МЕТЕОРИТЫ

Метеоры и метеориты. В чём разница?

При желании каждый из нас может увидеть в ночном небе, как «падают» звёзды. Разумеется, падать на Землю они никак не могут – масштаб не сравнимый, скорее уж Земля упадет на Солнце. А быстро падающие светящие точки, которые мы наблюдаем, – это метеоры. Название позаимствовано, как и многие научные термины, из греческого языка. «Метеорос» переводится как «парящий в воздухе».

Межпланетное пространство наполнено огромным количеством объектов разного состава и размера. Как правило, это частички комет и осколки астероидов – метеорные тела. С космической скоростью они влетают в атмосферу нашей планеты, сильно нагреваются, дробятся, плавятся и оставляют за собой на пару секунд светящийся след. Происходит это на высоте 80-100 км от поверхности Земли. Постепенно они теряют скорость и замедляются, после чего уже движутся по законам свободного падения.

Дальнейшая судьба этих объектов бывает разной: одни из них полностью сгорают в атмосфере, другие – преодолевают её, обгорев лишь частично, падают на Землю. Их и называют метеоритами, а яркий след их полёта в атмосфере часто именуют болидом.

Метеорные потоки (дожди)

Наша планета периодически пересекает пылевые следы, оставленные кометами, тогда на небе можно наблюдать красивые явления – звездопады или звёздные дожди. Каждый из них имеет своё имя, связанное с названием созвездия, визуально от которого движется метеорный поток. Персеиды «летят» из созвездия Персея, Аквариды – из Водолея, Леониды – из Льва.

Саму комету нам вряд ли посчастливится увидеть (следующий её прилёт планируется в 2126 году). А вот оставленный ею шлейф Земля пересекает ежегодно. Это происходит в августе – почти на протяжении месяца. Лучше всего поток виден с 12 по 14 августа в Северном полушарии.

На территории России ночью в этот период Персеиды можно наблюдать практически повсеместно. На сайте космического агентства NASA в прямом эфире доступны видео всех метеорных потоков, через которые планета проходит в течение года.

Откуда берутся метеориты?

Большинство найденных на Земле метеоритов происходит из Главного пояса астероидов, который находится между орбитами Марса и Юпитера. Существует предположение, что в этой части Солнечной системы должна была сформироваться ещё одна планета, но этому помешал Юпитер с его мощным гравитационным полем.

В Главном поясе астероидов насчитывается около 400 тысяч малых космических тел, различимых современными средствами наблюдения. В результате столкновений астероиды разрушаются, а их обломки начинают двигаться по орбитам, пересекающим траекторию движения Земли.

Удивительно, но среди метеоритов можно найти породы с Луны или даже с Марса. Их появление на Земле объясняют падением крупных астероидов на поверхность этих небесных тел с такой огромной скоростью, что сила удара позволяет выбитым фрагментам преодолеть притяжение Луны и Марса и покинуть их навсегда.

Не будь у нашей планеты столь плотной атмосферы, метеориты сыпались бы на нас дождём. Но благодаря этому надёжному щиту, земной поверхности достигают лишь самые крупные и плотные из них, а мелкие полностью сгорают.

Метеориты с Луны, Марса, других небесных тел

Значительная доля найденных на Земле метеоритов прилетели к нам из Главного пояса астероидов, но есть и другие небесные камни, прибывшие на нашу планету от ближайших соседей – Луны, Марса, а возможно, и с других крупных небесных тел Солнечной системы. Находят среди метеоритов предполагаемое вещество с Меркурия и спутника Марса Фобоса.

Их появление можно объяснить столкновением крупных астероидов с Луной или Марсом с такой силой, что с поверхности красной планеты и спутника Земли выбрасываются куски породы – от совсем крошечных до нескольких метров в диаметре. Сила удара бывает так велика, что позволяет выбитым фрагментам преодолеть притяжение и отправиться в межпланетное пространство.

В дальнейшем выброшенный камень движется вокруг Солнца по собственной орбите, нередко возмущаемой гравитационными силами крупных планет. Повстречав на своем пути Землю, он может преодолеть её атмосферу и оказаться на поверхности нашей планеты, став метеоритом. Фрагменты Луны, отколовшись от её поверхности, часто сразу попадают на Землю из-за очень близкого с ней соседства и её притяжения.

За год поверхности Земли достигает около 50 кг лунных камней. Правда, большая их часть бесследно исчезает в глубинах океана. Среди найденных метеоритов есть типы горных пород Луны, отсутствующие в пробах, полученных с помощью космической техники. С помощью компьютерных моделей удалось выяснить, что около 40% обломков, выбитых из Луны, в конечном итоге оказывается на Земле. С Марса же к нам попадает лишь малая толика всего выброшенного вещества.

