Фото: SPL/EAST NEWS
Луна — кратер Циолковский. Темное око на затылке земного спутника
Один из самых живописных среди десятков тысяч лунных кратеров называется Циолковский. Имя калужского учителя физики и математики, ставшего основоположником теории межпланетных сообщений, появилось на карте Луны в 1959 году, когда с помощью одного из первых «лунников» — автоматической станции «Луна-3» — впервые была сфотографирован обратная, никогда не видимая с Земли сторона нашего спутника. Для этого потребовалось облететь вокруг Луны, а затем передать снимки по радио, используя примерно такое же устройство, как в современных факс-аппаратах — изображение автоматически делилось на точки разной яркости, которые выстраивались строка за строкой. Полученные полвека назад снимки не отличались большой четкостью, но две темные детали выделялись на них очень хорошо. Они резко контрастировали со светлой местностью, занимающей практически всю обратную сторону Луны. Более крупную из них назвали Море Москвы, а ту, что поменьше, — Циолковский. Этот кратер диаметром 180 километров расположен в южной части обратного полушария Луны и служит отличным ориентиром на лунных картах и при полетах вокруг Луны. Дело в том, что внутри него расположено озеро застывшей черной лавы, в центре которого ярким пятном выделяется горка, характерная для крупных ударных кратеров. На обратной стороне Луны нет обширных темных равнин — лунных морей, поскольку кора там толще, чем на видимой стороне, и магме было трудно пробиться из недр на поверхность. В районе Циолковского толщина лунной коры достигает почти рекордной величины — 75 километров, поэтому следует думать, что при образовании данного кратера удар метеорита был особенно сильным — наверное, он произошел на очень высокой скорости, и трещины под кратером проникли чрезвычайно глубоко в лунные недра, достигнув слоя магмы. Оттуда базальтовый расплав излился на поверхность и наполовину затопил чашу кратера, образовав после застывания черную равнину, на которой центральная горка похожа на остров с обрывистыми берегами. В результате весь кратер приобрел облик темного глаза со светлым зрачком, и взор его уже миллиарды лет устремлен в космические дали, об исследовании которых с помощью «реактивных приборов» Константин Эдуардович Циолковский размышлял в позапрошлом веке, создав еще в 1896 году, когда ему было всего 39 лет, математически строгую теорию реактивного движения.
Богатства «звездных ран»
Еще в конце XVII века английский астроном Эдмунд Галлей высказал предположение, что кометы могут падать на Землю, вызывая глобальные катастрофы, сходные с библейским Всемирным потопом. Он даже полагал, что от подобного столкновения возникла впадина Каспийского моря — в те времена Каспий изображался на картах в виде круга, напоминающего гигантский кратер. Однако подобные идеи оставались не более чем предположениями, пока на Земле не стали обнаруживать реальные свидетельства подобных катастроф. Обычно это не впадины рельефа, как на Луне, а кольцевые структуры, представляющие собой следы былых кратеров, практически стертых с поверхности Земли активной геологической деятельностью, прежде всего водной эрозией. Геологи назвали их астроблемами, что в переводе с греческого означает «звездные раны».
В местах падения небесных тел на Землю нередко формируются разнообразные залежи полезных ископаемых. Причем месторождения в астроблемах бывают уникальны по масштабам и минеральному составу. Так, на севере Сибири в Попигайском кратере диаметром 100 километров найдены алмазы, образовавшиеся при ударе метеорита в породы, содержавшие графит. Многие астроблемы служат промышленными источниками руды, например, около половины произведенного в мире никеля связано с месторождением Садбери в канадской провинции Онтарио. Считается, что овальная в плане геологическая структура размером 60x25 километров, в которой ведется добыча, образована в далеком прошлом при падении крупного метеорита. Наряду с никелем в Садбери добывают еще и более дорогие металлы платиновой группы, а также медь, кобальт, селен, теллур, золото, серебро. Эти элементы вовсе не были занесены на Землю метеоритом. Колоссальный взрыв привел к растрескиванию недр на большую глубину, и оттуда по разломам стали поступать вещества, сформировавшие рудное поле, которое считается одним из богатейших в мире.
К числу крупнейших и древнейших астроблем, возможно, относится Средне-Уральская кольцевая структура диаметром 550 километров. Восточная часть вала этой структуры отчетливо выражена в виде довольно резкого дугообразного изгиба среднего участка Уральской горной цепи, которая в целом идет почти строго с севера на юг. Подавляющее большинство уральских месторождений полезных ископаемых сосредоточено именно в этой дугообразной, наиболее низкой части Уральских гор, называемой Средним Уралом. Здесь добывали, да и до сих пор еще добывают железо, медь, хром, никель, титан, уран, золото и другие металлы, здесь же сосредоточены месторождения золота и знаменитых самоцветов. Залежи приурочены к разломам земной коры, напоминающим очертаниями гигантскую астроблему. Эти разломы и служат «выводящими каналами» для поступления рудного материала из глубин земных недр. Внутренняя же часть этого гигантского кратера постепенно заполнилась осадочными породами, в которых возникли нефтяные месторождения Волго-Камского региона.
Помимо формы, астроблемы выделяются «чужеродностью» геологического строения по отношению к окружающей местности. Породы, вскрытые при образовании кратера, резко отличаются по возрасту и на геологической карте видны, как своего рода кляксы. Отличаются и ландшафты, сформированные на местах бывших кратеров, — на фоне однородной степи или тайги привлекают внимание участки с концентрическим расположением речной сети, растительности, почв, что хорошо видно на космических снимках. Вот почему с появлением спутников, проводящих съемку нашей планеты, резко увеличилось количество обнаруженных следов древних падений метеоритов.
Испытания прототипов марсианских автомобилей и скафандров в метеоритном кратере на канадском острове Девон (цвета искусственные). Фото: HAUGHTON-MARS PROJECT/ P. LEE
Катастрофа на Юкатане
Если бы 65 миллионов лет назад кто-то мог взглянуть на Землю со стороны, он увидел бы над районом нынешнего мексиканского полуострова Юкатан грандиозный взрыв, выбросивший в околоземное пространство огромную массу вещества в виде гигантской воронки. По мнению многих исследователей, тогда наша планета столкнулась с астероидом, имевшим примерно 10 километров в поперечнике. В атмосфере Земли он развалился на обломки, которые, падая на поверхность планеты, произвели страшные разрушения. Взрыв колоссальной мощности выжег все живое в регионе, вызвал землетрясения, ураганы, волну цунами высотой до 100 метров и связанные с ней наводнения. Облака пыли, дыма, пепла и пара окутали всю Землю, затмив солнечный свет на несколько лет, прошли кислотные дожди. Наступило долговременное похолодание. Это вызвало массовую гибель многих видов растений и животных. Некоторые ученые считают, что подобные катаклизмы происходили в истории Земли неоднократно.
Картина этой катастрофы воссоздана по результатам исследования очень крупного, диаметром 180 километров, кратера, расположенного на северной оконечности полуострова Юкатан. Свое название этот гигантский кратер получил от расположенного практически в его центре небольшого поселения Чикшулуб. Несмотря на столь крупные размеры кратера, его обнаружили лишь 30 лет назад. Дело в том, что он перекрыт толстым слоем геологических напластований, и к тому же на суше находится только южная половина кратера, а остальная его часть расположена на морском шельфе и, помимо осадочных пород, скрыта еще и водами Мексиканского залива. Гравиметрическая съемка позволила получить изображение этой кольцевой структуры, недоступной непосредственному наблюдению.