Глава 5. Небесные камни и пыль

Одно из заседаний Парижской Академии наук в 1790 г. было особенно забавным, и академики на заседании долго смеялись. Еще бы!

— муниципалитет города Жульяка в Гасконии прислал в Академию протокол, будто бы 24 июля в 9 часов вечера к ним с неба упал большой камень. Добро бы еще один мэр, — по-видимому, сумасшедший, — подписал подобную нелепость, но под протоколом стоят подписи еще 300 наивных гасконцев, жителей города! «Ну, да, впрочем гасконцы известны во Франции как прирожденные хвастуны», — решили академики и в конце заседания по предложению Бертолона вынесли постановление с выражением сожаления, что население в Жульяке имеет такого глупого мэра и что следует впредь энергичнее бороться с такими суевериями. В самом деле, материализм успешно и энергично боролся в XVIII веке с религиозным суеверием и с мистическим отношением к небу; к чему же, как не к знахарству или к невежеству следовало тогда отнести нелепые басни о падении камней с неба?

Даже известный французский химик Лавуазье, впоследствии казненный как враг народа, в 1772 г. соглашался с мнениями своих коллег, что «падения камней с неба физически невозможны».

Были, правда, случаи, когда приходилось признавать подобные события за действительные факты. Так, епископская консистория составила протокол о падении с неба двух кусков железа в Грашине (на территории современной Югославии) 26 мая 1751 г.

— первый протокол о таком событии.

Русские ученые в изучении данного вопроса оказались в первых рядах и очень рано приступили к научному исследованию камней, падающих с неба, собирая их, изучая их строение и обстоятельства падения.

Рис. 99. Яркий болид (по рисунку очевидца)

В 1772 г. петербургский академик Паллас, путешествуя по Сибири, нашел в Красноярске удивительную глыбу, в которой камень и железо переплелись в причудливых сочетаниях и которую местные жители считали за святыню, упавшую с неба. Его поднял на вершине сопки, поросшей соснами, казак-кузнец Медведев еще в 1743 или1749 г. В 1794 г. член-корреспондент Петербургской Академии наук, немецкий ученый Э. Ф. Хладный, узнав об этой находке, привезенной в Петербург, смело выступил с признанием возможности падения камней с неба. Об этом русском метеорите, одном из первых, привлекших внимание ученых, Э. Ф. Хладный выпустил в Риге сочинение: «О происхождении куска железа, открытого Палласом, и о некоторых, находящихся в связи с этим явлениях природы». Он доказывал, что такие камни действительно падают и могут быть только космического происхождения. Позднее он развил эти мысли и даже связывал метеориты с кометами.

В 1794 г. упал камень в Сиене (Италия), а на следующий год в Йоркшире (Англия), что способствовало признанию взглядов Хладного большинством ученых этих стран. Во Франции лее еще долго продолжали относиться к возможности такого явления с недоверием. Только в 1803 г., после падения целого дождя метеоритов в Эгле, Парижская Академия наук с двухмесячным опозданием собралась командировать на место падения физика Био, который представил обстоятельный доклад, устранивший все сомнения в том, что подобные события действительно происходят.

В 1807 г. профессор Харьковского университета А. Стойкович уже выпустил книгу с подробным научным описанием всех известных тогда метеоритов и с теоретическим обсуждением возможного их происхождения. Так с начала XIX века началось научное изучение метеоритов, задержанное тем, что никому из ученых не приходилось быть самому свидетелем таких неожиданных и редких явлений.

С распространением научных знаний наблюдения и описания падений метеоритов стали множиться.

Вот описание характерной картины падения метеорита в 1930 г., сделанное одним из очевидцев.

«20 апреля 1930 г. жители селения Старое Борискино (Поволжье) около 1 часа дня по местному времени случайно заметили летевший по небу круглый, немного меньше Луны, «огонек», летевший на высоте градусов двадцати над горизонтом. За огоньком тянулась как бы «огненная веревочка». Полет болида продолжался секунд пять, и после его исчезновения в том месте, где он исчез, образовалось облачко дыма, постепенно сгущавшееся и видимое в продолжение пяти минут. Вскоре после исчезновения облачка в западной стороне раздался сильный удар, наподобие орудийного выстрела. Следом за ним послышался гул, а секунды через три после удара раздался второй, затем третий, и всего было слышно около десяти ударов, следовавших один после другого секунды через три. Удары сначала усиливались, а потом стали постепенно слабее; они как бы перемещались с западной стороны на восток, последний удар был явственнo слышен из того места, где исчезли «огонек» и облачко дыма. Гул последнего удара продолжался секунд пять и утих постепенно. Секунд через 25-30 после того как утих гул, они снова услышали звук, сначала очень тихий, похожий на ветер, а потом становившийся все громче и громче; при этом он был как бы с дребезжанием (неровный) и напоминал звук от падения шрапнели. Этот звук продолжался в течение 20-25 секунд, и, наконец, словно что-то «ухнуло» — упало, раздался звук, который можно было изобразить, как «ууух».

Рис. 100. Падение метеорита

Сотрясения или дрожания земли очевидцы при этом не заметили, но явственно почувствовали, что что-то недалеко от них упало на огород; они подумали, что это упала бомба. Вместе с подбежавшими к ним взрослыми и детьми, всего человек пятьдесят, они цепью пошли на огород, ища упавшую «бомбу». В 12 метрах от двора они заметили темное, с полметра шириною, округлое пятно. Так как перед этим дождей уже давно не было, то паханая на огороде черноземная почва сверху подсохла и посерела, и на этом сером фоне темное пятно взрыхленной влажной земли выделялось очень отчетливо. Углубления на месте пятна не было; оно было вровень с общей поверхностью. Один из свидетелей подошел вместе со всеми остальными к этому месту и стал рукой разрывать землю: земля была рыхлая. На глубине 10-12 сантиметров он почувствовал какой-то твердый предмет. Он попробовал было вынуть (выковырнуть пальцем) этот твердый предмет, но земля была плотная, и предмет не поддался. Только после того как свидетелю дали кол, он, воткнув его в землю, вытащил этот предмет. Все бывшие здесь заметили, что это был камень, а не бомба и не осколок от снаряда; это был метеорит. Он был величиною как определяют свидетели, «с овечью голову» и напоминал последнюю своей продолговатой формой. Метеорит из земли был вынут «теплым», однако его «можно было свободно держать в руках», с момента же падения прошло не больше 20 минут. Никто из бывших при раскопке метеорита и из опрошенных свидетелей не заметил возле метеорита ничего опаленного или обожженного.

Метеорит со всех сторон был оплавлен и покрыт черной корой. Трещин на метеорите никто не заметил; когда его вынули из земли, он был чистый, земля к нему не пристала, от метеорита слышался дымный запах.

Есть множество замечательных случаев падения метеоритов, но ограничимся лишь немногими из них, в том числе теми, которые стали общеизвестны лишь значительно позднее самого падения.

Цветная фотография галактики в Андромеде, полученная Миллером 5-метровом телескопе Паломарской обсерватории (США). Хорошо заметна разница между голубоватым цветом спиральных ветвей и красновато-желтым цветом центральной части

Так, например, выпадение метеоритов не раз отмечалось даже до нашей эры в китайских летописях. Известны случаи падения и в античный период; например, знаменитый римский естествоиспытатель Плиний описал падение ноздреватого железного метеорита вблизи Неаполя в 79 г. нашей эры.

Неожиданный конфуз произошел с оружейниками хоросанского султана в 1009 г., когда их повелитель приказал выковать ему саблю из железного метеорита, упавшего в его владениях. Нагретое железо не поддалось ковке, что характерно для метеоритов, — оно куется только холодным, а в нагретом состоянии хрупко. Изготовить две сабли, кинжал и наконечник пики из метеоритного железа удалось, однако, в 1621 г. Джехангиру — властителю княжества Лахор в Индии.

Эскимосы в Гренландии, не имевшие понятия о железной руде, могли мастерить себе ножи из метеоритного железа, находимого ими на ледяных просторах Арктики.

Не раз выпавшие метеориты рассматривались как дар небес и были предметом религиозного культа. Для одного из таких священных камней в Риме императором Гелиогобалом был выстроен специальный храм. Черный камень в Мекке, вделанный в стену храма и являющийся величайшей мусульманской святыней, привлекающей множество паломников, по-видимому, является метеоритом, притом небольших размеров. Метеориты помещались в храмы, например, в Японии и в Эльзасе (в XV веке).

Метеорит, выпавший 7 ноября 1492 г. около города Энзисгейма на Верхнем Рейне, богомольные прихожане приковали цепями к стене церкви, чтобы дар небес не был взят обратно и не вернулся туда, откуда он был послан. Надпись, сделанная на нем современниками, замечательна по своей выразительности: «Об этом камне многие знают много, каждый что-нибудь, но никто не знает достаточно».

Туманность М 82, снятая через светофильтр, пропускающий только излучение красной линии азота

В известной мере такие надписи и в наши дни были бы справедливы для каждого из метеоритов, хранящихся в наших музеях.

Три описания метеоритов, содержащиеся среди других в древнерусских летописях, особенно интересны.

В 1290 г. в Северо-Двинском крае близ Великого Устюга наблюдалась уже известная нам картина падения метеорита, описанная в таких словах: «грому бо многу и страшну бывшу зело над градом Устюгом, яко же не слышати, что друг с другом глаголети; яко небо и земля оттого страшного труса непрестанно колебатися и трястися… Многими бесчисленным камением поломило лес и дебри овы древеса искорени избиша, а иныя вполы положиша».

Это был целый дождь, вернее, каменный град, какой бывает не часто.

В 6929 г. «от сотворения мира» (1421 г. по нашему календарю) знаменитая Никоновская летопись отметила: «В Великом Новгороде в полунощи бысть трус велий в воздухе, взыде туча с полудни темна, страшна зело, с громом страшным… и бысть дождь мног и град великий, и камение являшеся изо облака спадшее на землю… и едва людие в себе прии-доша от страха оного».

«Туча с полудни» в этом описании не является, конечно, противоречием тому, что «трус» был «в полунощи», а указывает, что метеорит прилетел с юга, «с полудни», как тогда говорили, — вспомните слова индийского гостя в опере «Садко» — «не счесть жемчужин в море полуденном».

В Кирилло-Белозерском монастыре в паперти были замурованы не найденные впоследствии камни, выпавшие неподалеку 29 ноября 1662 г. Это падение описано очевидцем словами: «звезда велика, долга скоро вышла,… земля тряслась, и хоромы тряслись, и многие люди от ужасти на землю падали. А скотина всякая в кучу металась и главы на небо подняли и брычат, коя как умеет. И потом камение падало с великою яростию, великое и малое». Это был опять метеоритный дождь.

Много преувеличений и даже вымысла связано с падением метеоритов, в особенности, когда данные устанавливаются по слухам, а не опросом свидетелей, тем более с опозданием, когда свежесть воспоминаний поблекла. Ученым, собирающим сведения о падении метеоритов, всегда поэтому приходится не забывать андерсеновскую сказку «о курочке, потерявшей перышко».

К таким фантазиям следует отнести рассказы о пожарах, причиненных метеоритами, и о людях, побитых камнями, хотя последние случаи в виде редчайшего исключения могли быть. Достоверных сведений об этом во всяком случае почти нет. Известны только случаи падения метеоритов на животных: в 1836 г. в Бразилии были побиты овцы, а в 1911 г. возле Нахла в Египте метеоритом убило собаку, — и на здания: в 1684 г. один метеорит пробил купол церкви в Тобольске, в XVIII веке метеорит упал на башню баварского монастыря в Вюрцбурге и разрушил ее. Можно привести еще два-три подобных случая — и все. Интересно, что иногда наблюдается весьма небольшая скорость падения метеоритов, не вызывающая поэтому разрушительных действий. Так, например, к удивлению одной прачки, метеорит угодил ей прямо в корыто, а другой, упавший в 1927 г. и весивший, правда, всего лишь несколько граммов, запутался в складках платья маленькой пленочки.

Камни на учете

Мы уже упоминали оугом, что многие метеориты были обнаружены через Много времени после их падения. К 1963 г. в СССР был собран 131 метеорит. Они находятся в основной своей массе в Академии наук в Москве. Одним из украшений коллекции является «Палласово железо», весившее первоначально 700 кг. Части его, сыгравшие большую роль в истории науки, были разосланы по заграничным музеям, и теперь от метеорита осталось только 514 кг. Вторым по величине в этой коллекции является метеорит, поднятый в 1937 г. близ Минска. Он уже гораздо меньше, весит 188 тег и принадлежит к тому же типу железокаменных метеоритов. Наибольший из каменных метеоритов упал в 1918 г. около Саратова. В этом городе он и находится. Куски, из которых он состоял, выпали на протяжении 120 км и имеют общий вес 221 кг, но наибольший осколок весит 130 кг.

Можно сказать, «хозяином» всех этих метеоритов является ученый секретарь комиссии по метеоритам Академии наук Е. Л. Кринов, за свою работу удостоенный Государственной премии. Он знает историю каждого кусочка этой коллекции и многие метеориты были найдены и доставлены сюда им самим. Думаю, что если бы фантастический вихрь разметал эту коллекцию в межпланетное пространство, то Евгений Леонидович среди миллиардов носящихся там осколков тотчас же узнал бы своих беглецов.

