Читать книгу "Когда у Земли было две Луны. Планеты-каннибалы, ледяные гиганты, грязевые кометы и другие светила ночного неба - Эрик Асфог"

Одним из моих первых детских сокровищ стал стереоскоп – популярная в 1960-е гг. игрушка, которую вы не встретите теперь, когда все уткнулись в свои мобильные телефоны. Я получил его во время семейных каникул в штате Юта вместе с полудюжиной дисков с парными изображениями – по одному для каждого глаза. Стереоскоп следовало направить на свет, как обычный бинокль, и сдвигать рычажок так, чтобы одна объемная картинка сменяла другую. Тираннозавр словно выпрыгивал на тебя! То же самое относилось и к стегозавру, чьи тяжелые хвостовые шипы защищали его от голубоватого монстра. Фоном служила немного напоминающая Юту изрезанная каньонами пустыня, где для полноты картины дымились вулканы – что же за страшное было время! Но вокруг попадались и пальмы. В то время окружающий пейзаж не играл для меня особой роли, но теперь-то я знаю: никто и понятия не имел, каким он должен был быть.

Но может, стоило поставить под вопрос саму мысль, что высокое содержание иридия соответствует выпадению космической пыли? В 1980 г. геолог из Беркли Уолтер Альварес, его отец физик Луис Альварес и их коллеги предположили, что никакого накопления пыли в течение миллионов лет не было и что вся она появилась в результате падения одного-единственного огромного «болида» – гигантского метеорита. Их статья стала примером революции того рода, когда люди (в том числе родственники!), являющиеся специалистами в очень несхожих областях, собираются в команду, чтобы объяснить какой-то неопровержимый факт, не вписывающийся в принятые ранее представления[273]. Как по мне, это было открытие сродни коперниковскому.

Количество иридия во всем слое К/Т эквивалентно тому, что можно обнаружить на астероиде диаметром 10 км. Таким образом, этот астероид врезался в Землю и, как пушечное ядро, падающее в воду при замедленной съемке, проделал в ней 100-километровую дыру. Разлетевшиеся фрагменты астероида образовали слой метеоритной пыли толщиной в среднем около одного миллиметра, смешавшийся с сантиметрами таких же по размеру частиц изверженной породы и материала, поднятого при приземлении выбросов. Извергаемый материал ударялся о поверхность со скоростью от 5 до 10 км/с – то есть не просто разрушал ландшафт, но превращался в огненные шары, которые могли жарить животных заживо и вызывать лесные пожары[274]. Океаны закислились, леса сгорели, а небеса на многие недели потемнели от дыма – мало что могло пережить такую катастрофу.

Слои пепла, выживание норных видов животных (наших предков), уничтожение планктона в закислившихся морях, глобальное прекращение фотосинтеза – все эти факты отлично укладывались в новую гипотезу, что слой К/Т не формировался в течение миллионов лет. Он появился за один день и короткий мрачный период сразу после него. По мере того как ученые продолжали исследования, находя все новые фрагменты мозаики (подводные оползни, вызванные столкновением; изменения в содержании изотопов углерода), эта история становилась все богаче. Решающим доводом стало обнаружение в начале 1990-х гг. самого кратера, названного в честь рыбацкой деревушки Чикшулуб, расположенной в районе предполагаемого эпицентра. (Кратер, один из самых больших на Земле, довольно мелкий и полностью скрыт под третичными отложениями.) Наконец, в составе слоя К/Т нашли фрагменты хондритов – то есть самого метеорита, виновника происшедшего[275].

* * *

Самые маленькие кратеры – это оспины, возникающие в соответствии с законами растрескивания породы; метеоры такого небольшого размера могут достигать поверхности только тех планет, где нет атмосферы, например Луны. (Такие оспины есть у многих лунных образцов.) Далее идут дыры с крутыми стенками, которые выглядят так, будто их отрыли киркой, а потом ямы размером с открытый карьер или вулкан. Когда планетарные кратеры становятся слишком большими, их дно выполаживается в результате просадок и они начинают напоминать широкие (много километров в поперечнике) круглые долины, разве что не имеющие ни входа, ни выхода. Кратеры больше 2–3 км в диаметре на Земле и больше 10 км на Луне (из-за низкой гравитации) переживают коллапс, образуя подобие неглубоких формочек для печенья со сложной геологией коры. Еще более крупные имеют центральные пики там, где после коллапса происходит отскок. Для сложных больших кратеров такой процесс опускания, возвращения и воздымания материала может вызывать последствия регионального масштаба и гигантские сотрясения, иногда даже меняющие природу коры всей планеты.

Гравитационное поле Луны имеет небольшие вариации, которые были замерены зондами GRAIL (The Gravity Recovery and Interior Laboratory, «Лаборатория по изучению гравитационных возмущений и внутреннего строения Луны») в 2012 г. Эти колебания силы тяготения связывают с масконами (пробками из плотного мантийного вещества, заполняющими крупные кратеры) и недостатком массы (удалением части материала в результате столкновений). Это черно-белый вариант исходного полноцветного изображения, поэтому темные участки соответствуют как повышенной, так и пониженной гравитации, которая характерна для крупных кратеров – долговременных отверстий в лунной коре. В центре – Море Москвы на обратной стороне.

NASA/JPL–Caltech/MIT/GSFC

Представьте, что вы копаете яму, чтобы посадить дерево. Вначале работать легко: вы просто переносите лопатой часть почвы с одного места на другое. Но чем глубже вы забираетесь, тем труднее идет дело – грунт сильнее спрессован, в него сложнее вставить лопату и к тому же каждый раз его приходится поднимать все выше и отводить все дальше. Работа, направленная против давления и гравитации, отнимает больше энергии. Теперь приложим этот принцип в масштабе целой планеты, масштабе километров и сотен километров. В какой-то момент на то, чтобы выбросить породу, требуется так много энергии, что происходит фазовый переход – она плавится из-за интенсивности раскапывания. Чем больше ударный бассейн, тем больше энергии требуется на каждую «лопату грунта», так что самые крупные кратеры могут расплавить целый регион, где они формируются, и никакого кратера не останется, только намек на то, что он когда-то существовал, – планета с обновленной поверхностью.