Когда у Земли было две Луны. Планеты-каннибалы, ледяные гиганты, грязевые кометы и другие светила ночного неба

По совершенно понятным причинам нам интересно, где и как возникнет следующий геологически значимый кратер, но на этот вопрос, к сожалению, существует только статистический ответ, потому что на отрезках времени более 300 лет положение любого объекта, регулярно проходящего близко от Земли и Луны, является хаотическим, а в обозримом будущем никаких событий не предвидится. Только вдумайтесь: вероятность того, что любой из известных астероидов врежется в Землю, меньше, чем вероятность того, что какой-либо случайный астероид того же размера поразит нас до этого[264]. Это примерно все, что мы можем сказать.

Сегодня на то, чтобы исследовать и понимать околоземные объекты, тратится очень много усилий, но еще 50 лет назад ими мало кто занимался или осознавал связанную с ними опасность. Считалось, что ямы на Луне возникли целые эоны назад. Астрономы, многие из которых были любителями, собирали астероиды как марки, как курьезы, которым можно дать имя. Только немногие воспринимали их как основной объект своих исследований. Кометы привлекали больше внимания. Они были экзотическими пришельцами с постоянно меняющейся активностью, позволяющими получать поразительные спектроскопические данные во время своих зрелищных проходов. На Земле тогда было известно всего несколько ударных кратеров, в том числе Аризонский кратер, и немногие крупные образования вроде Попигая в России[265]. Что еще важнее, до 1990-х гг. мы не видели ни одного изображения астероидов; они были для нас просто точками в небе, под стать своему названию, которое в переводе с латыни значит «подобные звездам».

Интерес к астероидам со стороны большой науки пришел из неожиданной области – из седиментологии, и тут нужно вернуться к меловому периоду. Каждый год Землю поражают 20 000 тонн осадочных пород космического происхождения, по большей части – в виде метеороидов размером от пылинки до гравия, ударяющих в верхние слои атмосферы. Метеороиды валунной размерности проникают глубже, взрываясь на высоте 50–80 км и распадаясь на пыль и мелкие фрагменты (метеориты). Частицы космической пыли тормозятся до того, как слишком сильно нагреются, так что они снижаются на земную поверхность в относительно неизменном состоянии[266] и вносят свой вклад в космическое загрязнение вашей крыши[267].

Космическая пыль становится частью осадочных отложений, которые скапливаются на дне моря. По сравнению с земными отложениями, которые приносит мутная речная вода, они составляют лишь крошечную долю. Когда континенты поднимаются и идет много дождей, в моря сбрасывается больше отложений, так что доля космической пыли еще сильнее снижается. С другой стороны, в сухом и холодном климате земных отложений мало, и доля космической пыли увеличивается. Так что, измерив долю космической пыли в донных осадочных породах, можно оценить скорость эрозии на суше и таким образом определить активность в этот период гидрологического цикла, то есть облаков и дождей.

Космическая пыль является примитивным веществом и содержит элементы, которыми сильно обеднена земная кора. Среди тех из них, концентрацию которых достаточно легко измерить, – иридий, металл, составляющий лишь 0,0000002 % вещества земной коры. Иридий и другие сидерофильные элементы (то есть элементы, которые обладают сродством к железу, такие как золото и вольфрам) исчезли из коры, когда расплавленная Земля делилась на слои: они отправились вместе с железом в ядро. Частицы космической пыли – это по большей части первичный, не подвергавшийся дифференциации материал[268], поэтому иридия там в тысячи раз больше, чем в горных породах земной коры. В итоге, хотя эту пыль не увидеть глазом, избыточный иридий можно распознать с помощью масс-спектрометра. Если на поверхность Земли из года в год выпадает 20 000 тонн космических отложений, тогда количество иридия в слое пропорционально времени, которое ушло на его формирование.

Мел-палеогеновое вымирание, также известное как «событие К/Т»[269], оказалось исключением из этого правила. Эта смена крупных геологических периодов, случившаяся 65,5 млн лет назад, выглядит как тонкий слой глины в осадках на морском дне по всему миру и иногда в приповерхностных отложениях[270], которые были захоронены еще до того, как подверглись эрозии. В этом граничном слое глины наблюдается значительная аномалия по содержанию иридия, указывающая на обилие космической пыли и означающая, что этот слой формировался в течение долгого времени в период медленной эрозии. Космические отложения должны были бы накапливаться в нем миллионы лет. За это время не только вымерли динозавры, но и произошла глобальная смена самых разных живых форм: от трицератопсов на суше до диатомовых водорослей в морях.