Рис. 101. Метеорит Гоба, найденный в Южной Африке,-наибольший из известных

Самый большой из известных метеоритов откопан в местности Гоба в юго-западной Африке, где он находится и доныне, так как весит 60 тонн, и его мудрено сдвинуть с места. Он железный и необычайно богат никелем, которого там 16%, отчего резать его крайне трудно. За два дня напряженного труда с трудом удалось отпилить от метеорита ножевками, все время меняя их полотна, кусок в 2 1/2 кг для химического анализа. Размер метеорита 2 1/2 Х 2 1/2 Х 2 м.

Второе место в мире занимает также железный метеорит Анигито (он же Тэнт или Кэп-Йорк) весом 33 m. Его подобрал в гренландских льдах известный путешественник Пири и в 1897 г. доставил его в Нью-Йорк, но открыт он был еще в 1815 г., а эскимосы знали о нем еще раньше,

Третье место занимает опять-таки железный метеорит Бакубирито, весом 24 1/2 m, находящийся поныне на месте своего падения в Мексике.

Рис. 102. Метеорит Вилламет. Полости в нем (в которых легко поместились два мальчика) образовались в результате выветривания

Чрезвычайно интересен четвертый метеорит — Вилламет в США, весом в 14 m. Атмосферные влияния разрушили и выкрошили из него часть его массы; до этого он весил 25 m.

В очереди за этими четырьмя выстраивается еще длинный ряд железных метеоритов и редко — железокаменных. Наибольший из чисто каменных метеоритов, Фёнес-Каунти, упавший 18 февраля 1948 г. в США, стоит в этой очереди весьма далеко, так как имеет вес «всего лишь» около тонны.

Иногда сразу выпадает много кусков, которые, по-видимому, являются частями одного тела, разрушившегося в земной атмосфере. Иногда такие части можно сложить вплотную друг с другом, иногда же метеориты и до встречи с Землей летели, по-видимому, отдельно, являясь лишь попутчиками. О целых дождях камней мы уже упоминали. Это, по-видимому, метеоритные рои, зачастую выпадающие на площади в сотни квадратных километров.

Нижеследующая таблица содержит список метеоритных дождей прошлого и текущего столетий, изученных учеными.

Если считать метеориты не поштучно, а по «падениям», то выходит, что ежедневно на Землю падает 5 или 6 (2000 в год), но наблюдаются только 2 — 3 в год, а иногда и ни одного, так как подавляющее большинство их падает в областях, не обитаемых людьми. Обширные арктические области и океаны занимают большую часть земной поверхности; населяющие их белые медведи, а тем более рыбы, славящиеся, как известно, своей немотой, являются частыми, но бесполезными для нас свидетелями падения метеоритов. Теперь учтите, что в пустынях, даже в степях и лесах, не так-то много людей бывает днем, да и, увидев болид, не так-то легко бывает потом найти метеорит. Ночью же даже вблизи селений выпадение метеоритов может остаться незамеченным. Вот почему из двухсот тонн метеоритов, «приземляющихся» ежегодно, мы находим только по нескольку килограммов (в среднем). Эта оценка, конечно, приблизительна, и некоторые, например, исчисляют ежегодный метеоритный приход Земли в 2000 m.

Добавка к массе Земли получается главным образом в виде каменистой массы, если считать по метеоритам, падение которых наблюдалось. Среди них железные метеориты составляют только 5%, а железокаменные — 1 1/2% — Это и есть, вероятно, действительное соотношение числа каменных и железных метеоритов в мировом пространстве.

Между тем среди найденных метеоритов, упавших неизвестно когда, 66% составляют именно железные. Причина этого несоответствия, конечно, в том, что железные метеориты больше привлекают к себе внимания, особенно в степи, в пустыне или в лесу. Да и установить, что данный камень не земной, а небесный, зачастую может лишь специалист, и то часто только после специального исследования.

Если посмотреть на карту распределения найденных метеоритов, то она выявит странную особенность: метеориты почему-то стремятся падать в культурно обжитых местностях, преимущественно вдоль железных дорог. Причина этого, конечно, та, что чем реже население и чем менее оно культурно, тем реже бывают замечены метеориты и тем более редко найденные метеориты передаются в научные центры, т. е. регистрируются наукой.

В СССР метеориты являются собственностью государства, но за находку и доставку метеорита в Академию наук выдается премия, тогда как в капиталистическом мире собственником метеорита является собственник земли, на которую он упал. Поэтому там метеориты являются предметом коммерции, их покупают и продают, а не заинтересованные в продаже своих метеоритов люди часто из праздного любопытства уродуют метеориты — дробят их на куски, высверливают в них дыры и т. п., отчего их ценность для науки утрачивается. Жюль Берн в романе «Золотой метеорит» мастерски описал ажиотаж, поднявшийся в капиталистическом мире в связи с фантастическим падением такого метеорита. Золотой метеорит на Землю никогда не падал, и совершенно невероятно, чтобы таковой вообще где-либо существовал. Из ценных веществ в некоторых метеоритах, как, например, в Ново-Урейском, находили алмазы, правда, микроскопические. Они были крайне ценны для науки, но по своему ничтожно малому весу никакой рыночной ценности не имели, и какой-либо тщеславной красавице бесполезно мечтать о серьгах, в которые вставлены бриллианты, упавшие с неба. Впрочем, о химическом составе метеоритов мы еще поговорим дальше, а пока что скажем немного об их внешнем виде, который помогает отличить метеориты от простых камней. К сожалению, мало кто знает об этих признаках, и автору этих строк не раз приходилось тратить впустую время на поездки и обследования, чтобы, удовлетворяя чей-либо похвальный энтузиазм, найти на том месте вместо гигантского метеорита простой валун ледниковой эпохи, а то и просто булыжник чуть ли не с мостовой.

Строение и возраст метеоритов

Железные метеориты, как уже говорилось, легче обнаруживаемые, легко ржавеют и приобретают бурый цвет. Форма их всегда неправильная, а поверхность, если она еще не успела окислиться, покрыта гладкой черной корой — окалиной. Эта тонкая корочка получается от плавления наружного слоя метеорита во время его падения в воздухе. Метеорит летит, однако, так быстро, что при сколько-нибудь значительной массе не успевает прогреться внутри, а расплавленная его поверхность застывает в тончайшую корочку уже на последней стадии его (замедленного) падения, даже до падения на землю. Температура метеорита при падении и полете почти та же, как и во время его движения мимо Земли. Это — температура тела, нагреваемого Солнцем на расстоянии Земли. Температура эта составляет около 4° выше нуля. Вопреки фантастическим рассказам, внутренность метеоритов не раскалена и не охлаждена до абсолютного нуля (т. е. до 273° мороза).

Полированная и протравленная слабой кислотой поверхность метеоритного железа покрывается рисунком, напоминающим изморозь на окнах и обусловленным особенностями кристаллической структуры этого железа. Этот рисунок называют видман-штеттеновыми фигурами, и он безошибочно помогает отличить метеоритное железо от самородного или от выплавленного из руды.

Каменные метеориты покрыты обычно черной же тонкой стекловидной корочкой, иногда матовой, иногда блестящей. Она выветривается и окисляется, если метеорит долго лежит на открытом воздухе или в земле, и тогда отличить метеорит от земного камня еще труднее. Внутри, на изломе, метеорит бывает разного вида. Чаще всего он серый, иногда с круглыми зернышками особого строения (их называют хондрами) и с металлическими блестками.

Рис. 103. Видманштеттеновы фигуры на полированной поверхности железного метеорита, протравленной кислотой

Полированная поверхность метеорита, рассматриваемая под микроскопом, представляет для специалиста особую характерную структуру, отличающую ее от земного камня, хотя не только химический, но и минералогический составы у них очень сходны. Таким специалистом является уже не астроном, а минералог, вернее, петрограф (От греческого слова «петрос», что значит камень)), и притом специально изучающий метеориты. При содействии академиков В. И. Вернадского и А. Е. Ферсмана в СССР образовалась целая школа таких специалистов по метеоритам: П. Л. Драверт, П. Н. Чирвин-ский, Л. А. Кулик и другие. В ведении астрономов метеорит находится собственно лишь до тех пор, пока он является небесным телом, т. е. находится вне Земли. Астроном еще может встретить такого гостя на пороге своего дома — Земли, т. е. он может определить его траекторию в атмосфере, но разбираться в подробностях структуры камней — для этого надо иметь другое специальное образование и большой опыт в изучении камней и минералов. Наука петрография в итоге детального изучения метеоритов делит их по структуре на множество классов, отличающихся разными особенностями.

Когда метеорит летит в воздухе, мощный «ветер» обдувает его спереди и с боков и, оплавляя поверхность, сдувает с нее в первую очередь легко плавящиеся вещества, а также вообще сглаживает резкие грани и углы. Поэтому очертания метеорита, если он не раскололся в самом конце своего пути, более округлые, чем они у него были в безвоздушном пространстве. Воздух как бы обтачивает метеорит, но результат такой обработки зависит от скорости метеорита, от его формы, от его вращения в полете. Часто метеорит по форме похож на кусок глины, мятый пальцами. На его поверхности видны ложбинки, вдавленности, а иногда и борозды, расходящиеся во все стороны от лобовой части метеорита. Тогда сам метеорит имеет коническую форму, как головка снаряда.

О среднем химическом составе метеоритов мы еще будем говорить подробно в следующем параграфе. Химическим анализом метеоритов И. Мухин в Петербурге занимался еще до 1819 г. За последнее время установлен весьма подробно уже не только качественный, но и количественный химический состав метеоритов. Увы! Эта необходимая любознательность обошлась нам весьма дорого, так как для целей такого химического анализа пришлось истребить, буквально стерев в порошок, большое количество метеоритов из музейных коллекций. Эти метеориты не могут быть подвергнуты теперь никакому другому научному изучению, и исследователи метеоритов — не химики поднимают крик: «довольно химических анализов, мы уже удовлетворены тем, что знаем о химии метеоритов! Оставьте нам что-нибудь для изучения размеров, формы и структуры метеоритов!».

Мы уже приводили средний химический состав каменных метеоритов, несколько меняющийся от метеорита к метеориту. В основном же они состоят из кислорода (36,3% по весу), железа (25,6%), кремния (18,0%) и магния (14,2%). Остальные химические элементы (всё те же, но не все те, какие нам известны на Земле) содержатся в количестве одного процента и долей процента. В общем их состав сходен с химическим составом земной коры, особенно если рассматривать глубинные горные породы. По сравнению с ними в земных горных породах больше кремния и кислорода, но меньше железа и магния. Место последнего на Земле в минералах как бы занимает алюминий, но, по-видимому, чем глубже внутрь Земли, тем больше состав земных слоев походит на состав метеоритов.

Железные метеориты, кроме железа (91%) и никеля (8%), содержат еще кобальт (0,7%), фосфор (0,2%) и в еще меньших количествах — серу, углерод, хром и медь.

Золота, о котором уже упоминалось выше, содержится всего лишь 0,0004%, т. е. если бы из всех собранных на Земле метеоритов можно было бы извлечь золото, то его не набралось бы и одного килограмма. Однако и это сделать практически невозможно, так как золото в метеоритах распылено; да и смысл в этом был бы такой же, как добывать средства к жизни продажей булавок, оброненных дачниками среди осенних листьев в лесу.

Интересно, что в 1946 г. советским петрографом Л. Г. Кваша под руководством академика А. Н. Заварицкого в одном из метеоритов было найдено 8% воды, входящей, впрочем, в состав минералов, а не свободной.

Еще меньше, чем золота, метеориты содержат радиоактивных элементов — урана, радия, тория и других, причем самого радия — 0,00000000001%, или в 20 раз меньше, чем есть его в горных породах. Однако нахождение этого ничтожного количества радиоактивных элементов в метеоритах несравненно важнее, чем нахождение в них золота или алмазов, будь их там даже в сто раз больше, чем есть в действительности.

Известно также «упрямство», с которым атомы радиоактивных элементов распадаются и следуют закону этого распада, игнорируя попытки ускорить или замедлить их распад.

Сколько бы урана ни было в наличии, за 4560 миллионов лет половина его атомов распадается, т. е., например, от грамма урана через 4560 миллионов лет останется половина. Из этой половины через следующие 4560 миллионов лет останется опять половина, т. е. 1/4 г. То же проделывает и торий, но более лениво, распадаясь наполовину за 13 000 миллионов лет, а радий (промежуточный продукт распада урана), наоборот, гораздо более энергично: уже через 1600 лет от него останется только половина.

