Метеориты. Космические камни, создавшие наш мир [litres] - Тим Грегори
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Космические отложения в обыкновенных – как и в углистых – хондритах, образованные из пыли, из которой когда-то сконденсировались их родительские астероиды, никогда не подвергались разрушительному действию интенсивного нагрева. Оставаясь почти нетронутыми с момента образования, они тоже хранят каменную пыль, из которой сформировались астероиды и планеты. Однако в геологическом отношении обыкновенные хондриты отличаются от углистых.
Под тонкой оплавившейся коркой углистые хондриты темно-серые, почти черные. Многие из них очень похожи на уголь. Обыкновенные хондриты, с другой стороны, бывают разных цветов – от бледно-серого до бежево-коричневого. В них поблескивают случайные прожилки металла, и в целом они выглядят как ломтики гранулированного слоистого печенья.
На основе изотопного, химического и геологического сходства обыкновенные хондриты можно разделить на три группы с прогрессивно снижающимся содержанием железа: с высоким (группа Н), низким (группа L) и (предположительно) очень низким (группа LL). Эти различия отражены и на более глубоком уровне: для каждой группы характерна в целом одна и та же, но все же отчетливо индивидуальная смесь изотопов кислорода. Вероятно, каждая группа происходит от своего родительского астероида. Где-то в гуще пояса астероидов есть один, породивший метеориты группы Н, другой, от которого произошла группа L, и третий, давший начало группе LL.
Стоит лишь взглянуть на срезы наиболее древних образцов, как тут же становится совершенно ясно, что это космическая осадочная порода. Они почти полностью состоят из бесчисленных отдельных глобул, слои которых, скрепленные друг с другом в единый «сэндвич», образуют твердый камень. Если перейти от срезов к объемам, хондрит предстает состоящим из сферических бусинок[15], в среднем размером с маковое зернышко; впрочем, их размеры варьируют от булавочной головки до большой горошины. Они обычны для углистых хондритов вроде Альенде, но в хондритах обыкновенных они полностью доминируют. Эти бусинки называются «хондрами», по названию метеоритов, в которых они обнаружены. Хондры есть в каждом хондрите, от углистых до обыкновенных (и в тех, что занимают промежуточное положение), но, конечно, больше всего их в хондритах обыкновенных.
Ученый джентльмен
Из всех камней, предоставленных в 1802 году Эдварду Ховарду для систематического космохимического анализа, четыре были хондритами. Причем хондритами обыкновенными, хотя метеоритная классификация, которая присвоила им такое название, появилась гораздо позже. В своей публикации Ховард отметил, что три метеорита содержали «малые шаровидные тела», состоящие из стекловидной субстанции, и добавил, что «они имеют идеально гладкую и блестящую поверхность, и очень часто выглядят, как маленькие стеклянные шарики».
Ничего похожего никогда в каменных породах не наблюдалось. Мелкая сферическая галька и песчинки, сглаженные абразивными воздействиями и отшлифованные струями воды, часто обнаруживаются в осадочных породах на Земле. Но такие отложения не выглядят стекловидными, как те, что находятся в хондритах. Да и нет на астероидах ни речных струй, ни океанов, которые могли бы превратить камни в округлые «голыши».
Генри Клифтон Сорби родился в Шеффилде в 1826 году, почти через четверть века после того, как Ховард опубликовал свой основополагающий труд. К тому времени как он достиг совершеннолетия, ученые Европы уже с определенностью установили космическое происхождение метеоритов (хотя подробности этого процесса все еще горячо обсуждались). Окончив в пятнадцатилетием возрасте школу, Сорби продолжал свое образование дома. Он не учился в университете, но живо интересовался естественными науками. Генри был единственным ребенком в богатом семействе, и после кончины отца, в возрасте двадцати одного года оказался абсолютно свободным и прекрасно обеспеченным молодым человеком, не имеющим нужды в том, чтобы зарабатывать себе на жизнь. Вместо того чтобы вкладывать деньги в деловые предприятия, он стал тратить наследство на удовлетворение своей страсти к науке. Через много лет, в произнесенной им в 1874 году благодарственной речи при вручении медали Королевского общества, Сорби объяснял: «Когда молодым человеком я вступал в жизнь, у меня был выбор между познанием и богатством – и я решил встать на путь умеренности и посвятить себя науке».
Сорби закупил кое-какое оборудование и инструменты и устроил в своем фамильном особняке мастерскую и научную лабораторию. Здесь за работой он и провел всю оставшуюся часть жизни, прекратив свою деятельность только за одиннадцать дней до смерти в почтенном возрасте восьмидесяти двух лет.
Досконально ознакомившись с кристаллографией и исследованиями минералов, Сорби сосредоточил свои усилия на изготовлении геологических шлифов, необходимых при изучении структуры камня. Тщательно экспериментируя с различными способами шлифовки срезов камня и доведения их до толщины всего в тридцать микрон – тоньше человеческого волоса, Сорби разработал процедуры препарирования камня, которые используются и в наши дни.
Сорби научился изготовлять каменные препараты высочайшего качества. В своей статье 1850 года, посвященной исследованию мелкозернистого песчаника с побережья Йоркшира, он продемонстрировал, насколько глубокое понимание геологических свойств камня может быть достигнуто посредством изучения его микроскопической структуры. Из мелкомасштабных геологических характеристик породы можно сделать выводы о ее происхождении. Именно Сорби заложил основы техники «чтения» каменной книги, записанной «буквами» микроскопического масштаба.
Спустя десять лет после того, как он внес фундаментальный вклад в геологию Земли, Сорби обратил свое геологическое искусство от земных камней на камни космические. Его поощрял к этому астроном Роберт Филлипс Грег, незадолго перед тем опубликовавший компилированный каталог всех известных метеоритов и болидов. Сорби начал с того, что поставил себе задачу понять природу самой известной особенности всех метеоритов: обугленной и почерневшей оплавленной коры. Несмотря на то что эта уникальная особенность встречалась у метеоритов повсеместно, мало кто мог сказать хоть что-то вразумительное об этой странной и необычной геологической черте.
Тонкая кожица
Взяв срез метеорита и приготовив из него шлиф, Сорби исследовал кору плавления более подробно, чем кто-либо до него. Он заметил, что кора почти целиком состоит из стекла. Сорби знал, что это может означать только одно: в какой-то момент своего существования метеорит испытал очень сильное тепловое воздействие. Самым очевидным было предположить, что это могло произойти во время огненного полета раскаленного метеорита сквозь атмосферу – при этом внешние слои метеорита могли полностью расплавиться, а при охлаждении мгновенно превратиться в стеклянную оболочку. Метеорит летит с гиперзвуковой скоростью – неудивительно, что он нагревается до такой температуры, при
