Метеориты. Космические камни, создавшие наш мир

В CAI содержится всего несколько миллиардных долей грамма свинца. Поэтому даже мельчайшее загрязнение – миллионная доля от миллионной доли грамма – будет катастрофическим. Для проведения такого анализа требуется лаборатория с самыми строгими мерами соблюдения чистоты, в которой буквально все непрерывно и агрессивно очищается дистиллированными кислотами. И такой анализ удалось выполнить! На сегодняшний день определен возраст четырех CAI. Всего четырех. Датировка индивидуальных фрагментов космической осадочной породы по «свинцовым часам» – передовое достижение современной космохимии.

В 2010 году космохимик Юрий Амелин впервые выполнил изотопные измерения, необходимые для вычисления «свинцового возраста» CAI из метеорита Альенде.⁵ В его ультрачистой лаборатории в Национальном университете Австралии он и его сотрудники ювелирно разделили на части индивидуальный CAI. с огромными предосторожностями извлеченный из среза метеорита Альенде, и провели тончайшие измерения его изотопного состава. Этот CAI, обозначенный «SJ101», был (и пока остается) самым старым камнем, возраст которого удалось подсчитать при помощи «свинцовых часов». Ему оказалось более четырех с половиной миллиарда лет: 4 567 180 000 лет, если точно. Этот возраст определяет момент начала нашего двадцатичетырехчасового «геологического дня».

Пределы погрешности этого измерения – полмиллиона лет с каждой стороны – столь же поражают воображение, как и сам получившийся возраст. В абсолютном масштабе эта неопределенность может показаться большой, но относительно самого возраста CAI она поистине крохотная. В масштабе нашего двадцатичетырехчасового геологического дня пятьдесят миллионов лет сожмутся до каких-нибудь пятнадцати минут.

С тех пор, как Амелин и его коллеги определили «свинцовый возраст» CAI из метеорита Альенде, было выполнено еще три датировки. Эти CAI были из другого метеорита – еще одного CV-хондрита под названием Ефремовка, упавшего в Казахстане в 1962 году. Измерения дали то же значение возраста: 4,567 миллиарда лет, что очень много даже по геологическим стандартам.

Время, когда из протопланетного диска сконденсировались CAI, принято, по крайней мере, на сегодняшний день, за возраст Солнечной системы. Время ноль: 4,567 миллиардов лет. Начало отчета часов, момент, когда началась наша история.

Наш дом – планетная система, обращающаяся вокруг звезды. Даже само ее название «Солнечная система» образовано от латинского слова sol, что значит «Солнце». Солнце – главный объект в нашей системе, и правильнее говорить, что это система звездная. Но, несмотря на это, мы определяем ее возраст по CAI, твердым кристаллическим объектам, сконденсировавшимся из остывающего облака. Мы определяем возраст нашей звездной системы не по звезде, а по камням.

* * *

Наверное, каждый помнит, как поразился в детстве известию о том, как давно были построены Великие пирамиды Египта (-4½ тысячи лет назад), или вымерли динозавры (~ 64 миллионов лет назад), или образовалась Земля (~4½ миллиарда лет назад). Наше открытие глубины прошлого времени и определение возраста Солнечной системы с помощью метеоритов составляет один из многих триумфов науки.

Наши предки воздвигали монументальные каменные сооружения, чтобы предсказывать движения звезд на будущее. А теперь мы используем природные атомные часы, тикающие внутри упавших с неба камней, чтобы установить идущую из глубокого прошлого шкалу времени, на которой разворачивалась история нашей Солнечной системы.

В глубине каждого метеорита записан целый эпос. Самые старые из этих историй, которые начинаются с конденсации проносящихся вблизи Солнца CAI, записаны в космических отложениях, некогда сконденсировавшихся и образовавших астероиды. В каждом хондрите содержатся сведения о миллиардах лет истории Солнечной системы. Эта история тянется непрерывной нитью через все геологическое время: от формирования пылевой туманности до образования Земли и от создания наскальных рисунков пещеры Бломбос до сегодняшнего дня.

6. Капли огненного дождя

Классификация метеоритов, как и большинство других систем категоризации, полна исторически сложившихся недоразумений и искажений. Термин «углистые хондриты» вызывает недоумение, потому что далеко не все они содержат достаточное количество углерода; точно так же и название наиболее распространенного из находимых на Земле типов метеоритов звучит странно. Они называются «обыкновенными хондритами», так как являются, безусловно, наиболее многочисленным типом небесных камней, к которому относится примерно восемьдесят процентов всех известных метеоритов. Но не следует обманываться – они ни в каком отношении не могут считаться «обыкновенными».