Легкие атомы гелия, выбрасываясь из недр тяжелых атомов радиоактивных элементов, накапливаются в твердой массе, их содержащей. Нетрудно определить, сколько гелия должно накопиться в результате распада, скажем, 1 г урана. Но в таком случае легко подсчитать, сколько же времени длится распад урана в данном камне, если к настоящему времени его в камне столько-то граммов, а гелия столько-то граммов. Очевидно, торий и уран распадаются в каждом камне столько времени, сколько они в нем находятся, т. е. с того времени, как камень образовался, скажем, после того как он затвердел из расплавленной массы, из которой гелий не мог улетучиваться и из которой уран тоже не мог как-либо удалиться. После затвердения каменистой массы уран и продукты его распада оказались пожизненно заключенными в нее, как в тюрьму.

Таким образом, соотношение гелия и урана, находимых в камне, определяет возраст камня и притом с относительной точностью, пожалуй, большей той, с какой мы можем по виду человека оценить его возраст.

Этим способом определен возраст разных земных горных пород и найдено, что самые древние из них в земной коре имеют возраст в 3-3 1/2 миллиарда лет. Таков же и возраст твердой земной коры, возраст весьма почтенный.

Панет и его сотрудники проделали чрезвычайно трудное определение содержания урана и гелия во многих метеоритах, — трудное потому, что их там крайне мало. Полученные результаты для нескольких десятков метеоритов привели к неожиданному заключению.

Оказалось, что «возрасты» метеоритов заключены в пределах от 60 до 7600 миллионов лет! Казалось, ученым удалось заполучить в руки совсем «молодые» небесные тела, поскольку 60 миллионов лет для небесного тела — это прямо-таки младенческий возраст.

Но вскоре выяснилось, что удивительный разброс возрастов метеоритов объясняется не реальной разницей во времени их «жизни», а просто различием в «условиях существования». Дело в том, что отношение гелия и свинца в метеорите зависит не только от его возраста, но и от интенсивности облучения метеоритов космическими лучами — потоком частиц огромной энергии. Разделить гелий «космического» и «внутреннего» происхождения оказалось не так-то просто. Когда же это удалось, то возрасты метеоритов оказались куда более сходными: от 2 1/2 до 4 миллиардов лет.

Мы не говорили, между прочим, еще ничего о минералогической и петрографической структуре пришельцев с неба.

Действительно, одни и те же атомы могут образовать различные молекулы, соединяясь в разных комбинациях, и тем более из них могут быть построены более сложные соединения, называемые минералами.

Основные минералы, из которых состоят каменные метеориты, известны и широко распространены на Земле. Надеюсь не утомить вас, перечислив, например, такие, как оливин, пироксен, полевой шпат, плагиоклаз, никелистое железо. Многих земных минералов в метеоритах, однако, и нет, например, ортоклаза и слюды, хотя они так часты на Земле.

Зато метеориты знакомят нас с минералами, почему-то не образующимися на Земле, которые назвали по имени ученых, их обнаруживших. Это — шрейберзит, добрэелит, муассанит и др.

Результаты исследования химического и минералогического состава метеоритов подтверждают очень важный философский вывод о материальном единстве Вселенной. За пределами Земли мы встречаем, например, те же химические элементы, которые великий Менделеев расположил в свою таблицу, и те, которые к ней были добавлены позднее. Законы химии оказываются справедливыми не только на той планете, где они были установлены. И в то же время в природе нет того утомительного однообразия, к которому ее пытались свести метафизически мыслящие люди. Минералогические разнообразия в метеоритах, наличие в них минералов, не встречающихся на поверхности Земли, — один из ярких примеров многообразия природы, обусловленного бесконечным качественным разнообразием движений, процессов, происходящих в вечно существующей и вечно меняющейся материи.

Химический состав Земли и метеоритов

Мы знаем, что в метеоритах не встречается таких химических элементов, каких нет на Земле, но в какой мере количественная пропорция разных химических элементов в Земле и в метеоритах сходна?

К сожалению, анализировать состав Земли, недра которой от нас скрыты, очень трудно. Даже при вулканических извержениях на поверхность изливаются сравнительно неглубоко лежащие массы. Из чего состоят недра Земли, можно судить только косвенно, изучая степень сжатия Земли, небольшие периодические изменения ее формы под действием притяжения Луны и Солнца и главным образом изучая распространение в ее толще тех колебаний, которые возникают при землетрясениях. При этом выясняются твердость и упругость земных недр, изменение плотности в них и сама плотность. Кроме того, обнаружено, что в земной тсоре более глубокие породы богаче железом.

Совокупность этих данных и разные другие соображения приводили к заключению, что наша Земля имеет железистое плотное ядро, окруженное каменистой оболочкой, твердой лишь снаружи. Толщина этой твердой корки не превышает 200 км.

Наша Земля — это, если хотите, вишня с плотным ядром-«косточкой», только ее каменная «мякоть» действительно своего рода мякоть, она пластична, да и ядро, будучи очень плотным, все же не является твердым в обычном смысле. Вещество в недрах Земли находится в совершенно особом состоянии под действием высокой температуры и огромного давления. Мы еще не можем в лаборатории создать искусственно такие условия и привести вещество в такое состояние, в котором находятся недра земного шара.

В целом земной шар отзывается на быстрые внешние воздействия как стальной шарик, а на медленные, но упорные воздействия отзывается как комок глины или даже как пузырь, наполненный водой. Таким образом, Земля сочетает упругие свойства со свойствами пластическими.

При подсчете среднего химического состава Земли мы должны учесть, что состав земной коры с ее средней плотностью около 2,7 г/см3 не представляет состава всей Земли в целом, имеющей среднюю плотность 5,5 г/см3, что вызвано увеличением плотности с глубиной, доходящей в центральном земном ядре до 11 г/см3.

Средний химический состав Земли, как его оценивал академик Ферсман, приведен в таблице в сопоставлении со средним составом метеоритов (в процентах по весу).

Остальные химические элементы составляют по весу значительно менее 1% каждый.

Правда, приведенный средний (предполагаемый) состав Земли установлен с учетом среднего состава метеоритов, падающих на Землю.

Таким образом, эти подсчеты используют мысль, что химический состав разных небесных тел должен быть сходен, но при составлении этой таблички для Земли в расчет принимались не только метеориты, как это мы сейчас увидим.

Вот для примера два более «чистых» сопоставления.

При составлении нашей таблички, дающей средний состав метеоритов, принято, что в мировом пространстве каменных метеоритов в 4 раза больше, чем железных, потому что таково примерно их соотношение при падении на Землю сейчас. В силу одного этого среди метеоритов на железо по весу приходится 38%. Ядро Земли, которое по его упругим свойствам в основном можно было бы считать тоже железным, имеет диаметр 3500 км, что установлено довольно точно. При плотности 11 г/см3 это дает около 1/3 от общей массы Земли, т. е. мы видим, что без всяких предположений главный (по весу) химический элемент — железо — занимает одинаковое место как в Земле, так и в общей массе метеоритов.

Впрочем, в последнее время приходят к выводу, что содержание железа в Земле и метеоритах в среднем меньше, чем указано, и что большая плотность земного ядра в основном обусловлена не преобладанием железа, а давлением.

В самой каменистой коре можно ожидать некоторого увеличения процентного содержания железа по мере опускания в глубину, что и наблюдается. Если не привлекать к рассмотрению менее изученные глубинные породы, так называемые перидотитовые, и ограничиться содержащими ^наименьший процент железа гранитными породами (верхней частью земной коры, имеющей толщину около 20 км) и платобазаль-товыми породами (слой толщиной 40 км, лежащий глубже), то мы можем получить данные, приведенные в табличке.

Из этой таблички следует, что сходство химического состава земной коры и каменных метеоритов весьма велико. Остальные химические элементы содержатся в меньших количествах.

Земная кора содержит радиоактивные элементы, такие, как уран и торий, и тепло, выделяющееся при их распаде, создает то повышение температуры с глубиной, которое наблюдается при опускании в шахту.

В среднем на каждые 100 м глубины температура поднимается на 3°, а иногда и больше, так что, например, спускаясь на Урале в жестокий мороз в шахту, автор обливался потом от жары. Если бы так продолжалось до самого центра Земли, то мы нашли бы там температуру выше, чем на Солнце, чего, как уже говорилось, нет. По-видимому, температура в центре Земли доходит всего лишь до 2000° и постепенно падает наружу, причем тем быстрее, чем ближе к поверхности, через которую Земля теряет тепло в пространство.

Радиоактивные элементы содержатся только в земной коре, и более глубокие породы содержат их меньше. Внутри Земли теплота накапливается, а с поверхности теряется. Возможно, что в общем Земля медленно разогревается.

В поисках родителей

Ключ к разгадке происхождения метеоритов состоит, однако, не в минералогическом строении метеоритов, а в закономерностях, согласно которым эти минералы сочетаются, определяя структуру метеорита.

Выяснилось, что химические элементы, из которых состоят метеориты, в точности те же, что земные, что минералы, входящие в состав метеоритов, в большинстве известны нам и на Земле, но петрографически эти тела уже сильно отличаются от земных горных пород. Прежде всего, в метеоритах нет осадочных горных пород, таких, как песчаники и известняки, образовавшиеся от напластования песка и раковин на дне моря и сцементированные под сильным давлением. Известняк даже органического происхождения — он составлен из скорлупок некогда живших существ; в метеоритах же не нашли никаких признаков чего-либо живого или жившего. В них нет даже бактерий, от которых на поверхности Земли почти невозможно избавиться.

Большинство каменных метеоритов (хондриты) содержит множество мелких шариков, похожих на застывшие капельки стекла и называемых хондрами.

3% каменных метеоритов, как будто ничем особым по своей структуре не выделяющихся, имеют черный цвет. Вероятно, это является результатом того, что когда-то они были сильно прогреты, не так, как они нагреваются с поверхности во время полета в нашей атмосфере, а насквозь.

Лабораторные опыты показали, что при нагревании до 800° в течение нескольких минут серые метеориты становятся черными.

Чтобы Солнце нагрело их до 800°С. метеориты должны подойти к нему в десять раз ближе, чем Земля. Следовательно, орбиты многих из них, если не большинства, должны иметь перигелии, лежащие внутри орбиты Земли. К сожалению, не в пример орбитам метеоров, мы не знаем как следует орбит метеоритов. Если окажется, что орбиты метеоритов такой особенностью не обладают, то придется допустить, что эти орбиты ею обладали раньше и лишь вследствие возмущений от планет в течение миллионов лет значительно изменили свой характер.

Быть может, можно предположить, что такое прогревание постигало метеориты вблизи какой-либо звезды, если они не были членами Солнечной системы. Зная расстояние между звездами, можно подсчитать, что тесное сближение со звездой, достаточное для такого нагревания, может случиться с метеоритом однажды в миллиарды миллиардов лет. Однако возраст метеоритов гораздо меньше, следовательно, наше предположение мало вероятно.

Незнание точных метеоритных орбит затрудняет решение вопроса о происхождении метеоритов, о том, какие небесные тела были их «родителями». В этом отношении петрографу и геологу принадлежит, пожалуй, более значительная роль, чем астроному. Последний может сказать лишь следующее.

Если не все метеоры, то по крайней мере метеоры потоков связаны с кометами, и среди метеоров есть большое различие в размерах и массе. Метеориты по своим размерам примыкают к метеорам, так как иногда на Землю оседает космическая пыль микроскопических размеров. Трудно также думать, чтобы ядро кометы состояло только из мелких частиц и не включало камней размером с метеориты. Но если так, то метеорные дожди, казалось бы, должны были сопровождаться падением метеоритов. Между тем падение тех и других никакой взаимной связи не обнаруживает.

Судя по спектрам метеоров, те, которые несомненно происходят от комет, — каменные. Можно было бы поэтому причислить каменные метеориты к остаткам комет, а железные метеориты вместе с железными метеорами относить к другому первоисточнику. Все же и в этом случае только что сделанное замечание мешает связать метеориты с кометами и, кроме того, остается неясным происхождение железокаменных метеоритов, в которых каменистая масса имеет то же строение, что и в чисто каменных метеоритах.

Постепенность перехода от метеоритов, почти не содержащих металла, к тем, которые им богаты, и через железокаменные к железным метеоритам заставляет петрографа искать у них у всех общее происхождение. Структура камня и характер кристаллизации железа в метеоритах заставляют считать, что причиной их могло быть только медленное застывание вещества, находящегося в жидком состоянии.

Уже давно распространено мнение, поддержанное академиком А. Н. Заварицким, что метеориты являются осколками погибшего при катастрофе небесного тела — планеты, сходной по размерам и по массе с нашей Землей. Была ли эта планета на месте нынешних астероидов, которые являются лишь более крупными ее осколками, или трагедия произошла вне Солнечной системы, сказать окончательно невозможно, но первое гораздо вероятнее. Есть разные предположения о причинах катастрофы, погубившей планету, некогда помещавшуюся между Марсом и Юпитером.

Ряд данных приводил к заключению, что недра Земли достоят из спрессованной железистой массы, нагретой до состояния, в котором она имеет во многом сходство с жидкостью. От центра к поверхности количество железа уменьшается и к нему все больше примешивается каменистой массы. Эта смесь находится тоже в нагретом и пластичном состоянии. Ближе к земной твердой коре состав пород близок, как уже отмечалось, к составу каменных метеоритов.

Впрочем, к вопросу о строении земных недр мы еще вернемся.

