Расчеты показывают, что при образовании крупного кратера на астероиде, например, с поперечником около 200 км примерно 85% выброшенных взрывом с его поверхности обломков не в состоянии преодолеть притяжение астероида, то есть их скорости не превышают скорость убегания, которая в данном случае оказывается равной 50 м/с. Другими словами, возникновение ударного кратера на астероиде сопровождается образованием кратковременной "атмосферы" из камней и пыли, которая через некоторое время оседает и покрывает всю его поверхность. Толщина этого слоя зависит от силы удара и, соответственно, объема выброшенного вещества. Трещины, возникающие при все новых падениях тел на астероид, могут его постепенно фрагментировать (если он достаточно крупный) и последующие падения тел уже будут происходить в раздробленный материал. Чем сильнее астероид раздроблен и разрыхлен, тем быстрее в нем затухают ударные волны. При этом энергия падающего тела поглощается в меньшем объеме, сопровождаясь более мощными эффектами. Скорее всего при таком ударном "уплотнении" разнородного вещества на поверхностях астероидов в течение десятков и сотен миллионов лет формировались некоторые образцы, упавшие в виде метеоритов на Землю.
§8. Обломки других планет?
В последнее время выяснилось, что при падении крупных метеороидов на Землю, Луну и другие планеты вследствие передачи части кинетической энергии сталкивающихся тел их обломкам, скорости последних могут превышать скорости убегания для этих планет. Например, для того, чтобы преодолеть поле тяготения Земли, необходима скорость более 11 км/с, для Марса эта скорость равна 5 км/с, а для Луны - 2,4 км/с. Таким путем осколки планет могут попадать в космическое пространство, некоторое время там блуждать, а затем в результате захвата гравитационным полем какой-то из планет, выпадать на нее в виде метеоритов. Таким образом соседние планеты земной группы могут "обмениваться" своим веществом. Это подтверждает ряд фактов.
а) Лунные и марсианские метеориты
При сравнении доставленных на Землю лунных образцов с группой похожих на них метеоритов оказалось, что это практически одно и то же вещество. Кроме того, в земных метеоритных коллекциях давно были известны метеориты, которые резко отличались по характеристикам от других, но были в основном похожи между собой. Их условно назвали SNC (по первым буквам имен их типичных представителей - Shergotty, Nakhla и Chassigny, которые происходят от названий тех населенных пунктов, где их нашли). Сейчас имеется 12 таких метеоритов и считается, что они попали на Землю с Марса. Оказалось, что химический состав газа и его изотопные отношения в одном из метеоритов этой группы, EETA 79001, совпали с такими же данными для атмосферы Марса, которые были получены аппаратами "Викинг", работавшими на марсианской поверхности в 1976-1978 гг.
б) Окаменелости древней марсианской жизни?
