Владимир Гетман - Внуки Солнца

Мы уже знаем, что определенные группы астероидов имеют сходные орбиты. Логично предположить, что если астероиды возникли в результате разрушения планеты при столкновении или при взрыве, то их орбиты должны были бы пересекаться в той точке пространства, в которой произошла катастрофа. Ведь именно из этой точки веером или параллельным потоком устремились продукты распада в самостоятельный путь вокруг Солнца. Однако такой точки в поясе астероидов не существует.

Вот досада! Но не надо отчаиваться. Не исключено, что могучий Юпитер растрепал остатки планеты до такой степени, что орбиты потеряли свой первоначальный вид. Но даже если это так, сторонникам Фаэтона придется преодолеть еще немало порогов и подводных камней. Мы вернемся к этой проблеме после того, как обсудим некоторые нюансы внутреннего «общежития» в поясе астероидов.

В процессе этого общежития происходят взаимные столкновения малых планет, в результате которых оба столкнувшихся тела дробятся на более мелкие осколки. Путем несложных рассуждений мы убедимся, что с течением времени частота взаимных столкновений возрастает.

Если в поясе астероидов движутся два тела с радиусами R 1 и R 2 , то вероятность их взаимного столкновения пропорциопальна сумме их поперечных сечений: πR 1 2+ πR 2 2. Пусть после столкновения каждый из астероидов раздробился на 8 одинаковых осколков. Обозначим радиусы образовавшихся осколков через r 1 и r 2 . Запишем условия равенства объемов первоначальных тел и образовавшихся осколков:

откуда получим

Вероятность дальнейшего столкновения между любыми двумя из образовавшихся 16 осколков пропорциональна сумме всех их поперечных сечений:

Вы видите, что эта величина в два раза больше, чем сумма поперечных сечений двух первоначальных астероидов, т. е. частота столкновений возросла. Можете себе представить, какие разрушительные процессы протекают в поясе астероидов. По образному выражению немецкого астрофизика А. Унзольда, «пояс астероидов — это каменоломня Солнечной системы!»

Часть космического щебня, образовавшегося в астероидной дробилке, разлетается «по белу свету» и достигает орбиты Земли. Влетая в атмосферу нашей планеты с огромными скоростями, мелкие осколки астероидов сгорают в ней дотла, а остатки более крупных достигают земной поверхности. Такие космические «гостинцы» называются метеоритами. К большому удовольствию ученых, которые собирают и изучают метеориты, количество небесных камней, выпадающих на Землю, достаточно велико. Ежегодно падают несколько сотен тонн метеоритов, которые могут быть найдены. Однако из них почти 75 % падают в моря и океаны, а подавляющая часть «сухопутных» метеоритов — в ненаселенные или почти ненаселенные районы. И тем не менее коллекции многих стран весьма представительны. Это уникальный материал, доставляемый в физические и химические лаборатории самой природой. В тех случаях, когда удавалось наверняка определить орбиту найденного метеорита, она однозначно указывала, что объект исследования прибыл из пояса астероидов.

Таким образом, при решении вопроса о происхождении пояса астероидов нужно в первую очередь привлечь прямые и косвенные сведения, доставляемые нам именно метеоритами.

Еще в 50-х годах нашего столетия против трогательной гипотезы Ольберса о Фаэтоне появились первые, но убедительные возражения, основанные как раз на данных о метеоритах. Во-первых, было показано, что метеориты неоднородны по химическому составу и, во-вторых, что они никак не могут быть продуктами разрушения большой планеты, подобной Земле или Марсу, поскольку тогда они ни за что не смогли бы сохранить свою кристаллическую структуру. В недрах массивной планеты такая структура неминуемо была бы разрушена. Наконец, очень тонкие, безупречные в методическом плане физико-химические исследования структуры, состава и других характеристик метеоритов вообще привели к выводу, что метеоритное вещество могло формироваться и прийти к сегодняшнему состоянию только в небесных телах астероидных масс и размеров.

В начале 70-х годов была предпринята попытка спасти гипотезу о Фаэтоне. Была вычислена его гипотетическая масса и показано, что разрушение произошло около 16 миллионов лет назад. Осталось дело за малым — установить причину взрыва. Тщательно были проанализированы все возможные источники энергии, способные реально привести к катастрофе такого масштаба. И оказалось, что их энергия в тысячи и десятки тысяч раз слабее необходимой. Оставалось одно — «идти на поклон» к всемогущему Юпитеру. И что же? Неужели он? Да, представьте себе. Оказалось, что тесное сближение с этим гигантом могло бы привести к разрушению Фаэтона.

Ага! Наконец-то! Решающий аргумент? Последняя капля?

Как бы не так! Если бы такое сближение произошло, то оно было бы роковым для Фаэтона, но не осталось бы без последствий и для самого Юпитера. Система его галилеевых спутников была бы искорежена возмущениями до такой степени, что на ее восстановление даже гигант Юпитер затратил бы 2 миллиарда лет! А мы оперируем датой катастрофы всего 16 миллионов лет назад… Да, по-видимому, и для многих форм жизни на Земле такая катастрофа в Солнечной системе не прошла бы бесследно. Дело нешуточное.

Против разрушения массивной планеты, да к тому же произошедшего всего 16 миллионов лет назад, есть еще аргумент. Падения крупных осколков астероидов на Землю завершаются образованием кратеров на ее поверхности. Наша планета хранит на своем теле немало гигантских космических ран, называемых астроблемами. Так, на территории нашей страны крупнейшая астроблема обнаружена недалеко от устья реки Попигай на севере Сибири. Исследования показали, что астроблема возникла при падении астероида диаметром в несколько километров 30 миллионов лет назад. При этом образовался кратер чудовищных размеров — поперечник его составлял около 100 километров! Со временем кратер постарел, разрушился, был затянут наносами и окончательно потерял свой некогда впечатляющий вид. Кстати, на одной из таких затянутых временем астроблеме стоит город Калуга. Из тех астроблем, которые выявлены сейчас, многие чрезвычайно стары: возраст некоторых из них достигает 700 миллионов лет!