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°C, 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 состоят 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 Земли. 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 них 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.