Геофизики давно уже утверждают, что, по результатам анализа многочисленных данных, наша планета около четырех миллиардов лет назад подверглась чудовищной бомбардировке огромными астероидами и метеоритами, которые буквально испещрили поверхность гигантскими воронками - кратерами.
Геофизиков поддерживают астрономы-планетологи, изучающие планеты Солнечной системы. Они подтверждают, что большинство кратеров на поверхности Меркурия, Марса и Луны возникло именно в то далекое время (наверняка метеоритные кратеры есть и на Венере, но ее поверхность покрыта плотной облачностью).
Бомбардировка с небес
Количество и размеры этих «каменных дождей» заставляют задуматься о том, как же выстояла под их напором земная кора. Ведь, по оценкам ученых, на Земле должно было образоваться до 22 тысяч кратеров диаметром более 20 километров. По меньшей мере 40 из них должны были иметь диаметр около 1 000 километров, а несколько - свыше 5 000 километров. Однако кратеры сохранились только на Луне - на Земле они давно исчезли в результате произошедших с тех пор геологических процессов.
Вся эта катастрофическая бомбардировка продолжалась довольно недолго в астрономических масштабах – около 200 тысяч лет. С перерывами, разумеется; столкновения Земли с астероидами таких размеров, как тот, что уничтожил динозавров, происходили в то время не каждый день, а лишь каждые 100 лет в среднем. Можно представить себе, какие страшные катаклизмы то и дело сотрясали тогда нашу планету, как рвалась, кипела, пузырилась и пучилась ее едва затвердевшая кора, какие потоки лавы и магмы извергались наружу, как взметались и вскипали воды молодых океанов. Нечто подобное сейчас происходит на Венере.
Ранее считалось, что земные и лунные кратеры образовались при падении осколков комет, но изучение образцов лунных пород показало, что их химический состав соответствует составу астероидов и метеоритов, находимых на Земле.
Тот факт, что древнейшая бомбежка была именно астероидной, существенно меняет картину. Ведь такая астероидная атака должна была уничтожить все твердые породы и скалы, которые уже успели к тому времени сформироваться на Земле, а фрагменты комет на такое не способны. Это означает, что геологи никогда не смогут найти какие-либо скалы старше четырех миллиардов лет, и любые сообщения о таких находках требуют самой тщательной перепроверки.
Все это, естественно, напрямую касается и поисков древнейших следов жизни; ведь если она к тому времени уже возникла, то палеонтологи также никогда не смогут преодолеть временную границу «каменных дождей». Такая мощная и длительная бомбардировка могла в принципе испарить все первичные океаны, так что они должны были образоваться заново. С другой стороны, при ударе метеоритов и астероидов о Землю они неизбежно трескались, из трещин выделялась горячая вода, насыщенная органическими молекулами, и такие трещины могли стать очагами процессов, стимулировавших появление жизни после окончания бомбардировки.
Судьба Фаэтона
Что же могло быть причиной колоссальных ударов по земной коре? Не исключено, что она стала результатом распада под воздействием притяжения Юпитера одной из молодых планет Солнечной системы. Она уже давно хорошо известна под поэтическим названием Фаэтон. Такой планетоид (несостоявшаяся планета) должен был двигаться по орбите между Марсом и Юпитером там, где сейчас как раз и находится знаменитый пояс астероидов. Особенности наиболее типичных посланцев этого пояса, достигающих земной поверхности, подтверждают гипотезу о том, что метеорами древнейшей космической бомбардировки были такие же осколки астероидов.
Важную роль в гипотезе космических спор играет то, что астероид, входя в земную атмосферу, разогревается от трения. Между органическими молекулами начинают интенсивно происходить химические реакции. Возникают сложные органические молекулы, впоследствии ставшие основой жизни на Земле. Эти молекулы были такими стойкими, что уцелели и заселили наш мир, перенеся и высокую температуру, и катастрофический удар о земную поверхность.
К счастью, за прошедшие миллиарды лет пояс астероидов пришел в относительно равновесное состояние; астероиды в нем движутся по более или менее стабильным и известным орбитам, и вероятность столкновения Земли с очередным обломком не столь уж высока. Сегодня считается, что около Земли проходят траектории полета не менее полутора тысяч астероидов, размерами от нескольких сот метров до нескольких километров в диаметре. При этом астрономы и математики оценивают вероятность столкновения Земли в ближайшее столетие с одним из них, диаметром примерно в километр, как один шанс из пяти тысяч. Много это или мало? К примеру, крупные космические аварии случаются с вероятностью один шанс из трех тысяч. Но это опять-таки вероятность, а вот не так давно астрономы зафиксировали пролет вблизи орбиты Луны астероида диаметром в несколько сотен метров. Это уже очень опасные космические маневры. Ведь при попадании на Землю такой «осколок Фаэтона» оставил бы на поверхности нашей планеты кратер величиной в десятки километров, попав в океан, вызвал бы сильнейшее цунами.