Остывание Земли с поверхности должно было приводить сначала к образованию тугоплавких плотных минералов — оливина и пироксена, которые перемешивались с остальной еще пластичной массой и при разных медленных движениях могли попадать даже в железистую среду. Больше всего перемешиваний застывших камней с пластичным металлом происходило в средних слоях оемли. Последовательность метеоритных структур слишком полна, чтобы ее считать случайной, и очень похожа на вероятную последовательность соотношений камня и металлов при переходе от центра застывающей Земли к ее поверхности. Лишь в недрах Земли и могли возникнуть крупные кристаллы железа, характерные для метеоритов. Возраст горных пород различен в зависимости от времени их формирования, и если взрыв от неизвестной причины разметал некогда планету, подобную Земле, то в результате и должны получиться отдельные куски всевозможных размеров неправильной формы с различным содержанием железа и с кажущимся различием в возрасте. Наибольшие из них — это астероиды, среди которых недавно открыты такие, которые и по размерам и по вытянутости своих орбит, пересекающих орбиту Земли, приближаются к метеоритам. От последних же можно перейти к спорадическим метеорам. Характерно, как кажется автору этой книги, что наиболее вытянутые орбиты имеют как раз только маленькие астероиды, которые и при взрыве могли получить наибольшие «боковые» толчки и движение которых возмущается легче и сильнее. От обеих причин орбиты некоторых из них и должны были стать наиболее отличными от орбиты погибшей планеты, обращавшейся между Марсом и Юпитером.

От Земли, через Венеру, Марс и Меркурий к Луне мы переходим параллельно с уменьшением размеров к уменьшению средней плотности планет, доходящей у Луны до 3,3. Так как самые легкие и внешние, части земной коры, как и каменные метеориты, имеют плотность около 2,7, то, очевидно, с уменьшением размеров планеты еще быстрее уменьшается размер их железного ядра, и потому погибшая планета не могла быть много меньше Земли. Иначе ее недр не хватило бы на образование большого числа железных метеоритов, о метеоритах же, являющихся по своей массе промежуточным звеном между обычными метеоритами и мелкими астероидами, мы сейчас и расскажем.

Овраг дьявола

Все образования на земной поверхности: горы, овраги, ущелья и озера — все это результаты либо внутренней деятельности Земли, либо деятельности воды и воздуха на ее поверхности. В общем, мы вправе сказать, что Земля сама себе придала ту физиономию, которая нам так знакома. Печатью легло на нее ее бурное прошлое. Тогда из ее недр чаще, чем теперь, выливались потоки раскаленной лавы и другие расплавленные горные породы. Неустанная работа воды и ветра разрушает горы и сглаживает следы этого прошлого, хотя и сейчас по временам дают о себе знать судороги земной коры, неприятно ощущаемые нами в форме разрушительных землетрясений; эти землетрясения являются в то же время созидательными процессами, воздвигающими новые горы или ведущими к опусканию почвы. Образование какого-либо кряжа высотой в тысячи метров сопровождается, конечно, множеством землетрясений в течение миллионов лет.

Каждому из образований земной поверхности геологи могут дать объяснение, но перед одним из них они были поставлены втупик.

Рис. 104. ‘Каньон Дьявола’ — Аризонский метеоритный кратер (Вид с самолета)

Представьте себе, что на обширной и пустынной равнине, где в течение миллионов лет не происходило никаких землетрясений или извержений вулканов, раскинулся огромный кратер. Он не похож на кратеры вулканов — эти сравнительно небольшие воронки, находящиеся на вершине высоких конусообразных гор. Возле него нет ни потоков лавы, ни каких-либо других следов вулканической деятельности.

В штате Аризона (США) на высоком плоскогорье, составленном из горизонтально лежащих пластов известняка и песчаника, раскинулся широким кольцом каменный вал, окружающий воронку диаметром 1200 м. Дно ее лежит на 180 м ниже окружающего ее вала, а стены каменного вала возвышаются над равниной на 45 м. Огромная воронка была образована каким-то грандиозным взрывом, так как вал состоит из мощных каменных пластов известняка и песчаника, разломанных с чудовищной силой и вывернутых наружу. В южной части вала каменная плита длиной до 500 м поставлена даже вертикально, возвышаясь на 32 м над горизонтальными пластами тех же осадочных горных пород. Вал кратера, его стенки и дно завалены грудами каменных обломков, среди которых в изобилии встречаются ржавые куски железа.

Окрестности и дно кратера заполнены слоем «горной муки» — тончайшей известковой и песчаной пыли, следами чудовищного измельчения камней от какого-то удара. Еще интереснее, что многие камни в кратере обнаруживают следы плавления под действием высокой температуры и в них находят вдавленные частицы никелистого железа. Обломки скал весом до 700 т разбросаны кругом кратера на расстояние до 10 км.

«Каньон Дьявола» — вот как прозвали это место окрестные индейцы племени Навахо. У них существует легенда, что когда-то давным-давно здесь к ним сошел с неба на Землю огненный бог.

Только в 1891 г. Каньон Дьявола обратил на себя внимание ученых, и возникла мысль, что этот огромный кратер катастрофического происхождения, необъяснимый никакими геологическими процессами, возник в результате падения гигантского метеорита. Исследования неправильных кусочков железа, встречающихся вперемежку с камнями вокруг кратера, а в особенности внутри него, подтвердили, что это метеоритное железо, так как об этом говорили не только их обломочная форма, но видманштеттеновы фигуры, выступавшие на их поверхности после полировки и протравки кислотой.

Тысячи кусков метеоритного железа были найдены на расстоянии до нескольких километров от кратера. Вес их колебался от нескольких граммов до 500 тег, причем множество мельчайших из них уже давно проржавело насквозь и рассыпалось. К настоящему времени коллекционеры-энтузиасты подобрали почти все, что еще можно было найти на поверхности, а еще раньше окрестные индейцы выбрали наиболее круп-ные куски для разных поделок. Сейчас с помощью электрической и магнитной разведки, применяемой при розысках руд, обнаруживают, а затем и извлекают куски железа, похороненные на глубине от 2 до 3 м.

Однако ни гигантского метеорита, ни больших кусков его, которые своим падением могли бы образовать эту воронку, в кратере не было найдено. Это навело на мысль, что основная масса метеорита, сделавшая своим ударом эту гигантскую воронку, углубилась в каменные слои, из которых сложено плоскогорье, и лежит под центром кратера, похороненная под обломками камней.

Нахождение огромного метеорита, зарывшегося здесь, представило бы огромный научный интерес. Для этого нужно было произвести глубокое бурение, но у американских научных организаций не нашлось для этого достаточных средств.

Поэтому исследователь этого кратера Барринджер постарался заинтересовать некоторых американских капиталистов и убедить их, что огромная масса метеорита, состоящая из чистого железа, представляет большую коммерческую ценность. На Земле чистое железо в самородном состоянии не встречается, и эксплуатация метеорита могла бы стать прибыльным делом. Так организовалась акционерная компания, отпустившая средства на производство бурения.

Алмазный бур вгрызся в каменную массу, лежащую в центре кратера. В нескольких местах буром была пройдена глубина, доходившая до 300 м. И во всех этих случаях бур извлекал наружу сначала измельченный и превращенный в пыль песчаник, содержавший железные осколки, но в тем меньшей пропорции, чем глубже опускался бур. Наконец, бур доходил до цельных горизонтально лежащих сплошных пластов белого, а затем и красного песчаника, очевидно, не потревоженных падением метеорита. Метеорит не был найден…

Каньон Дьявола, приоткрыв завесу над тайной своего происхождения, снова ее опустил…

После такой неудачи Барринджер, однако, не пал духом. Он обратил внимание на то, что падающие снаряды при взрыве, а также и пули, падающие в пыль, производят круглые воронки независимо от того, под каким углом к поверхности они упали. Это внушило мысль, что метеорит мог упасть на Землю под углом и зарыться не в середине кратера, а в стороне, может быть, даже где-нибудь под окружающим его валом. Было еще замечено, что приподнятые слои известняка, образующие основание вала, в северной его части наклонены только на 5°; к востоку и к западу наклон слоев неуклонно возрастает, и в южной части кратера слои поставлены совершенно вертикально. По-видимому, метеорит летел с севера на юг под довольно острым углом к горизонту и, вызвав наибольшее разрушение впереди себя — на южной стороне, проник под южный вал и зарылся там. Этот вывод подтверждал и результат первых бурений. Бурения, сделанные на дне кратера южнее, обнаруживали непотревоженные пласты песчаника на большой глубине.

Картина, вскрытая при новом бурении, сделанном в южном валу кратера, оказалась совершенно иной. Сначала бур прошел наклоненные, но целые пласты песчаника, потом он погрузился в обломочную массу, и, начиная с глубины 385 м, количество попадающихся метеоритных частиц стало быстро возрастать. На глубине 410 м содержалось уже 75% никелистого железа, оказывавшего огромное сопротивление при бурении. Еще через десяток метров бур застрял в этой массе, сломался и поныне остался там. Решили, что бур наткнулся тут на основную массу метеорита. Это было в 1927 г.

К сожалению, дальнейшие работы были прекращены, так как метеорит оказался на неожиданно большой глубине, и для его эксплуатации пришлось бы делать глубокую боковую шахту, отводя встретившиеся подземные воды. Устройство такой шахты было бы дорогим делом и не оправдало бы прибыль от извлечения железа, поэтому разочарованные капиталисты — члены этого акционерного общества по наживе на метеорите, мало заинтересованные в успехах науки, прекратили отпуск средств. Начатые было работы по проведению шахты и так обошлись уже в 300 000 долларов.

Рис. 105. Внутри Аризонского кратера

Аризонский гигантский метеорит, вырывший небывалый на Земле кратер, напоминающий лунные горы, как полагали, был найден, но оставлен похороненным на месте своего падения. Впрочем, мнения специалистов по этому вопросу несколько различны, и, как увидим дальше, большинство полагает, что метеорит распылился и что под валом кратера ничего нет. Как давно упал здесь метеорит? Об этом можно лишь гадать, судя по степени окисленности находимых метеоритов, по степени разрушения кратера под действием воды и ветра. По-видимому, необычное событие произошло не менее 5000 лет назад.

Другие метеоритные кратеры

Успех исследования Аризонского метеоритного кратера подтолкнул энергию и воображение ученых во всех странах, и за последующие 25 лет был открыт и исследован еще целый ряд кратеров, также имеющих метеоритное происхождение. Они не так велики, как Аризонский, но изучение их очень расширяет наши представления о поведении небесных странников, находящих, наконец, вечное успокоение на нашей планете. Миллионы или даже миллиарды лет странствовали они в безвоздушном пространстве и, сверкнув ярким фейерверком в нашей атмосфере, породили на поверхности Земли редкое образование, изменили ее рельеф, а осколки их оказались погребенными под продуктами вызванного ими разрушения. Так как эти новые данные еще мало известны и вместе с тем очень любопытны, то на них стоит немного остановиться.

Преждэ всего в той же Северной Америке в штате Техас, в 14 км от местечка, которому какие-то дореволюционные эмигранты из Одессы присвоили наименование своего родного города, в 1921 г. был найден кратер диаметром 162 м. Края его не очень обрывисты и глубина его достигает лишь 5 м. Дно и края тоже засыпаны обломкам!, известняка и песчаника, и среди них было найдено много кусков метеоритного железа. Позднее с помощью сильных магнитов из обломочного материала было извлечено еще полторы тысячи железных осколков. На краях кратера вывернутые взрывом слои камня имеют наклон до 30°.

В штате Канзас около Брэнхема еще в 1885 г. на площади в несколько квадратных километров было подобрано около тонны железных метеоритов. Однако лишь в 1933 г. в этой местности заметили углубление продолговатой формы (11Х17 м) и глубиной 3 м. Внутри кратера было найдено несколько метеоритов весом до 25 кг и сотни частично окисленных кусочков.

Южная Америка в географическом отношении изучена хуже, чем Северная, и, может быть, только поэтому там обнаружен пока только один след падения крупного метеорита.

В Аргентине, в Кампо-дель-Сьело («Звездное поле»), с 1576 г. известна группа круглых впадин, из которых наибольшая имеет диаметр около 70 м с валом высотой в 1 м. Вблизи них найдено свыше тонны метеоритного вещества. Недавно в одном из кратеров диаметром 53 м и глубиной 5 м были произведены раскопки, при которых были найдены стекловидные куски оплавленного камня и кусочки метеоритного железа, совершенно тождественные с теми, какие были найдены в Аризонском кратере.