Метеориты с других планет и крупных спутников – ценная находка для науки. Они могут существенно пролить свет на историю Солнечной системы и даже способствовать поиску возможных внеземных форм жизни. Ведь вместе с небесными камнями с планеты на планету могли переноситься органические вещества, и даже живые микроорганизмы.

Где найти метеорит?

На Земле есть места, где при сильном желании любой человек может найти метеорит. Но для этого придется совершить довольно далекое путешествие в весьма негостеприимные края, такие как светлые известняковые участки в жарких пустынях или ледяной щит Антарктиды. Отсюда ежегодно в научные коллекции поступают сотни метеоритов. Вообще-то, они падают где угодно, поэтому найти можно везде, например, в своём саду или даже на крыше дома!

Но чтобы получить результат, очень важно правильно определить область поиска. Легче всего обнаружить метеориты там, где мало обычных камней или где уже было зафиксировано падение космического тела. Например, в горах Сихотэ-Алинь на Дальнем Востоке, где в 1947 году наблюдался метеорный дождь, или под Челябинском, где в 2013 году упал метеорит, который сразу привлёк внимание не только учёных. Однако, при поиске метеоритов имейте в виду, что для такого рода вещей существуют правила, и они различаются от места к месту.

Первым, кто высказал предположение о концентрации метеоритов на пустынных плато был автор «Маленького принца» Антуан де Сент-Экзюпери. В своей новелле «Планета людей» он описал посадку самолёта на ровном плато в Сахаре, покрытом белым известняком, и удивительные находки, которые посчастливилось там обнаружить:

«В небе уже мерцала звезда, я поднял к ней глаза. Сотни тысяч лет, думал я, эта белая гладь открывалась только взорам светил. Незапятнанно чистая скатерть, разостланная под чистыми небесами. И вдруг сердце у меня замерло, словно на пороге необычайного открытия: на этой скатерти, в каких-нибудь тридцати шагах от меня, чернел камень…. С бьющимся сердцем я поднял свою находку – плотный чёрный камень величиной с кулак, тяжёлый как металл, и округлый, как слеза…. Я подбирал камень за камнем, примерно по одному на гектар… На скатерть, разостланную под яблоней, может упасть только яблоко, на скатерть, разостланную под звездами, может падать только звёздная пыль, – никогда ни один метеорит не показывал так ясно, откуда он родом».

Такие разные метеориты

По характеру обнаружения все метеориты делятся на падения и находки. Находками называют метеориты, падения которых никто не видел. Если же очевидец зафиксировал полёт метеорита, то его отнесут к падениям. Чтобы доказать внеземное происхождение таких камней нужно изучить их структуру и состав.

По составу метеориты делятся на каменные, железокаменные и железные. Каменные состоят в основном из силикатов, в железных метеоритах преобладает никелистое железо, а железокаменные состоят из силикатов и никелистого железа примерно в одинаковых пропорциях. Статистика падений метеоритов позволяет судить о потоке космического вещества, поступающем на Землю. Каменные метеориты в нем составляют почти 93%.

Железные метеориты – это камни с историей, метеоритное железо было первым металлом, который древний человек держал в руках.

Железные метеориты считаются осколками ядер разрушенных планет. Если взять кусок такого камня, выпилить из него пластину, отшлифовать её и протравить кислотой, проявится удивительный рисунок – видманштеттенова структура.

На первый взгляд кажется, что это кропотливая работа дизайнера. Но на самом деле рисунок обусловлен геометрически правильным расположением кристаллов железа с разным содержанием никеля. Такая структура может образоваться только во время крайне медленного остывания. Подобные условия могли существовать только в Космосе, когда ядра астероидов охлаждались миллионы лет. Воссоздать этот процесс на поверхности Земли невозможно.

Среди каменных метеоритов выделяют два подтипа: хондриты и ахондриты.

Хондриты – самые распространённые. Они ровесники нашей Солнечной системы, а значит, образовались около 4,5 млрд лет назад. Почти все они содержат хондры – сфероидальные образования, в которых сохранились частицы древнейшего вещества зарождавшейся Солнечной системы. Увидеть их можно на поверхности разлома метеорита. Если его отполировать, хондры будут ещё заметнее, их диаметр обычно не более 1 мм, но некоторые крупнее – достигают нескольких миллиметров.

Ахондриты – не менее интересны. Они лишены хондр и состоят из вещества, образовавшегося в результате процессов, происходивших в протопланетных и планетных телах. Можно сказать, что ахондриты аналогичны земным магматическим породам, а это свидетельствует о том, что в своей истории они были нагреты до полного плавления. Часть ахондритов – обломки пород Луны и Марса, выброшенные в результате столкновений с ними астероидов.

Что рассказали метеориты?

Чтобы узнать больше о внеземных объектах, необязательно лететь в Космос или посылать туда летательный аппарат для взятия образцов. Обломки самых разных небесных тел сами прилетают на Землю, поэтому метеориты – это удивительный источник информации об их составе и строении.

