумы эвенков и пастушеские шалаши были сорваны с места как от бури, и их жители были сбиты с ног и получили ушибы. А между тем эти чумы стояли в 30 км от места падения.

Леонид Алексеевич Кулик, сотрудник Академии наук, был пионером изучения места падения Тунгусского метеорита. По трудно проходимой тайге, сквозь заросшие, густые леса, по болотам, в тучах неотвязной, изводящей мошкары, располагая вначале самым скудным снаряжением (ибо взять с собой многое в такой трудный путь было нельзя), он обследовал больше сотни квадратных километров. Пробравшись в глушь, указанную ему тунгусами, он обнаружил, что взрыв охватил площадь около 25 км в диаметре. Ветви на деревьях здесь обгорели и стволы были обожжены на глубину 1‑2 см. Шутники говорили, что, кроме обожженного леса, в этих местах находили оленей, зажаренных живьем. Хотя эти рассказы и являются анекдотами, но несомненно, что раскаленным воздухом были уничтожены, кроме растений, и все животные, находившиеся в это время поблизости.

Взрывной волной деревья были повалены на расстоянии в несколько десятков километров во все стороны и вершинами легли прочь от места взрыва. Аэрофотосъемка, сделанная в 1937‑1938 гг., показала, что здесь, собственно говоря, было два центра вывала леса.

За три года (1927‑1930 гг.) Л. А. Кулик обнаружил что торф, покрывающий там болотистую почву, давлением воздуха был собран в складки высотой в несколько метров, местами разорван на куски и перенесен с места на место. В глине были найдены мельчайшие осколки раздробленных горных пород, попавших туда при взрыве. Невдалеке был найден разрушенный тунгусский склад. Кроме того, было найдено еще более 10 воронок диаметром от 10 до 50 м и плавленые кусочки кварца со следами никелистого железа, но ни одного метеорита не попалось.