Метеориты. Космические камни, создавшие наш мир [litres] - Тим Грегори

котором он был обнаружен, года и номера находки в этом году: Слоновья Морена 79001. Камень был классифицирован как шерготтит и, как все шерготтиты, состоял из плотно прилегающих друг к другу магматических кристаллов вперемешку с прожилками вулканического стекла, образовавшимися в результате мощного удара.

Понимая, что этот метеорит принадлежит к особой группе, космохимики Космического центра им. Джонсона поставили перед собой трудную и интересную цель: при помощи печи, объединенной с масс-спектрометром, выделить микроскопические количества газа, попавшего внутрь камня при ударе, и измерить его точный химический состав. Ученые надеялись, что это подскажет им, где такой метеорит мог образоваться.

Отколов от Слоновьей Морены 79001 маленький фрагмент с явными признаками перенесенного ударного воздействия, космохимики поместили его в свою миниатюрную печь и при помощи целого набора мощных насосов выкачали воздух из установки. Даже микроскопические количества земного воздуха помешали бы обнаружить еще меньшее количество газа, заключенного в шерготтите. Эксперимент необходимо было провести в вакууме, близком к космическому.

Экспериментаторы медленно повышали температуру внутри миниатюрной печи, и из камня начал выделяться газ. Больше всего ученых интересовала смесь благородных газов. После освобождения из своей кристаллической темницы газ через систему тщательно изолированных трубок поступал в спектрометр для точной химической идентификации. Как и ожидалось, первая порция газа, выделенного веществом метеорита, была земным воздухом, поглощенным поверхностью камня, – состав газа был полностью идентичен земной атмосфере. Ничего интересного.

После того как земной воздух был полностью удален из камня при умеренном нагреве, космохимики продолжали повышать температуру в печи. Порода стала медленно размякать, потом начала светиться, затем плавиться. По мере увеличения нагрева микроскопические пузырьки газа в камне высвобождались и выходили в камеру вакуумированной печи, откуда им предстояло попасть в спектрометр. Свидетельствуя о своем небесном происхождении, газ, выделившийся из кристаллов, обнаруживал в своем составе смесь благородных газов, не похожую ни на что, встречающееся на планете Земля. Но эта смесь оказалась очень похожей на другую, которую за семь лет до этого уже измеряли – только не космохимики на Земле, а автоматы на Марсе.

Тогда «Викинг 1» втянул в свои механические легкие марсианский воздух и измерил состав коктейля элементов и их изотопов в марсианской атмосфере. И вот теперь состав газа, запертого в метеорите Слоновья Морена 79001, оказался таким же, как у газа, проанализированного «Викингом». В Слоновьей Морене 79001 хранились пузырьки марсианского воздуха.

Вывод был неизбежным, хоть и поразительным. Слоновья Морена 79001, как и другие шерготтиты, был кусочком Марса. То же самое приходилось сказать о Нахла и Шассиньи, связанных с шерготтитами общностью пропорций изотопов кислорода. Шерготти, Нахла, Шассиньи и все остальные метеориты клана SNC были фрагментами почвы Красной планеты, когда-то каменным дождем упавшими с неба на поверхность Земли. Они были частью Марса.

С этого момента шерготтиты, нахлиты и шассиньиты стали называться «марсианскими метеоритами». Они остаются одной из двух групп метеоритов, родительское тело которых мы считаем точно установленным; вторую такую группу составляют метеориты лунные. Даже HED-метеориты, которые, вероятно, происходят от астероида Веста, мы связываем именно с этим астероидом лишь по косвенным признакам. Это значит, что только для примерно 650 (на момент написания книги, около 400 лунных и 250 марсианских) из 60 000 известных науке индивидуальных метеоритов мы можем с уверенностью указать материнское тело. Отыскать родительские тела всех остальных 59 000 с чем-то метеоритов – одна из самых сложных задач космохимии, поскольку практически все они являются сравнительно маленькими астероидами.

Шерготтиты, нахлиты и шассиньиты сделали для Марса то же, что образцы лунного грунта с Apollo сделали для Луны: превратили свое материнское тело в «место с историей». Попав на Землю, марсианские метеориты физически связали нас со своей Красной планетой, за странствиями которой по небу сотни тысячелетий задумчиво следили наши предки.

Рассказ о метеоритах с Марса будет неполон без истории об одном из самых противоречивых из когда-либо найденных метеоритов: Аллан Хиллс 84001. После продолжавшихся шестнадцать миллионов лет скитаний в межпланетном пространстве этот камень упал на Землю в Антарктике и был подобран на ледяном щите в 1984 году. К метеориту тут же вспыхнул интерес. В полевом журнале к записи о находке (серовато-зеленый ахондрит) сделана приписка «охренеть». Вместе с остальным метеоритным «урожаем» этого года прямоугольный камень был доставлен в Космический центр им. Джонсона для классификации и исследований.

Под черной обуглившейся коркой обнаружилась каменная порода, в основном состоящая из мозаики тесно прилегающих друг к другу полусантиметровых кристаллов ортопироксена. Это была магматическая порода, образованная глубоко под поверхностью планеты, где охлаждавшиеся кристаллы разрастались до огромных размеров. Аллан Хиллс 84001 тоже был с Марса.

Уникальный кусочек Марса

Однако геологические характеристики метеорита Аллан Хиллс 84001 оказались совсем не похожими на характеристики шерготтитов, нахлитов и шассиньитов. Он был гораздо более примитивным и менее геологически проэволюционировавшим, чем остальные марсианские метеориты. Он представлял совершенно новый тип марсианского метеорита, который выкристаллизовался глубоко внутри марсианской коры. В этом он был – и остается – уникальным.

Аллан Хиллс 84001 на два миллиарда лет старше всех остальных марсианских метеоритов – возраст его кристаллизации, 4,1 миллиарда лет, ошеломляет. Это всего на 500 миллионов лет позже времени формирования Солнечной системы и на миллиарды лет больше, чем у любого из марсианских метеоритов. Этот камень образовался в древней вулканической системе Красной планеты.

После того, как из материнской магмы сформировались массивные кристаллы, камень испытал воздействие мощного метеоритного удара. Его изначальная магматическая структура была частично разрушена, кристаллы минералов расколоты огромным давлением, а ударные волны образовали в массе породы разломы, наполненные осколками кристаллов. Аллан Хиллс 84001 нес на себе следы частичной деформации и был весь покрыт трещинами.

Но у метеорита Аллан Хиллс 84001 были и более глубокие тайны. Раз он образовался в таком давнем прошлом, ясно было, что он может рассказать и о том, как выглядел Марс на заре его геологической истории. Фотографии с борта орбитальных станций, запущенных к Марсу, свидетельствовали, что в глубоком прошлом на поверхности планеты было много воды – океаны, реки, их дельты. Анализ Аллан Хиллс 84001 мог помочь в дальнейшем исследовании древней марсианской среды. Ведь этот камень образовался не на том Марсе, каким мы знаем его сегодня, – он возник, когда Марс мог выглядеть очень похожим на нынешнюю Землю. Огромные водопады обрушивались в каньоны; реки текли в древние озера; каменные бассейны обрамляли берега морей.

Следы марсианских вод заметны в структуре метеорита Аллан Хиллс 84001. Гидротермальные потоки, насыщенные растворенными минералами, циркулировали в трещинах марсианской коры, оставляя на своем пути в породах, сквозь которые они просачивались,