Один марсианский метеорит, ALH 84001 (который нашли в Антарктиде в районе Алан Хилс; его вес составил 1,9 кг), отнесенный также к группе SNC, вызвал настоящую сенсацию. В процессе изучения вещества ALH 84001 ученые расшифровали интересную историю. Этот метеорит возник из жидкой магмы 4,5 млрд. лет назад, когда Марс только формировался. После чего, 3,9 млрд. лет назад, его вещество подверглось сильному удару, оставившему многочисленные трещины. Еще более мощный удар 16 млн. лет назад выбросил этот метеорит с поверхности Марса в космос, где он находился до встречи с Землей. И, наконец, 13 тыс. лет назад он упал на льды Антарктиды, где пролежал до наших дней. После 1,5-летних тщательных исследований этого метеорита группа американских ученых в августе 1996 г. выступила с заявлением, что в нем возможно присутствие древних окаменелостей биологического, но не земного происхождения. Этот вывод был сделан не в утвердительной форме, а скорее это было указание на имеющуюся возможность. Вблизи поверхности метеорита обнаружено множество овальных, а иногда удлиненных червеобразных образований, похожих на окаменелые колонии древнейших земных бактерий (см. Рис. 4). Но их размеры, составляющие 10-100 нм, в среднем в 10 раз меньше длины света видимого диапазона, и в 100-1000 раз меньше типичных земных бактерий. Их удалось увидеть только благодаря электронному микроскопу. В бактериях таких размеров из-за дифракции света невозможен фотосинтез и должен быть другой источник энергии. Кроме того, в их малом объеме невозможно размещение аппарата наследственности (ДНК/РНК) и других клеточных механизмов. В них не были обнаружены и следы клеточных мембран, удерживающих протоплазму. Также неясно, почему эти микроокаменелости оказались в изверженной породе (которая была разогрета до плавления), а не в осадочной. Есть и другие аргументы в пользу биологической природы окаменелостей метеорита ALH 84001. Вблизи них обнаружены заметные количества полициклических ароматических углеводородов - органических соединений, которые обычно образуются после разложения погибших микроорганизмов. Там имеются также отложения карбонатов, окислов, сульфидов и сульфатов железа, которые сопутствуют земным биологическим окаменелостям. По одним оценкам возраст карбонатных соединений в ALH 84001 оказывается около 3,6 млрд., что соответствует периоду, когда климат Марса был благоприятен для возникновения жизни. Но по другим возраст тех же отложений составляет всего 1,39 млрд. лет, когда на Марсе уже установился значительно более холодный климат. Чрезвычайный интерес представляет изотопный состав карбонатов метеорита. Земные бактерии обладают способностью в процессе жизнедеятельности "сортировать" изотопы используемых химических элементов. В результате этого в следах бактерий изотопа C13 оказывается меньше, чем в природных материалах. Как раз это и обнаружено в ALH 84001 и, вероятно, является наиболее убедительным доводом в пользу биологического происхождения его окаменелостей. Эти экстраординарные результаты заставили ученых по-новому взглянуть на идею о панспермии (о распространении во Вселенной микроскопических зародышей жизни), которая ранее подвергалась многими уничтожающей критике.
§9. Случаи падения метеоритов на территории России
Во всем мире сохранились описания многих случаев падений метеоритов. На территории России самая древняя запись о падении метеорита сделана в Лаврентьевской летописи в 1091 г., но она не очень подробна. В XX веке в России произошел целый ряд крупных метеоритных событий. К ним относят, в первую очередь (не только в хронологическом порядке, но и по масштабам явления), падение Тунгусского метеорита 30 июня 1908 г. в районе реки Подкаменная Тунгусска. Столкновение этого этого тела с Землей привело к сильнейшему взрыву в атмосфере на высоте около 8 км. По современным расчетам энергия этого взрыва была эквивалентна энергии 1000 атомных бомб, подобным сброшенной американцами на японский город Хиросиму в 1945 г. Возникшая при этом взрывная волна несколько раз обошла земной шар, а в ближайшей области земной поверхности она повалила деревья в радиусе до 40 км от эпицентра взрыва и привела к гибели большого количества оленей. К счастью, это грандиозное явление произошло в безлюдном районе Сибири и почти никто из людей не пострадал. Только один эвенк, подброшенный ударной волной, при падении сломал руку. К сожалению, по причине войн и революций в России, последовавших за этим, исследование района падения Тунгусского тела началось только через 20 лет. К большому удивлению ученых, им не удалось обнаружить в эпицентре этого явления никаких, даже самых незначительных, обломков упавшего тела. И сейчас, после многократных и тщательных исследований Тунгусского события большинство ученых склоняется к мнению, что оно было связано с падением на Землю ядра небольшой кометы.
Дождь каменных метеоритов выпал 6 декабря 1922 г. вблизи села Царев Волгоградской области. Но его следы были обнаружены только летом 1979 г. Было собрано 80 осколков общим весом 1,6 тонны на площади около 15 кв. км. А вес самого большого упавшего фрагмента составил 284 кг. Это самый большой по массе каменный метеорит, найденный в России, и третий в мире.