В Европе, почти каждый клочок которой хорошо известен, найдена только одна группа метеоритных кратеров; она находится на маленьком острове Саарема (Эзель) в Эстонской ССР. Шесть этих кратеров, известных уже более столетия, только недавно подверглись научному изучению. Наибольший из них заполнен водой. Это озеро имеет размеры 90Х110 м с краями, поднимающимися на 6 м над окружающей местностью. На склонах вала и в меньших кратерах много горной муки и обломков камня. Кратеры почти круглые и диаметры их: 35, 33, 20 и 10 м. Шестой кратер овальный (53Х36 м) и образован, по-видимому, из двух налегающих друг на друга круглых углублений. Валы всех кратеров образованы вывороченными изнутри и сломанными пластами известняка, наклоненными от центра к периферии на углы от 30 до 40 градусов. На дне наименьшего из кратеров после удаления обломков найдено углубление в 1/2 м глубиной с оплавленными краями. В 1937 г. после тщательных раскопок и поисков было найдено 110 г метеоритного железа в 28 кусочках. Это устранило всякие сомнения в метеоритном происхождении кратеров. Жалкий вес найденного метеоритного вещества надо объяснить, по-видимому, тем, что население острова, возделывающее почву вокруг этих кратеров, давно уже разобрало все более или менее обратившие на себя внимание куски железа. Так заселенность местности способствует обнаружению метеоритных кратеров и в то же время уничтожению следов события. Будь эти кратеры в пустынной местности, их бы долго не знали, но следы падения сохранились бы в большей неприкосновенности и позволили бы науке подробнее и точнее воспроизвести картину возникновения этих редких удивительных образований. Ученый часто оказывается в положении следователя, которому для воссоздания картины преступления, происшедшего без свидетелей, важно, чтобы на месте преступления все оставалось неприкосновенным.

Не удивительно поэтому, что большинство известных ныне кратеров метеоритного происхождения найдено преимущественно в пустынных местностях.

Таковы, например, Аравийские и Австралийские кратеры.

В обширной аравийской пустыне Вабар, в местности Руб-аль-Хали, где в древности кочевали воинственные бедуины, расположена группа кратеров. Найдена она была при поисках легендарного города «Вабар», уничтоженного, по преданию, «небесным огнем» за грехи его жителей. Стены этого «города» оказались валами метеоритных кратеров, из которых видны два, а остальные, вероятно, засыпаны зыбучими песками пустыни. Наибольший из них имеет около сотни метров в поперечнике и глубину 12 м, а другой 40Х55 м, но и они частично засыпаны песком.

По соседству с кратерами найдены железные метеориты — наибольший весом 11 кг, и стекловидные массы, получившиеся при плавлении песка под действием высокой температуры, развившейся при ударе метеорита. В этих стекловидных каплях вкраплены частички никелистого железа.

Получить понятие о высокой температуре, развитой при ударе метеорита, можно, вспомнив, что железо плавится при 1535° С, кремний плавится при 1710° С. Таким образом, стекловидные капли и оплавленные куски камней, найденные в метеоритных кратерах, показывают, что при ударе больших метеоритов энергия их движения частично переходит в тепло и температура поднимается до 1500°. Конечно, такая температура поддерживается очень недолго, и расплавившиеся вещества почти тотчас же затвердевают.

Австралийские кратеры в районе Хэнбери были открыты в 1931 г. На площади 1 1/4 км2 обнаружено 13 кратеров размером до 200Х110 м, остальные — круглые диаметром от 9 до 18 м. Наибольший имеет глубину до 15 м. В наименьшем из них найдено четыре части железного метеорита весом 200 кг на глубине 3 м ниже дна кратера. В других местах было подобрано еще свыше 800 мелких метеоритов.

В этих кратерах, как и в прежних, встречаются горная мука, искривленные и перевитые осколки горных пород и оплавленный песок в виде стеклянных капель и нитей, разбросанных на расстояние до 11/2 км.

У окрестных туземных племен существует страх перед этой местностью, и они ее называют «дьявольским камнем летящего солнечного огня». Это название, так же как легенда индейцев о Каньоне Дьявола и о городе Вабаре у арабов, напоминает о полете раскаленного болида. Между тем все эти кратеры возникли очень давно, вероятно, тысячи лет назад. Перед историками и энтографами тут возникает интересный пример того, как долго могут храниться и передаваться устные легенды.

В 300 км от Хэнбери, в Боксхоле, совсем недавно был открыт еще один кратер диаметром 175 м, глубиной от 10 до 16 м с валом, возвышающимся на5 м. Он сильно разрушен атмосферным воздействием и, вероятно, очень древен. В 1937 г. там был найден железный метеорит весом 82 кг и заржавевшие осколки меньшего веса.

Возле Далгаранжа в Австралии в 1923 г. был открыт кратер диаметром 70 м и глубиной 5 м. Вокруг него найдены причудливо искривленные куски метеоритного железа. В 1948 г. в Австралии открыт еще кратер Вольф-Крик диаметром 840 м. Вал его возвышается над местностью на 30 м, а дно лежит на столько же ниже.

В 1946 г. в Канаде был открыт крупнейший в мире метеоритный кратер, получивший название кратер Чабб. Он имеет в диаметре примерно 3,5 км и глубину не менее 500 м.

В исторические времена, и даже совсем недавно, зарегистрированы только два случая падений громадных метеоритов,- это падение Сибирского или, как его еще называют, Тунгусского метеорита и падение Сихотэ-Алинского метеорита.

Тунгусский метеорит

К сожалению, и в этом случае научно подготовленных наблюдателей необычайного явления не было. К сожалению…, а, впрочем, может быть, к счастью для этих предполагаемых наблюдателей. Одного пастуха-эвенка, бывшего свидетелем падения метеорита, воздушной волной подбросило высоко в воздух, а потом ударило об землю, как при взрыве бомбы. Про него говорили, что от удара и испуга бедняга лишился языка, и когда Л. А. Кулик — исследователь Тунгусского метеорита — нашел этого человека, то этот наиболее ценный свидетель необычайного происшествия не смог дать свои показания. Самое падение метеорита произошло 30 июня 1908 г. в глухой болотистой тайге, близ реки Подкаменная Тунгуска, в сотнях километров от железной дороги. Оно не привлекло к себе ни царского правительства, и научное изучение обстоятельств этого происшествия началось только после Октябрьской революции.

Грандиозность явления и то что оно произошло в нашу эпоху, позволили выяснить много интересных фактов, связанных с этим явлением.

В целом ряде населенных пунктов Центральной Сибири в ясную погоду был отмечен яркий болид. Около 7 часов утра, где-то над Минусинским краем он проник в верхние слои земной атмосферы и пронесся сквозь нее, приближаясь к поверхности Земли в направлении на северо-восток. При полном солнечном свете он привлек внимание пассажиров поезда, глядевших в окна вагонов, катившихся по полотну незадолго до этого оконченной Великой Сибирской железнодорожной магистрали. Интересно было бы нам с вами тоже оказаться когда-либо свидетелями такого зрелища!

Бело-голубого цвета болид летел со скоростью нескольких десятков километров в секунду, приближаясь постепенно к горизонту и оставляя на небе широкий след. Он мало потерял своей скорости от сопротивления воздуха и, проделав путь в полтысячи километров, закончил его близ реки Хушмы — притока Подкаменной Тунгуски, которая несет свои воды в могучий Енисей.

Жители Киренска на Лене, находившиеся на расстоянии 450 км от места падения, видели фонтан из продуктов взрыва, вставший за далекой тайгой, как огромный вертикальный столб дыма. Для того чтобы его могли видеть из Киренска, он должен был подняться в высоту не менее чем на 20 км.

В Вановаре, небольшом поселке в 60 км от места падения (это ближайший к нему населенный пункт), взрывная волна произвела много разрушений. Казалось, что на мгновение огонь охватил полнеба. Эту вспышку, несмотря на яркий солнечный день, видели в ряде селений на Тунгуске и даже на Ленских золотых приисках, за сотни километров от места происшествия.

Волна взрыва всегда переходит в звуковую; так было и в этом случае. В упомянутых поселках от взрывной волны в домах дрогнули стекла и посуда в шкафах, а слабый звук слышен был даже на расстоянии в 700 км. Еще дальше жители не обратили на него внимания, но его отметили приборы, записывающие давление воздуха. Эти приборы — барографы — отметили воздушную волну в Петербурге, Копенгагене, в Германии и даже в Вашингтоне (США). По записи этих приборов можно установить момент, когда до них дошла эта воздушная волна, и так удалось проследить, как она шла от Подкаменной Тунгуски на восток и на запад,, постепенно уходя все дальше и дальше. Обогнув земной шар и ослабевая, она все же продолжала свой путь, и через 30 часов вторично была зарегистрирована в Потсдаме (Германия).

Такого же рода воздушную взрывную волну наблюдали только однажды, когда в 1883 г. на Зондских островах произошло извержение вулкана Кракатау, сопровождавшееся взрывом и разрушением острова, являющегося подножием вулкана.

Посудите, какое землетрясение и какой звук должен был вызвать удар гигантского метеорита. Как бы там ни было, а его вес был в тысячи раз больше веса наиболее тяжелых бомб, и скорость — в сотни раз больше скорости бомб, сброшенных с самолета. Волны землетрясения, вызванного падением метеорита (сейсмические волны), тотчас же побежали в земной коре, ослабевая с удалением от центра взрыва. Они были отмечены автоматическими записывателями землетрясения (сейсмографами) в Иркутске, Ташкенте, Тбилиси и даже в Германии. Правда, в Германии почва сдвинулась при этом всего лишь на ничтожные доли миллиметра, но точные приборы, какими являются сейсмографы, отметили и это.

Что же произошло, однако, на месте самого падения?

Небольшие горы и густой лес вокруг места падения ослабили действие взрывной волны, но все же чумы эвенков и пастушеские шалаши были сорваны с места как от бури, и их жители были сбиты с ног и получили ушибы. А между тем эти чумы стояли в 30 км от места падения.

Леонид Алексеевич Кулик, сотрудник Академии наук, был пионером изучения места падения Тунгусского метеорита. По трудно проходимой тайге, сквозь заросшие, густые леса, по болотам, в тучах неотвязной, изводящей мошкары, располагая вначале самым скудным снаряжением (ибо взять с собой многое в такой трудный путь было нельзя), он обследовал больше сотни квадратных километров. Пробравшись в глушь, указанную ему тунгусами, он обнаружил, что взрыв охватил площадь около 25 км в диаметре. Ветви на деревьях здесь обгорели и стволы были обожжены на глубину 1-2 см. Шутники говорили, что, кроме обожженного леса, в этих местах находили оленей, зажаренных живьем. Хотя эти рассказы и являются анекдотами, но несомненно, что раскаленным воздухом были уничтожены, кроме растений, и все животные, находившиеся в это время поблизости.

Взрывной волной деревья были повалены на расстоянии в несколько десятков километров во все стороны и вершинами легли прочь от места взрыва. Аэрофотосъемка, сделанная в 1937-1938 гг., показала, что здесь, собственно говоря, было два центра вывала леса.

За три года (1927-1930 гг.) Л. А. Кулик обнаружил что торф, покрывающий там болотистую почву, давлением воздуха был собран в складки высотой в несколько метров, местами разорван на куски и перенесен с места на место. В глине были найдены мельчайшие осколки раздробленных горных пород, попавших туда при взрыве. Невдалеке был найден разрушенный тунгусский склад. Кроме того, было найдено еще более 10 воронок диаметром от 10 до 50 м и плавленые кусочки кварца со следами никелистого железа, но ни одного метеорита не попалось.

Рис. 106. Лес, обожженный и поваленный при падении Тунгусского метеорита

По-видимому, метеорит, взорвавшись, выпал форме небольших осколков и пыли на довольно большой площади. Эти осколки за 20-30 лет, прошедших со времени падения, могли уйти глубоко в болотистую почву, их затянуло тиной, они заросли сверху кустарниками. Что же касается воронок, то они к падению метеорита отношения не имели.

Дело в том, что Тунгусский метеорит упал в районе вечной мерзлоты, где промерзшая почва на некоторой глубине никогда не оттаивает. Слой вечной мерзлоты не пропускает воду, и подпочвенная вода замерзает на небольшой глубине, поднимая буграми верхние слои почвы. От провалов таких торфяных бугров и образовались воронки.

Трудное сообщение и неуверенность в успехе замедляли развитие поисков. Было решено с помощью аэрофотосъемки сначала уточнить картину падения и уже затем затрачивать большие средства на поиски частей метеорита. Съемка была произведена. Перед самой войной снимки были изучены, но фашистское нашествие помешало этому научному предприятию, так же как оно помешало всему мирному развитию нашей страны. Л. А. Кулик, мужественно вступив в ряды народного ополчения, погиб, не дождав шись ни разгрома фашизма, ни осуществления своей заветной мечты — отыскания Тунгусского метеорита.

В чем же состоит решение загадки Тунгусского ме теорита? Один из писателей-фантастов написал рассказ будто Тунгусский метеорит был межпланетным кораблем, присланным с Венеры, и взорвавшимся без остатка при несчастном случае, так как он будтс бы содержал в себе запасы атомной энергии. Эта фантастическая повесть некоторыми была принята всерьез, но в ней верно только то, что был взрыв. Но для этого взрыва не нужно ни жителей Венеры, ни атомной энергии, ни космонавтов с Марса, которым писатели-фантасты также приписывали попытку спуска в деб рях тайги. Наиболее точные измерения не показали никакой аномально повышенной радиоактивности в окрестностях падения метеорита.