Палеонтологи и геологи считают, что в относительно недавней истории Земли подобные катастрофы происходили неоднократно. Так, за последние полмиллиарда лет - не реже одного раза в десять миллионолетий. Конечно же, эти столкновения несравнимы с древнейшей космической бомбардировкой, происходившей четыре миллиарда лет назад, но и они по мощности эквивалентны одновременному взрыву 10 миллионов мегатонн тротила. Многие биологи считают, что именно встречи с астероидами вызвали все большие и малые биологические катастрофы, произошедшие на Земле в тот период. Последствия таких ударов для всего живого должны были быть, бесспорно, фатальными. Падение астероидов сопровождалось выбросом огромного количества токсичных газов. Эта газовая атака на фоне резких климатических изменений могла вызвать гибель великого множества биологических видов, существовавших в то время на Земле.
Глобальный апокалипсис
Распространение метеоритной гипотезы породило соблазн объявить удары метеоритов общей причиной всех известных биологических катастроф. В самом деле, раны на теле нашей планеты показывают, что за прошедшие сотни миллионов лет на космическом пути Земли встречались многие «летающие скалы». При этом каждое крупное столкновение с кометными ядрами или астероидами являло реальную угрозу земной флоре и фауне.
Итак, что произошло бы, упади на Землю астероид величиной в десятки километров? Геофизики в самом общем случае выяснили последствия такой глобальной катастрофы. Прежде всего образовался бы кратер диаметром в сотни и глубиной в десятки километров. Затем в атмосферу полетели бы десятки тысяч кубических километров обломков, причем тысячи кубических километров достигли бы верхних слоев стратосферы со скоростью, в десятки раз опережающей звук.
При попадании на водную поверхность астероид породил бы стометровые волны - цунами, которые распространились бы на тысячи километров от места падения. Вследствие удара возникло бы землетрясение, в сотни тысяч раз сильнее, чем самые мощные катаклизмы, когда-либо зафиксированные в истории Земли. Наконец, пыль и пепел, поднявшись в верхние слои атмосферы, вызвали бы наступление искусственной зимы, ведь под их непроницаемым покровом температура даже на экваторе около года держалась бы вблизи нулевой отметки.
После удара
Надо сказать, токсичные и угарные газы выделяются при всех больших вулканических извержениях, но при этом скорость их выделения мала и способна вызвать лишь медленное, постепенное вымирание живых существ. А по сегодняшним представлениям, главная особенность всех больших биологических катастроф - это их стремительность. Гибель огромного числа видов происходила за весьма короткое в геологическом масштабе время. Сегодня ученые почти уверены, что динозавры погибли именно от удара астероида, а не от вулканических извержений.
По убеждению ряда геофизиков, мощные столкновения с астероидами должны были резко изменить структуру земных скал. Под воздействием внезапных ударных волн в скалах образовывались характерные изломы. Потом расплавленные скальные породы стали быстро остывать, что привело к возникновению множества округлых стеклоподобных «жемчужин».
Содержащиеся в скалах железо и никель должны были спечься в железоникелевые зерна специфической формы. Поверхность Земли при этом покрывалась толстым слоем сажи и пепла, следы которого изредка встречают геологи и палеонтологи.
Память о космических столкновениях должны были сохранить и удивительные образования - фуллерены. Это полые шарики из десятков атомов углерода, обладающие исключительной способностью улавливать разные газы. Так вот, фуллерены, заполненные метеоритными газами в пластах определенной эпохи, могут служить доказательством того, что в давние времена Земля действительно претерпела столкновение с крупным небесным телом.
Небесная атака или вулканы ?
Так все-таки из-за чего же произошли самые известные биологические катастрофы сотни миллионов лет назад - из- за космических столкновений или серийных извержений вулканов?
Наибольший интерес ученых вызвало исследование самого грандиозного, пермско- триасового катаклизма, иногда именуемого палеонтологами «Великим побоищем». Во время этой поистине вселенской трагедии погибло около девяноста процентов биологических видов, существовавших тогда на Земле, а поверхность планеты покрыл толстый слой сажи, пепла и мельчайших остатков метеоритного вещества. Все это дает основания предполагать, что пермско-триасовая катастрофа была следствием столкновения Земли с астероидом. Однако такой вывод нельзя считать надежно доказанным, поскольку на тот же период приходится и самое огромное и затяжное во всей земной истории извержение сибирских вулканов.
Правильнее было бы считать, что падение астероидов запускает чисто земные катаклизмы - землетрясения, цунами и извержения вулканов. Это косвенно подтверждает сенсационная находка на северо-западе Австралии полузасыпанного древнего метеоритного кратера. По своим размерам этот двухсоткилометровый кратер превосходит все известные астроблемы (следы столкновения с земной поверхностью космических тел). Возраст австралийского сверх кратера, по мнению геологов, примерно 200- 250 миллионов лет, что вполне совпадает с эпохой «Великого побоища». Метеорит или астероид, способный породить такой огромный кратер, наверняка обладал достаточной массой и энергией, чтобы вызвать еще более страшную биологическую катастрофу, чем гибель динозавров.
