Метеориты. Космические камни, создавшие наш мир

18 января 1982 года члены ежегодной американской экспедиции «охотников за метеоритами» на Восточно-антарктическом ледяном щите, как обычно, боролись со жгучим холодом. Уже пора было возвращаться в лагерь, как вдруг один из них заметил на поверхности голубого глетчерного льда темный камень величиной с грецкий орех – 373-й и последний метеорит, найденный в этом сезоне. Сразу же стало ясно, что это не обычный метеорит: на его поверхности кора плавления местами слезла, обнажив остроугольные участки белого камня размером в сантиметр (геологи называют такие участки «кластами»), окруженные гораздо меньшими угольно-черными фрагментами. Эта картина была непохожа ни на один ранее найденный метеорит. Камень тщательно упаковали в отдельный стерильный контейнер и вместе с другими 372 метеоритами, собранными в этом году, отправили в Джонсоновский Космический центр NASA в Хьюстоне (США) для классификации. Метеорит, получивший имя «Аллан Хиллс 81005»⁴, подвергся стандартной процедуре обработки, применявшейся для антарктических метеоритов необычного вида: из камня была вырезана тонкая пластинка и превращена в шлиф. Изготовление шлифов – обычная для геологов процедура: тонкие срезы камня отшлифовываются до толщины в тридцать микрон и устанавливаются на предметное стекло микроскопа.[3]

При такой толщине среза камень начинает пропускать световые лучи, а оптические свойства этого излучения помогают геологам определять минералы, из которых состоит камень, и описывать его геологические характеристики.

Шлиф метеорита Аллан Хиллс 81005 был изучен в Смитсоновском институте в Вашингтоне. Космохимики обнаружили, что белые класты были кусочками минерала анортита, а темные – базальта. Класты были связаны оболочкой из губчатого темно-коричневого стекла, как кусочки фруктов в рождественском плам-пудинге. На Земле анортит встречается редко, зато это один из самых распространенных минералов на поверхности небесного тела, ежедневно присутствующего на земном небе, – Луны. Таким образом, возникло заманчивое предположение, что этот метеорит образовался не так уж далеко от нашего космического дома.

Очень скоро стало понятно, что химический, геологический и изотопный состав метеорита Аллан Хиллс 81005 (в том числе присутствие в нем изотопов кислорода) идентичны характеристикам камней, десятью годами раньше собранных на лунной поверхности и доставленных на Землю астронавтами с «Аполлонов». Аллан Хиллс 81005 был кусочком Луны. Лаплас, французский математик и астроном, который 180 лет назад предположил, что метеориты прилетают с Луны, оказывается, был не так уж неправ.

Даже невооруженным глазом видно, что главные геологические формации Луны могут быть легко сопоставлены с образованиями, характерными для Земли. Ярко-белые и светло-серые области соседствуют с темно-серыми участками, образующими на поверхности Луны огромные пятна. Древние астрономы поэтически называли первые лунными землями (по-латыни terrae), а вторые – морями (maria).

Хотя эти определения оказались и не вполне верными, по сути астрономы древности были правы: лунные maria — настоящие моря, правда, без воды. Это кристаллизовавшиеся остатки расплавленных масс базальта, серо-черного вулканического камня, который образуется при остывании и затвердевании лавы. На Земле базальта невероятно много: из него состоят вулканические острова Гавайев и Исландии, да и большая часть океанского дна. Миллиарды лет назад светящиеся красным расплавленные потоки базальта кругами расходились от ударных кратеров на поверхности Луны, что и объясняет круглую форму лунных морей. А ярко-белые «земли» – terrae —

это фрагменты древней лунной коры, которая образовалась за миллиарды лет до появления морей. На них обрушивались бесчисленные удары больших и малых камней, врезавшихся в лунную поверхность со сверхзвуковой скоростью. Ярко-белая окраска terrae объясняется тем, что «земли» главным образом состоят из белого минерала анортита.

Метеорит Аллан Хиллс 81005 содержит фрагменты как белых «земель», так и черных морей. Эти породы образовались в разных областях Луны с интервалом в миллиарды лет. Как же могло случиться, что базальтовые и анортитовые фрагменты оказались вместе в одном камне? Частичный ответ на этот вопрос дает присутствие в необыкновенном метеорите третьего компонента: вулканического стекла.