Большинство этих камней с неба – ровесники Солнечной системы, а значит, могут многое поведать о её прошлом. Изучая метеориты, учёные получают представление о глобальной эволюции вещества во Вселенной и находят всё новые подтверждения Теории Большого взрыва.

Чаще всего к нам на Землю прилетают хондриты (почти 86% падений). Однако большая распространённость не снижает их ценности для науки – в первозданном виде они сохранили «капли строительного материала» нашей Солнечной системы. А в некоторых хондритах содержатся включения ещё более раннего вещества – досолнечного!

Если бы нам удалось взять образец вещества Солнца, мы сумели бы провести интересный эксперимент. Представим, что солнечный кусочек помещён в контейнер с прорезью, сквозь которую водород, гелий и некоторые другие элементы могли бы улетучиться. По составу остатки Солнца в контейнере будут очень похожи на хондриты. Удивляться тут нечему, ведь оба образца вышли из общего «дома» – одного гигантского межзвёздного газопылевого облака, ставшего предшественником всей нашей Солнечной системы.

Жизнь с доставкой из Космоса

Изучая состав и структуру метеоритов, учёные получают представление о глобальной эволюции вещества в Космосе. Приоткрываются и некоторые тайны прошлого нашей планеты. Возможно, именно благодаря внеземным объектам на ней сформировалась плотная атмосфера и зародилась жизнь.

Одна из версий состоит в том, что первые органические молекулы были доставлены к нам из Космоса вместе с кометами или астероидами. Более того, без метеоритных бомбардировок, скорее всего, не сформировались бы сами условия, благоприятные для образования и выживания простейших форм жизни.

В ранний период своего существования Земля была слишком горячей для зарождения жизни. В то время как астероиды, расположенные между Марсом и Юпитером, обеспечивали гораздо более благоприятные условия для подобных процессов. Возможно, именно в удалённых от Солнца областях Главного пояса астероидов возникли первые органические соединения, которые затем были заброшены в разные уголки Солнечной системы, в том числе и на уже остывшую Землю.

Насколько опасны метеориты?

Ежедневно на Землю обрушивается 5-6 тонн метеоритов. Большинство из них остаётся незамеченными, попадая в океаны, леса, пустыни и другие безлюдные места.

Эти падения не оказывают существенного влияния на нашу планету. Однако так было не всегда. В первые полмиллиарда лет своего существования Земля подвергалась непрерывной бомбардировке метеоритами и кометами. Позднее (3,8 млрд. лет назад) интенсивность метеорного потока резко упала, но в последующей земной истории то и дело случались глобальные катаклизмы, которые меняли нашу планету до неузнаваемости.

Падение большого метеорита оставляет на поверхности планеты ударные кратеры размером в десятки и даже сотни километров. Вот примеры таких «незаживающих ран» на земной поверхности:

• Вредефорт в Южной Африке диаметром 300 км (в этом кратере расположен одноимённый город);
• Чиксулуб в Мексике диаметром 180 км;
• Попигай в Сибири диаметром 100 км.

Падение крупных метеоритов сопровождается выделением огромного количества энергии. Взрывы при таких столкновениях сопоставимы по силе с тысячами атомных бомб. Они способны вызвать гигантские цунами, землетрясения и пожары.

65 млн лет назад произошло событие, которое привело к исчезновению множества видов животных и растений – за короткий по геологическим меркам период удалось выжить лишь 20-25% видов живых существ на планете. К сожалению, динозавры в число счастливчиков не вошли. Это событие многие учёные связывают со столкновением с космическим телом в Чиксулубе.

Только представьте, что творилось тогда на нашей планете! Удар вызвал мощное цунами с высотой волн до 100 м. Пожары охватили целые континенты, а поднятые в воздух частицы пыли закрыли поверхность Земли от прямых солнечных лучей, вызвав глобальное похолодание. Всё это привело к гибели даже тех животных и растений, которые находились очень далеко от эпицентра событий.

О судьбе динозавров слышал каждый, но на самом деле их гибель – лишь часть великого вымирания. После катаклизма в Чиксулубе навсегда исчезли плезиозавры (морские рептилии), летающие ящеры, множество видов моллюсков. Всего вымерло 16% семейств морских животных (47% родов) и 18% семейств сухопутных позвоночных. Всё это стало резким разворотом хода биологической эволюции.

Но, как известно, нет худа без добра. Если бы не вымерли динозавры, сегодня не было бы и нас с вами. Ведь на смену царству рептилий пришло царство млекопитающих, венцом которого стал человек, наделённый разумом.

Именно это даёт надежду, что в дальнейшем подобные катастрофы не повторятся: учёные уже разрабатывают технологии для предотвращения и нейтрализации угрозы столкновения с Землёй крупных астероидов и комет.