Столкновение с монстром
В принципе, тайну происхождения жизни может приоткрыть и какое-нибудь очень редкое космическое событие. Например, вторжение в Солнечную систему небольшой черной дыры, сопоставимой по массе с Землей. Подобный объект представляет собой «застывшую звезду», у которой внешние слои провалились под собственным весом внутрь самой себя. Если подобная «замерзшая звезда», или по-научному коллапсар (от «коллапса» - безудержного, бесконечного сжатия), прошьет насквозь наше светило, ничего страшного не произойдет. Поглотив незначительную часть Солнца, черная дыра продолжит свой путь в бесконечность. Редкое стечение обстоятельств может привести к радикальному изменению орбиты коллапсара и вступлению в «солнечное семейство». Но поскольку все наши планеты вращаются в одной плоскости, попадание в которую «застывшей звезды» совсем уж невероятно, опасаться такого соседства не следует. Если уж «замерзшей звезде» выпадет один шанс из тысячи присоседиться к телам Солнечной системы, включая Землю, то ее траектория будет напоминать путь знаменитой кометы Галлея, появляющейся на небосклоне каждые 75- 76 лет.
Из самого названия черной дыры видно, что ее никак не различить на темном фоне. Так, может быть, она уже вращается по какой-либо орбите в Солнечной системе?
К счастью или нет (ведь научные данные от близкого знакомства с коллапсаром трудно переоценить), наличие относительно крупной «застывшей звезды» в околосолнечном пространстве было бы давно замечено по влиянию ее тяготения на планеты, их спутники и астероиды.
Гравитационное поле коллапсара могло бы наделать много бед и на поверхности нашей планеты. Две трети оболочки Земли занимает Мировой океан. Поэтому со стороны черной дыры возник бы колоссальный водный горб, а на противоположной стороне - впадина. Если такое случится, то при суточном вращении Земли дважды в день на континенты и острова будет обрушиваться гигантская приливная волна, сметая все на своем пути, а потом снова далеко отступать, обнажая дно морей и океанов.
Трудно даже оценить последствия подобного катаклизма, но, судя по всему, они будут никак не меньше, чем от падения крупного астероида. Естественно, что при прямом столкновении с планетой земной массы этот космический
монстр разорвет ее на части, поглотив в своей бездонной воронке значительную часть вещества.
Никто еще пока не наблюдал миниатюрных коллапсаров размером с астероид Эрос с массой в несколько миллиардов тонн, тем более должны быть уникальны дыры в одну миллионную массы Земли. Вот такие темные звезды не представляют серьезной опасности и при близкой встрече. Приливы и отливы даже на расстоянии Луны будут настолько незначительны, что мы их даже не заметим.
Совсем по-иному выглядело бы прямое столкновение с миллионотонным микроколлапсаром. В этом случае черная дыра должна была бы пробурить своеобразный сквозной туннель в теле Земли. При этом «застывшая звезда» будет интенсивно поглощать вещество, выделяя массу энергии, которая, в свою очередь, будет плавить горные породы и испарять мантию. Таким образом, «замерзшая звезда» мгновенно пронзит земную толщу и исчезнет в космических просторах. Насытившись плотью нашей планеты, она станет более массивной, замедлится и как-то изменит свою дальнейшую траекторию движения.
Для миллионотонного коллапсара столкновение с земной поверхностью будет выглядеть как циклопический взрыв. Одно время была даже популярна гипотеза, что Тунгусский метеорит на самом деле был черной дырой. Правда, в этом случае какие-то взрывные эффекты должны быть и в точке выхода коллапсара. Однако в день Тунгусского феномена 30 июня 1908 года никаких природных катастроф в Южном полушарии зафиксировано не было.
Если бы наша планета все же столкнулась с подобным космическим каннибалом, пожирающим все, что попадает в его сферу притяжения, то возникла бы парадоксальная ситуация. Оказывается, встреча с маленькой и медленной дырой гораздо хуже, чем со стремительным гигантом. Низкоэнергетичный микроколлапсар может просто застрять в толще Земли. Дыра начнет кружить вокруг земного ядра, «поедая» все на своем пути. Вскоре тело Земли будет напоминать источенную короедами древесину. Затем она обоснуется в центре планетарного ядра, оставив вокруг себя изрешеченные недра с опустевшим центром. В этом положении микроколлапсар будет продолжать свою губительную деятельность и в конце концов поглотит всю планету.
Так черная дыра продолжит движение по земной орбите вокруг Солнца. Ни наше центральное светило, ни другие планеты не заметят такого превращения. Даже Луна будет продолжать, как ни в чем не бывало, обращаться вокруг крошечного провала в пространстве.
Ну а если попробовать вернуться к более оптимистическому варианту сквозной траектории пролета «застывшей звезды»?
Последствия такого катаклизма могли бы объяснить загадку возникновения жизни на Земле. Предположительно, черные дыры окружены свитой органических соединений, почерпнутых в молекулярных облаках. Уникальные условия в месте падения коллапсара вполне могут оказаться катализатором зарождения живого, который безуспешно ищут биологи.
Итак, метеориты, астероиды и миниатюрные черные дыры - вот список космических гостей, которые могли бы как зажечь искру жизни, так и погасить пламя целых животных царств...
Олег ФЕЙГИН