Алим Войцеховский - Тунгусский метеорит и загадки кометы Галлея

На Земле в отличие от других небесных тел кратеры обнаружить труднее. Однако космическое фотографирование и аэрофотосъемка, выполненные в косом солнечном освещении, в сочетании с исследованиями на местах подтвердили предположение, что Земля действительно несет на себе следы встреч с небесными телами.

Американский инженер и предприниматель Д. Барринджер первым еще в 1905 году выдвинул предположение о том, что значительное углубление в земле, обнаруженное в штате Аризона, является результатом падения крупного железного метеорита. Кстати, вопреки распространенному мнению, что большинство метеоритов состоят из железа, нужно сказать, что 90 % из них являются каменными или железокаменными.

Два десятилетия спустя геолог Уолтер Бучер, изучая породы в нескольких кратерах в США, догадался, что кратеры образовались при локальных взрывах. Однако, он ошибочно посчитал, что высокую энергию взрывам обеспечивали… земные вулканы.

Столкновение метеорита, имеющего большую скорость, с поверхностью планеты могут произвести те или иные взрывные явления. Первым об этом догадался в 1924 году новозеландский ученый А. Джиффорд, давший правильную качественную картину явлению, сопровождающему подобный удар метеорита.

К 1960 году большинство исследователей, достаточно детально изучивших геологию земных кратеров, считали их несомненными свидетельствами ударов. Им удалось обнаружить эффекты ударного метаморфизма, то есть необратимых изменений, происходящих в породах при высоких давлениях и температурах, характерных для ударов метеорита о земную поверхность.

До 1970-х годов все же большинство геологов рассматривали ударное кратерообразование как процесс малозначимый. Некоторые из них даже высказывали мнение, что все кратеры образовались в результате вулканических извержений. Однако не очень большое число исследователей отстаивали гипотезу, согласно которой ударное кратерообразование является важной составляющей эволюции Земли.

Современные исследования ударного кратерообразования позволили по-новому взглянуть на протекание этих процессов. Передача огромного количества энергии, выделяющейся при столкновении небесного тела с поверхностью нашей планеты («мишенью»), земным породам и приводит к образованию на ней УДАРНОГО КРАТЕРА.

Большая часть энергии при этом уходит на возбуждение полусферических ударных волн, которые распространяются через земные породы. Ударная волна сжимает породы «мишени» и сдвигает их вниз, а также в стороны от места удара. Она может разогнать породы «мишени» до скоростей порядка нескольких километров в секунду.

За ударной волной возникает волна разгрузки, или разрежения, в которой происходит разгрузка пород «мишени» от сжатия. Волна разрежения, подобно ударной волне, сдвигает породы вниз точно под местом удара. За пределами этой области волна разрежения создает более сложную картину воздействий. Волна разрежения настигает частицы породы, которые под действием ударной волны начали двигаться вниз и в стороны. Взаимодействуя с ними, волна разрежения заставляет их, по крайней мере частично, двигаться вверх и наружу.

В результате часть материала выбрасывается из центра образующегося кратера. Выброс материала из его центра в сочетании с направленным вниз движением в центре создает временную полость, выстланную трещиноватыми породами. Почти так же быстро, как образуется полость, трещиноватая порода коллапсирует внутрь. Обрушившиеся стенки образуют брекчивую линзу, которая частично заполняет возникший кратер. Размер, которого может достичь кратер, естественно, зависит от того, какие конкретно породы находятся в месте удара.

Таким образом, кратеры ударного происхождения рассказывают ученым о процессе своего собственного формирования. Удары взбудораживают верхнюю мантию и влияют на ход глубинных процессов Земли. Температура во многие тысячи градусов и давление в миллионы атмосфер обрушиваются на тот или иной участок земной коры и буквально потрясают его. Под таким воздействием на площади в тысячи квадратных километров земная кора ослабляется. Туда поступают магматические тела и глубинные растворы, что в итоге приводит к активизации вулканической деятельности.

Крупные же небесные тела при соударениях с поверхностью Земли создают глубокие структурные нарушения, могут раскалывать земную кору и образовывать разломы, давать импульсы, направляющие движение литосферных плит и образующие тектонические депрессии и швы, и т. д.

В результате теоретических и практических изысканий и лабораторных опытов было выведено так называемое «золотое правило» метеоритных падений: метеорит примерно в 200 раз меньше образуемого им кратера. Впрочем, ученым нужно еще научиться отличать кратеры, образовавшиеся от ударов астероидов, от тех, что были порождены ударами кометных ядер… Ученым еще предстоит многое изучить в проблеме кратерообразования, чтобы суметь ответить на ряд принципиальных вопросов: почему у одних кратеров образуется центральная горка, а у других нет; в каких случаях образуются системы светлых лучей и т. д.? Имеются и другие нерешенные проблемы…

Изучение метеоритных структур Земли началось недавно. До 60-х годов нашего века, кроме нескольких малых кратеров и кратерных полей, был известен только Аризонский кратер диаметром 1,2 километра. Затем по мере обнаружения в различных районах земного шара многочисленных кратеров самых разнообразных размеров достоверные сведения о количестве геологических структур на Земле, связанных с космическим происхождением, стали непрерывно изменяться. Следует отметить, что число доказанных метеоритных кратеров и структур удваивается каждые 5–6 лет.

Как уже отмечалось ранее, к настоящему времени установлено около 100 «астроблем». Распределены они следующим образом: в Европе их насчитывается 30, в Северной Америке — 26, в Африке — 18, в Азии — 14, в Австралии — 9, в Южной Америке — 2.

Хотя в связи с биологическими катастрофами, происходившими на нашей планете, ученых, как было показано выше, интересуют преимущественно столкновения Земли с кометами, необходимо отметить, что значительно чаще она должна была сталкиваться с относительно мелкими космическими телами — метеоритами.

Метеориты — родные братья комет. Как известно, основным источником метеоритов служит пояс астероидов — кольцеобразной группы небольших небесных тел, которые обращаются по гелиоцентрической орбите между Марсом и Юпитером.