Как показали расчеты К. П. Станюковича и В. В. Федынского, наиболее массивные метеориты, какими были Тунгусский и Аризонский, достигают поверхности Земли, еще не потеряв своей космической скорости. Так, даже при скорости в 4-5 км/сек твердое тело в момент удара оказывается подобным сильно сжатому газу. Происходит мгновенное разрушение кристаллической решетки метеорита, он испаряется, превращаясь в газ, который затем стремится расшириться.

Таким образом, получается самый настоящий взрыв, в результате которого метеорит производит огромные разрушения, но при этом гибнет и сам, превращаясь в газ и рассеиваясь в воздухе. Выпадающие при этом осколки могут быть лишь спутниками метеорита, отколовшимися от него до падения и вследствие своей малой массы двигавшимися в атмосфере гораздо медленнее.

В 1957 г. в почве в районе падения были обнаружены, наконец, микроскопические частицы метеоритного железа, хотя они встречаются и в других местах Земли.

Итак, больше никакой загадки Тунгусского метеорита не существует, — при своем падении он взорвался, превратившись в мелкие осколки, пыль и даже газ (Желающим подробнее ознакомиться с природой метеоритов рекомендуем книги Е. Л. Кринова «Метеориты» и «Тунгусский метеорит»)).

В. Г. Фесенков считал, что имело место падение не просто метеорита, а падение ядра небольшой кометы, но это не меняет существа дела. Метеорит (или каменисто-ледяное ядро кометы) взорвался вследствие естественных причин, и поэтому его остатков не удается найти.

Вообще сейчас установлено, что при падении метеоритов с малой скоростью образуются ударные кратеры, а при падении с большой скоростью и взрыве — взрывные кратеры, когда метеорит может распылиться даже полностью.

Сихотэ-Алинский метеорит

Вблизи Тихого океана в Приморском крае раскинулся живописный горный хребет Сихотэ-Алинь, поэтически описанный в произведениях писателя и путешественника Арсеньева.

В апреле 1947 г. из Владивостока, извиваясь между сопками, поросшими таежным лесом, по снегу длинной лентой, напоминающей змею, двигался отряд саперов и минеров. Вслед за ними вышли по талому снегу в тайгу акад. В. Г. Фесенков и его жена — геофизик Е. В. Пясковская, прибывшие из Алма-Аты. Необычная экспедиция отправлялась не на поиски мин и не на рытье траншей, а на поиски железных метеоритов, целым дождем выпавших в тайге и вырывших в ней воронки. Саперам предстояло разрывать обломки камней, засыпавших воронки, и извлекать из-под них осколки небесного гостя.

12 февраля 1947 г. произошло это падение железного метеоритного дождя, самое мощное и лучше всего изученное наукой. Полет ослепительно яркого болида с разноцветным хвостом видели многие жители Приморья на пространстве радиусом около 300 км, Болид скрылся за горным хребтом, а через несколько минут послышались сильные удары, затем грохот и гул, долго перекатывавшийся между заснеженными соснами. Весь день в небе был виден дымный след, оставшийся после полета болида.

Неожиданные явления — распахивание дверей, осыпание штукатурки, испуг животных — произвели сильное впечатление на тех, кто не знал, в чем дело, и находился под линией полета метеорита. На третий день летчики Фирциков и Агеев с высоты 700 м заметили в тайге поломанный лес и свежие воронки в скалистом грунте. Так советская авиация избавила наших ученых от долгих и трудных поисков метеорита в тайге.

Все же энтузиасту-геологу Ф. К. Шипулину пришлось 100 км идти пешком по снегу в поисках места падения, на котором он нашел только что прилетевших туда хабаровских геологов.

Несколько позднее прибыла и экспедиция Академии наук с акад. В. Г. Фесенковым и Е. Л. Криновым, поселившимися в избушке, выстроенной саперами, и не смущавшимися тем, что к срочному прибытию экспедиции еще не успели настлать крышу. С характерным для советских людей энтузиазмом и ученые и саперы, несмотря на трудные условия, дружно работали в тайге среди сопок.

На месте падения метеорита, расколовшегося в последний момент на тысячи кусков, были обнаружены вырванные с корнем, поваленные, сломанные или поврежденные деревья на площади примерно 5Х20 км. В головной, передней части, где выпали более крупные куски, обнаружили 106 воронок диаметром от 0,6 до 28 м. Наибольшая глубина воронок 6 м.

В этих воронках, на их краях, в обломках, выброшенных из воронок или заваливших их, на почве и даже на толстых листьях растений было собрано несколько тысяч осколков весом от 1745 кг до долей грамма. Всего собрали 23 m метеоритного железа, но еще больше его, наверно, не было найдено или распылилось при ударе, так как массу всего метеоритного дождя оценивают в 100 m (а до его проникновения в атмосферу — в 1000 m).

Рис. 107. Сихотэ-Алинский метеоритный дождь. Большая воронка (Фотография Е. Л. Кринова.)

Изучение формы и строения метеоритных осколков, а также вызванных ими разрушений дало очень много для понимания процесса дробления метеоритов при взаимодействии их с атмосферой. В земную атмосферу метеориты влетели со скоростью около 20 км/сек и задержались на высоте около 5 км над Землей, где и произошло их дробление на части. Взрыва при ударе метеорита о земную поверхность не произошло, как это, несомненно, бывает при большой массе метеорита и при большой скорости его движения, когда атмосфера наша оказывается не в состоянии затормозить его космическую скорость до скорости обычного падения тел.

Академику В. Г. Фесенкову удалось вычислить орбиту Сихотэ-Алинского метеорита из наблюдений его полета в земной атмосфере. Орбита этого метеорита похожа на орбиту короткопериодической кометы или на орбиту одного из тех мелких астероидов, которые пересекают орбиты внутренних планет (например, Икар). В. Г. Фесенков считал, что Сихотэ-Алинский метеорит был настоящим астероидом из числа того множества их, которые еще не могут наблюдаться из-за их малого размера. Позднее он считал более вероятным, что это было ядро небольшой кометы, а не астероид.

Небесные бомбардировки

К описанию всех известных метеоритных кратеров можно добавить упоминание о нескольких случаях, вызывающих сомнение. Заподозрено, например, метеоритное происхождение огромной впадины Ашанти диаметром 10,4 км на Золотом берегу в Западной Африке; еще больше (19 км) кратер Нгоро-Нгоро в Центральной Африке, Рис (Бавария) — более 20 км диаметром и Бредефорд (Трансвааль) — 40 км в поперечнике, но все они еще мало изучены. Известные кратеры метеоритного происхождения сведены в табличку на стр. 360.

Большинство кратеров было найдено в пустынях, где мало дождей, быстро разрушающих возвышения рельефа, подобные валам этих кратеров. Вблизи городов, раскинутых всегда в местах с большим или меньшим количеством дождей, с населением, использующим каждую пядь земли, небольшим кратерам трудно уцелеть, и тут, вероятно, их не найдут.

Мы видим, что всегда воронки образуются либо группой метеоритов, летящих совместно или получившихся при разломе метеорита в воздухе, либо уже при самом падении метеорита. В каждом из приведенных случаев в метеоритном происхождении кратера сомневались, пока не находились куски метеорита, во всех случаях железные^ Признаками, подтверждающими метеоритное происхождение кратеров, является наличие горной муки и оплавленных камней, а в случае присутствия песка — наличие стекловидных (расплавленных, а потом застывших) нитей и брызг.

Учитывая разрушение метеоритных кратеров атмосферными воздействиями, мы заключаем, что метеориты, способные образовать кратеры диаметром не менее десяти метров, падают на Землю не чаще раза в столетие. По-видимому, на нее никогда не падал метеорит, который был в десятки раз больше аризонского, иначе образованный им кратер уцелел бы до наших дней, даже если бы метеорит упал сотни тысяч лет назад. Это подтверждает вывод о чрезвычайно малой вероятности столкновения Земли с ядром кометы и указывает, что такое столкновение никакой опасности не только Земле в целом, но и даже отдельным областям на ней принести собой не может. В ночь, когда на небе сияет комета, приближающаяся к Земле, можно спать спокойно…

Открытие кратеров метеоритного происхождения на Земле во многих умах возродило идею о том, что лунные кольцевые горы — эти «оспины» на лике Луны — образованы падением метеоритов. Раньше в пользу этого приводили то, что воронки от снарядов гораздо больше, чем размеры самих снарядов. Указывали, что эти воронки круглой формы, независимо от угла падения, и делали опыты, бросая с высоты камешки или щепотки порошкообразного вещества на ровный слой такого же порошкообразного вещества. Для этой цели с успехом можно использовать обыкновенный зубной порошок.

Рис. 108. Один из крупных лунных кратеров — кратер Коперник

Действительно, каждый бросок образует в слое порошка круглую воронку,имеющую характерные черты лунных кольцевых гор и кратеров. Другими словами, получается углубление с кольцевым валом, высота которого в десятки раз меньше диаметра углубления, и в центре углубления зачастую образуется небольшой пик.

Наличие метеоритных кратеров на Земле и сходство их профиля с профилем лунных кратеров придавало этой версии добавочную правдоподобность.

За последние полтораста лет, в течение которых Луна наблюдается достаточно тщательно, на ней не образовалось ни одного нового кратера, по крайней мере достаточно заметного, с диаметром хотя бы в несколько километров. Если же такие метеориты падали на Луну и на Землю очень давно, если бы на поверхности Земли следы их падений и могли исчезнуть, то мы находили бы по крайней мере много осколков ископаемых метеоритов, похороненных в осадочных горных породах, напластовавшихся за миллионы лет. Между тем нет ни малейших признаков того, что в прошлые геологические эпохи метеориты падали на Землю чаще, чем теперь. Метеориты, упавшие очень давно, находят. Например, один метеорит был выкопан с глубины 6 м, а над ним случайно оказался сохранившийся в почве труп мегатерия. Эти вымершие затем животные населяли Землю около миллиона лет назад. Следовательно, и миллион лет назад метеориты падали на Землю и сохранились до наших дней. Однако число их не было, очевидно, много больше современного, и нет оснований утверждать, что они падали, но только не могли сохраниться до нашего времени.

Анализ распределения кратеров по поверхности Луны показывает ряд закономерностей, тогда как метеориты вызывали бы совершенно случайное распределение кратеров. Структура огромных впадин на Луне, так неудачно названных морями и имеющих многие сотни километров в диаметре, совершенно подобна структуре больших лунных кратеров и должна иметь общее с ними происхождение, а уж они никак не могут иметь метеоритное происхождение.

Наконец, есть на Луне одно образование, которое, будучи одним-единственным, тем не менее совершенно устраняет возможность участия такого формовщика поверхности планеты, как метеорит. Это лунная гора Варгентин — столовая гора совершенно круглой формы, без всякого углубления в середине, но со склонами, совершенно такими же, как у кольцевых гор; она могла быть образована только расплавленной лавой, поднявшейся из лунных недр и застывшей на уровне кольцевого вулканического вала.

Лунные горы, несомненно, представляют собой своеобразные проявления и вулканической деятельности в глубоком прошлом, и падения метеоритов. Ответственность за то, что у Луны «лицо рябое», надо возложить и на то и на другое.

Зодиакальный свет и газовый хвост Земли

Еще одно явление природы имеет тесное родство с теми мелкими межпланетными частицами, которые мы называли метеорами. Жители тропических стран хорошо знакомы с той картиной, которую лишь смутно можно себе представить по следующему описанию.

Рис. 109. Зодиакальный свет

Весною вечером, после захода Солнца и угасания зари, и осенью перед его восходом, на западе — в первом случае и на востоке — во втором, из-за горизонта встает серебристый конус какого-то сияния. В южных районах СССР оно бывает ярче Млечного Пути, а в средних широтах оно видно плохо, потому что ось этого сияния вытягивается вдоль эклиптики (по зодиакальным созвездиям), а в средних широтах эклиптика образует с горизонтом небольшой угол. Атмосферное поглощение и пыль у горизонта мешают нам видеть нижнюю и самую яркую часть зодиакального конуса. Иногда удавалось одновременно наблюдать и восточную и западную части зодиакального света смыкающимися вместе и образующими как бы гигантскую световую арку в южной стороне неба. В стыке этих ветвей, т. е. в точке, противоположной Солнцу, замечается усиление света в виде пятна, имеющего несколько градусов в поперечнике; его называют противосиянием.

С тех пор как недавно удалось снять спектр зодиакального света, выяснилось с несомненностью, что он образован отражением солнечного света от бесчисленных метеоритных частиц, заполняющих пространство между Солнцем и Землей. Действительно, спектр зодиакального света оказался копией спектра Солнца, т. е. этот свет есть свет Солнца, отраженный достаточно крупными частицами. Рассеяние света Солнца могли бы создать и мельчайшие пылинки и молекулы газа, но в последнем случае цвет зодиакального света был бы голубоватым, как цвет неба, создаваемый именно рассеянием белого солнечного света молекулами газов нашей атмосферы. Между тем цвет зодиакального света белый и в его спектре голубая часть не ярче, чем в спектре Солнца.

Никто не изучил зодиакальный свет так подробно, как академик В. Г. Фесенков, интересовавшийся им еще со студенческой скамьи. Произведя множество измерений яркости зодиакального света, в результате сложного и тонкого анализа этих наблюдений В. Г. Фесенков пришел к следующим выводам.

Общая масса частиц, образующих зодиакальный свет, очень невелика. Отраженный ими свет определяется их суммарной поверхностью. Небольшая масса, разбитая на множество мелких частей, имеет поверхность, во много-много раз большую, чем поверхность той же массы, собранной в один шар. Если это не вполне ясно, попробуйте, например, сравнить: сколько краски пойдет на то, чтобы выкрасить поверхность бревна, и сколько ее потребуется, чтобы выкрасить сотню, а тем более тысячу чурок, на которые можно распилить и расколоть это же самое бревно.

Метеоритные частички распространяются от Солнца дальше, чем орбита Земли, и те, что расположены прямо против Солнца, отражают свет всей своей поверхностью, как полная Луна. В этом направлении отраженный свет, следовательно, ярче; он-то и образует пятно, названное противосиянием. Метеоритные частицы, находящиеся «сбоку» от Земли и Солнца, отражают меньше света и в совокупности, как показывает расчет, должны иметь яркость, совпадающую с наблюдаемой яркостью зодиакального света.

Метеоритные частицы, образующие зодиакальный свет, движутся вокруг Солнца, по-видимому, по всевозможным орбитам, из которых многие сильно наклонены к эклиптике. Большинство частиц движется вблизи плоскости земной орбиты, так что их совокупность в общем образует около Солнца сильно сплющенный рой, вытянутый вдоль плоскости Солнечной системы и по своей форме напоминающий линзу, в центре которой помещается Солнце. Эти частицы образуются в результате дробления астероидов и столкновений их с крупными метеоритами, они образуются и в настоящее время. Они непрерывно падают на Солнце, так что за 100 000 лет на него выпадает масса, сосредоточенная внутри шара радиусом в одну астрономическую единицу. Из заключенной в этом объеме массы можно было бы слепить один астероид диаметром 10 км.

Исследуя в Алма-Ате распределение яркости по ночному небесному своду с учетом влияния зодиакального света, академик В. Г. Фесенков в 1949 г. вместе со своими сотрудниками подтвердил предположение И. С. Астаповича, что земная атмосфера, а тем самым Земля, имеет как бы светящийся газовый хвост. Этот хвост, как и у комет, вытянут всегда в сторону, противоположную к направлению на Солнце, и стелется в плоскости эклиптики. Здесь земная атмосфера, по-видимому, неограниченно распространяется в мировое пространство в виде расходящегося конуса, имеющего раствор около 10°. Плотность воздуха вдоль хвоста убывает довольно медленно, приблизительно в два раза на каждые 4,7 радиуса земного шара. Причиной описанного является, может быть, как и у комет, давление солнечного света, хотя в основном хвост располагается в области конуса земной тени. Весь этот вопрос нуждается в дальнейшей проверке, так как выводы основаны на наблюдении трудно уловимых явлений и еще не выяснены возможные причины такого поведения молекул воздуха, состоящего в основном из азота, на который давление света не должно было бы оказывать заметного действия, в особенности в зоне земной тени.

Светлые и темные туманности

Подводя итог, мы видим, что метеоритам в нашей Солнечной системе мы обязаны красотой болидов, падающих звезд, метеоритными кратерами на Земле и, может быть, на Луне и Марсе, зодиакальным светом и даже кольцом Сатурна. Но этим не ограничивается роль метеоритов, и за пределами Солнечной системы мы опять встре^мся с ними.

Итак, не расставаясь с метеоритным веществом, выйдем теперь за пределы Солнечной системы, в бесконечные глубины мирового пространства.

В ясную морозную зимнюю ночь, под тремя блещущими звездами, образующими «пояс» мифического охотника Ориона, или под «Тремя волхвами», как их называли в старину, в бинокль видно мерцающее пятнышко светлого, зеленовато-серебристого тумана. Оно обволакивает среднюю из трех звезд, образующих «Меч Ориона».

Много таких размытых светлых пятнышек обнаружил телескоп за три века, прошедших со времени его изобретения, но целый мир таких туманностей раскрылся перед нами с той поры, как на помощь астроному пришла фотография.

Накопляя минута за минутой, иногда час за часом действие света, фотографическая пластинка выявляет такие слабо светящиеся пятна — туманности, какие человеческий глаз зачастую не в состоянии обнаружить даже при помощи телескопа.

Тут и там, вблизи полосы Млечного Пути, особенно в нем самом, мы находим множество светлых клочковатых туманностей, больших и малых, называемых за их бесформенность диффузными туманностями. Они все занесены в каталоги, а спектры их говорят нам, что одни из них состоят из разреженного газа, другие из чего-то, отражающего свет звезд.

Рис. 110. Туманности вокруг Плеяд, светящие отраженным светом

Действительно, в 1921 г. американец Хаббл обнаружил, что в тех случаях, когда спектр диффузной туманности непрерывный и с темными линиями, он неизменно является точной копией спектра какой-либо близкой к ней звезды. В большинстве случаев такая звезда видна на фоне туманности и почти несомненно, что это не игра случая, не случайная проекция звезды на туманность, но что и в пространстве звезда либо находится вблизи нее, либо даже погружена в самую туманность.

Одним из наиболее ярких примеров этого являются слабые туманности, которые обволакивают наиболее яркие звезды в звездной куче Плеяд. Спектры таких туманностей и изменение их яркости с увеличением видимого расстояния от звезд согласно говорят о том, что эти туманности светят светом, отраженным от звезд,

Но что может собираться в такие хаотические, бесформенные облака и отражать свет звезд, как не скопище космической пыли?

В некоторых случаях спектр туманностей состоит из наложения ярко-линейчатого спектра на обычный звездный спектр и обнаруживает наличие смеси разреженных газов и метеорной пыли.

Почти во всех случаях светлая туманность сопровождается темными пятнами. В массе светящейся нежной материи видны черные прогалины и полосы, как кляксы туши, выплеснутой на тонкую белую кисею.

Лет 30 назад эти пятна не привлекали к себе особого внимания, но позднее Барнард в США выявил много темных пятен Щ сияющем фоне туманности.

Одно из таких пятен, наиболее, быть может, поразительное, находится в Млечном Пути в созвездии Ориона, в непосредственном соседстве со знаменитой туманностью Ориона. Некоторые, находя в ее очертаниях сходство с конской головой, так ее и прозвали (рис. 111).

Посмотрите, как вверху на фотографии все поле затянуто нежным сиянием светлого тумана и испещрено великим множеством слабых, по-видимому, далеких звезд. Внизу же — зияющая чернота и на ее фоне видны лишь отдельные, более яркие звезды.

В южном полушарии неба, в Млечном Пути, как бы «сделана огромная дыра», — там чернеет мрачное пятно, прозванное мореплавателями «Угольным мешком».

Рис. 111. Темная туманность ‘Конская голова’ в созвездии Ориона

Долгое время эти черные пятна в Млечном Пути считали «дырами» в толще звезд, его образующих. Их рассматривали как пустоты, в которых почему-то действительно нет звезд. Это убеждение и помогло однажды находчивому зарубежному астроному отделаться от одной настойчивой и важной посетительницы обсерватории. Ей показали в телескоп загадочный Марс с его белыми полярными шапками, показали зазубрины лунных гор, бросающих длинные тени, показали удивительное кольцо Сатурна, но посетительница не была удовлетворена и все желала, чтобы ей показали в телескоп «бесконечное мировое пространство». Астроном, принимавший эту богатую даму, повернул телескоп и направил его на одно из таких темных пятен в Млечном Пути с редкими, едва мерцающими звездочками. «Смотрите между этими звездочками в черноту, — сказал он ей, — и вы увидите это бесконечное мировое пространство, которое вам так хочется увидеть».

Это было лет 50-60 назад… А теперь, не кривя душой, сделать то же самое астроному было бы нелегко. С тех пор кажущуюся пустоту темных «дыр» в Млечном Пути развитие науки «заполнило» веществом…

Сначала всплыла догадка, что перед нами не отверстия, уходящие в бесконечность, а темный занавес, скрывающий не только «бесконечное пространство», но и относительно близкие звезды нашей собственной звездной системы.

Занавес этот — колоссальные облака пыли, поглощающие и рассеивающие свет звезд, как погруженных в эти облака, так и находящихся за ними. Чем больше и плотнее такое облако, чем больше производимое им поглощение и чем ближе оно к нам, тем меньше звезд мы видим в этом направлении. Свет звезд проходит через это облако сильно ослабленным, поэтому звезды кажутся слабее, чем они есть на самом деле, слабее, чем если бы мы смотрели на них сквозь прозрачное пространство. Особенно слабые звезды из-за поглощения в облаке делаются совсем нам невидимыми. Но ведь чем слабее звезды, тем в общем они дальше от нас, а чем звезды дальше, тем число их больше. Поэтому наиболее слабые и многочисленные (далекие) звезды в области темных пятен Млечного Пути не видны, а пятна эти мы теперь вправе назвать темными туманностями.

Подозрение родило способы его проверки, подтвердившие существование множества темных, поглощающих свет туманностей, состоящих из космической пыли. В. А. Амбарцумян и Ш. Г. Горделадзе доказали, что одни и те же облака космической пыли кажутся темными, когда по соседству с ними нет ярких звезд, и представляются светлыми туманностями, когда их освещает какая-нибудь яркая звезда, случайно оказавшаяся по соседству.

Основой способа изучения темных туманностей (их размеров, расстояния до нас и поглощающей способности) является, как показал впервые немецкий ученый Вольф, подсчет звезд определенного блеска в области туманности и по соседству с ней.

Толщина облака темной пыли часто колоссальна, измеряется десятками, а иногда и сотнями световых лет и гораздо больше среднего расстояния между звездами. Таким образом, тысячи звезд парят в каждой из подобных туманностей, как птицы в тумане. Вот уже поистине «тихо плавают в тумане хоры стройные светил»…

Поглощающая способность темной туманности определяется величиной наибольшего производимого ею поглощения света. Если, например, в туманности число звезд 15-й звездной величины равно числу звезд 14-й звездной величины вне туманности (на единицу видимой площади), то, значит, полное поглощение света туманностью составляет одну (15-14) звездную величину. Иначе говоря, туманность ослабляет свет звезд, находящихся за нею, в 2 1/2 раза.

Рис. 112. Увеличение числа звезд с ослаблением их блеска в пылевой туманности и по соседству с ней

Видимая наблюдателем область неба соответствует в пространстве конусу, уходящему в бесконечность с вершиной в глазу наблюдателя. Чем дальше от нас, тем больший объем пространства охватывает конус и тем больше звезд должно в нем содержаться. Это объясняет, почему число звезд на единицу видимой площади неба растет с уменьшением их видимого блеска, т. е. с ростом их дальности от нас, что показывает сплошная линия на рис. 112. На расстоянии, соответствующем среднему расстоянию звезд двенадцатой величины, начинается темная туманность, которая уменьшает число более слабых звезд (прерывистая линия). Но этот способ изучения туманности, применявшийся раньше, оказывается, очень неточен. В последнее время изучение темных туманностей производится более сложным, но более точным способом, учитывающим различие истинной яркости звезд и ряд других обстоятельств. Эти способы разработаны, в частности, К. Ф. Огородниковым и О. В. Добровольским.

Самые близкие к нам темные туманности находятся на расстоянии 300 световых лет.

Как показали расчеты академика В. Г. Фесенкова и проф. П. П. Паренаго, при чудовищно больших размерах темных туманностей (в среднем 3 парсека) масса их не так уж велика — в среднем три массы Солнца, если они состоят из очень мелкой пыли.

Если множество мелких частиц отражает больше света, чем одно тело той же массы (вспомним кольца Сатурна), то оно же способно и поглощать больше света. Велика ли масса дыма, которым иной курильщик умудряется себя окутать так, что его почти не видно! Собрав этот дым в один твердый шарик, мы едва ли увидели бы его глазом,- так мал бы он был и никак не мог бы заслонить собой нашего курильщика.

На огромной рассеивающей способности мелких частиц и основано применение на войне дымовых завес с целью маскировки.

Подсчет показывает, что наибольшее поглощение (точнее, говоря, рассеяние) создают пылинки диаметром около одной десятитысячной доли миллиметра, т. е. немногим большие, чем длина волны зеленого света. Слой, содержащий в столбике сечением 1 см2 всего 0,1 мг таких частиц, практически непрозрачен. Он ослабляет идущий через него свет на 9 звездных величин, т. е. в 4000 раз!

При размерах частиц, меньших десятитысячной доли миллиметра, рассеяние, производимое ими, становится избирательным, как у газовых молекул воздуха, т. е. тем больше, чем короче длина волны. Это и является причиной того, что цвет неба голубой, а цвет заходящего Солнца или Луны — красный. Из состава белого света больше всего рассеиваются голубые лучи и более свободно пропускаются красные лучи. Таким образом создается преобладание красных лучей в свете светил, идущем к нам сквозь атмосферу, слой которой толще всего по направлению к горизонту.

Если космическая пыль (металлические, например, железные частички) в темных туманностях очень мелка, то она производит подобное же покраснение цвета звезд, лежащих за нею, и по степени покраснения теория позволяет вычислить размер частиц.

Такое избирательное поглощение цвета обнаруживается из сравнения цвета звезд одной и той же температуры, лежащих за туманностью и вне ее. Ведь истинный цвет звезды зависит от ее температуры, определяемой по ее спектру, и звёзды, свет которых испытал избирательное поглощение в туманности, обнаруживают избыток красного цвета. Подобно этому наше Солнце, видимое сквозь облако пыли или зимнего тумана, кажется краснее, чем оно есть на самом деле.

Избыток красного цвета (часто говорят короче — избыток цвета) и цвет звезд точнее всего измеряются с помощью фотоэлектрического фотометра. Для этого измеряют яркость звезды таким фотометром непосредственно и через желтое или красное стекло (светофильтр), которое пропускает лучше остальных желтые и красные или только красные лучи. Так измеряется доля красных лучей в общем свете звезды. Подобные исследования в большом числе выполнены, например, Шаленом (Швеция), Е. К. Харадзе и М. А. Вашакидзе (Абастуманская обсерватория). Некоторые темные туманности создают избыток цвета больше чем на целую звездную величину, так что сквозь них чисто белая звезда с температурой в 15-20 тысяч градусов кажется совершенно красной, какими в действительности выглядят звезды с температурой всего лишь 3000°.

Изучение избытков цвета звезд и их яркости в направлении темной туманности и по соседству с нею является наилучшим способом определения расстояния до нее, ее размера и размера ее частиц.

Кроме мелких метеорных пылинок, в темных туманностях должны быть и более крупные частички, производящие простое, общее поглощение света, попросту загораживающие его. Число их может быть тоже не малым. По размерам эти частички могут походить на те, какие на Земле производят явление падающих звезд и, быть может, есть даже такие, которые, забредая случайно в Солнечную систему, падают на Землю в виде увесистых кусков.

Межзвездный сор

Во времена Галилея было много ревнителей чистоты небес, — того пространства над нашей головой, которого, по их мнению, не могла запятнать не ступавшая туда нога человека. Это убеждение заставляло их яростно отвергать существование темных пятен на лучезарном Солнце — эмблеме чистоты и блистательности божественных небес. Неумолимая наука опровергла эти ни на чем не основанные фантазии, и мы убедились не только в существовании пятен на Солнце, но и в наличии крупных и мелких осколков во всем межпланетном пространстве, в Солнечной системе и даже пылевых туманностей между звездами.

Но уж остальное пространство между звездами должно быть чисто, — думали еще недавно астрофизики. И эту мысль у них родили не беспочвенные убеждения, а некоторые научные данные. Например, звезды, собранные в тесные шаровые кучи и находящиеся от нас дальше большинства остальных звезд, как будто не обнаруживали никакого избытка цвета. Видимый их блеск тоже как будто зависел только от квадрата расстояния до них, как может быть только в абсолютно прозрачном пространстве.

На существование поглощения света, а следовательно, и поглощающей среды в межзвездном пространстве впервые со всей определенностью указал выдающийся русский ученый В. Я. Струве в 1847 г. К этому заключению он пришел, изучая распределение звезд по разным направлениям. Однако этот вывод был настолько смел и неожидан, что к нему отнеслись с сомнением, и ученые в дальнейшем предполагали межзвездное пространство совершенно прозрачным.

В 1930 г. Трюмплер в США, изучая тесные скопления звезд, обнаружил странный и неправдоподобный факт. Чем дальше от нас находится звездное скопление, тем линейный диаметр его оказывается больше! Надо сказать, что изучались не те шаровые скопления, о которых говорилось выше и которые видны несколько в стороне от полосы Млечного Пути. Изучались так называемые галактические звездные скопления, более близкие к нам, чем шаровые, и видимые в самой полосе Млечного Пути. К ним относятся, например, звездные скопления Плеяд и Гиад. Их видимое положение в полосе Млечного Пути означает, что в пространстве они лежат вблизи той плоскости, к которой скучиваются звезды нашей звездной системы, создавая тем самым вокруг нас картину звездного кольца — Млечного Пути. Естественно, что прежде чем сообщить свои странные результаты, Трюмплер задумался, не могло ли тут замешаться какое-либо обстоятельство, не замеченное и не учтенное раньше. Он еще раз пересмотрел метод исследования звездных скоплений.

Сначала определялись расстояния до наиболее близких скоплений способами, не вызывающими никаких сомнений. Зная эти расстояния, по видимой угловой величине скоплений вычисляли их линейные размеры. Оказалось, что линейные размеры и блеск главных звездных скоплений одного и того же вида одинаковы. Тогда, естественно, решили, что у скоплений данного вида видимый блеск их главных звезд зависит только от их расстояния, убывая обратно пропорционально квадрату расстояния. Зная же истинный блеск таких звезд и сравнивая его с видимым блеском звезд, который легко измерить, нетрудно подсчитать расстояние от далеких скоплений.

По вычисленным таким образом расстояниям далеких скоплений и по их видимым угловым диаметрам и определили их линейные размеры. И вот они, оказывается, растут с удалением скопления от нас!

Что же могло тут сказаться? Если бы найденные расстояния далеких скоплений были преувеличены, и тем больше преувеличены, чем больше сами расстояния, то результат был бы именно такой: линейные диаметры оказались бы тоже преувеличенными и тем больше, чем больше расстояние. Ведь на видимом угловом диаметре расстояние никак не может сказаться. Но вот на видимом блеске звезд расстояние может сказаться, если в пространстве поглощается свет. Чем дальше скопление, тем больший путь в поглощающей среде проходят его лучи и тем сильнее уменьшается его блеск. Мы же, не догадываясь о поглощении, относили скопление дальше, чем оно от нас находится в действительности. Так Трюмплер окончательно установил, что в нашей звездной системе есть поглощающая материя; она концентрируется к плоскости Млечного Пути, представляя собой довольно тонкий слой. Впоследствии его толщину оценили в 600 световых лет. Свет от светил, находящихся внутри этого слоя (подобно нашей Солнечной системе), испытывает в нем сильное поглощение (например, галактические скопления). Наоборот, свет от светил, находящихся вне этого слоя (например, шаровые звездные скопления), испытывает очень малое поглощение, потому что их свет внутри поглощающей среды проходит только небольшую часть своего пути. Поэтому-то при наблюдениях шаровых звездных скоплений существование поглощающей среды осталось незамеченным.

Нашли, что на каждые 3000 световых лет вблизи плоскости Млечного Пути видимый блеск звезд ослабляется примерно на 0,4 звездной величины, а блеск звезд на фотографиях — даже на 0,7 звездной величины; в самой плоскости Млечного Пути ослабление блеска еще больше.

Более поздние исследования выявили, что межзвездная среда распределена в пространстве очень неравномерно: в одних местах она плотнее, в других — реже. Величина поглощения, ослабляющего видимый блеск звезд, зависит и от расстояния и от направления. По некоторым направлениям в плоскости Млечного Пути поглощение доходит до нескольких звездных величин на каждые триста световых лет расстояния.

Так как изучение строения нашей звездной системы основано на изучении числа и яркости звезд, а последняя искажена поглощением света в пространстве и в разных направлениях по-разному, то приходится это поглощение постоянно изучать и учитывать. Задача изучения строения звездной системы из-за существования поглощения света стала очень хлопотливой и сложной. Звездную систему приходится изучать, так сказать, по кусочкам, шаг за шагом, в каждом направлении отдельно.

По-видимому, это общее поглощение света частично вызвано некоторой непрерывной пылевой средой, заполняющей пространство между звездами. Частично же его вызывают многочисленные темные туманности, расположенные далеко от нас и проектирующиеся друг на друга.

Общее поглощение света межзвездной пылью сопровождается также и избирательным поглощением света. Чем ближе к плоскости Млечного Пути расположены звезды и чем они дальше от нас, тем они краснее благодаря избирательному поглощению. За последние годы фотографирование на пластинках, чувствительных к красным лучам, выявило целые области неба — целые звездные облака Млечного Пути, имеющие красноватый цвет из-за поглощения света. На обычных фотопластинках, не чувствительных к красным лучам, эти далекие облака слабых звезд выходят слабо, на пластинках же, воспринимающих красный цвет, они получаются гораздо ярче, и в них видно больше звезд.

Поглощающее вещество расположено в звездной системе Млечного Пути не тонким, резко ограниченным слоем, но по мере приближения к плоскости Млечного Пути плотность его меняется так же, как плотность земной атмосферы в зависимости от высоты.

Центр нашей звездной системы, содержащий наиболее густые облака звезд и расположенный в направлении созвездия Стрельца в Млечном Пути, заслонен от нас поглощающей материей. Не будь ее, в этом направлении звездные облака Млечного Пути сияли бы почти ослепительным светом.

Темная «развилка» Млечного Пути, делящая его на два рукава, начинающихся в созвездии Лебедя и соединяющихся снова в южном полушарии неба, также образована скучиванием темных туманностей и не представляет собой гигантской прорехи в нашей звездной системе. В направлении этой развилки, так же как и по тем направлениям, где поглощение особенно велико, мы не видим далеких звездных образований, расположенных за пределами нашего Млечного Пути. Мы не видим там ни шаровых звездных скоплений, ни так называемых спиральных звездных систем, о которых мы узнаем в главе 9. Их мешает видеть темная межзвездная материя. Однако местами встречаются редкие «окна прозрачности» в пыльной толще Млечного Пути, которые напоминают полыньи в ледяных массивах Арктики или окна чистой воды в старом зазеленевц^ем пруду. В «окна прозрачности» видны звездные системы, лежащие вне пределов нашей собственной звездной системы. Автором этой книжки обнаружены еще так называемые «коридоры видимости», в которых благодаря их прозрачности только и видны далекие звезды нашей звездной системы, хотя и не видно других звездных систем, еще более далеких. А по направлениям, перпендикулярным к плоскости Млечного Пути, например в созвездии Волос Вероники, пространство почти совершенно прозрачно. Там мы свободно видим отдаленнейшие уголки Вселенной, лежащие далеко-далеко за пределами нашей звездной системы.

Как известно, свет — это электромагнитные колебания, причем в световом луче колебания происходят перпендикулярно к направлению распространения луча. В обычном луче направления этих колебаний непрерывно и беспорядочно меняются. При отражении света от некоторых тел происходит упорядочивание световых колебаний: какое-либо направление световых колебаний становится преобладающим. Это явление называется поляризацией света, а луч с упорядоченным направлением колебаний -поляризованным. С помощью приборов можно узнать, поляризован ли свет.

Свет звезды, прошедший через пылевую среду, поляризован тем больше, чем она дальше.

Поляризация света звезд межзвездной пылью указывает на то, что эти пылинки не круглые, а продолговатые, и что они располагаются в пространстве не хаотично, а вблизи плоскости Млечного Пути. Что же их вынуждает к этому? По-видимому, это происходит благодаря наличию в межзвездном пространстве магнитного поля. Так изучение влияния межзвездной пыли на свет звезд привело к открытию магнитных сил в межзвездном пространстве.

Рис. 113. Слой поглощающего вещества вблизи экваториальной плоскости далеких звездных систем

Пылевое вещество, поглощающее свет, есть не только в нашей звездной системе. Мы находим его в каждой из достаточно обширных систем такого рода, как бы далеко от нас они ни находились. В звездных системах, подобных нашей Галактике, мы обнаруживаем на фотографиях поглощающее свет вещество, концентрирующееся опять-таки к плоскости их симметрии. Лучше всего это видно на фотографиях тех из них, которые повернуты к нам ребром и выглядят, как линза или как веретено. На многих таких фотографиях видна резкая узкая темная полоса, как бы рассекающая эту линзу или веретено пополам. Нет никакого сомнения в том, что эта темная полоска есть не что иное, как скопление темных туманностей, состоящих из космической пыли, плотность которых растет с приближением к экваториальной плоскости этих систем. Они поглощают свет погруженных в них мириад звезд так же, как они делают это в нашей звездной системе, и создаваемая ими чернота ясно говорит о том, как велико это поглощение.

Так исследования последних десятилетий обнаружили универсальность метеоритного вещества, его распространенность во Вселенной.

Убедившись в чрезвычайной распространенности пылевого вещества во Вселенной, в том, что это один из основных элементов мироздания, мы можем быть подготовлены и к тому, что именно из этого материала формируются по крайней мере некоторые миры, хотя в пространстве между звездами существует, помимо пыли, также и огромное количество разреженного газа, также могущего быть материалом для формирования других небесных тел.

Когда же в телескоп астроном покажет вам в сияющей дали Млечного Пути темное пятно, то не считайте его больше бесконечной пустотой, которой нет предела и которая есть «ничто». Примите его скорее как невидимую колыбель, в которой в этот момент переживает младенчество новый мир. Быть может, в далеком будущем ему суждено стать планетой, подобной той, которая принесла нам жизнь и с которой мы постигаем тайны природы, еще недавно казавшиеся неразрешимыми.