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

Кратеры на кратерах внутри кратеров – почти что фрактал. Сделанная с «Аполлона-11» фотография 90-километрового кратера Дедал на обратной стороне Луны.

NASA

Предположим, что на один 10-километровый кратер приходятся 100 километровых, 10 000 стометровых и так далее. То есть количество кратеров пропорционально единице, деленной на возведенный в квадрат диаметр (степенная зависимость с показателем степени –2). В таком идеальном случае поверхность планеты выглядела бы почти одинаково при любом приближении, как фрактал. Представьте себе, что вы капитан космического корабля, совершающего посадку на такую фрактальную планету, и следите за снижением с помощью направленной вниз камеры. Через какое-то время все поле кадра заполняется кратерами. По мере снижения становятся видны все более мелкие кратеры, а крупные, наоборот, пропадают, потому что поле кадра меньше, чем они. (Корабль неизбежно окажется внутри какого-нибудь гигантского кратера.) Статистически число кратеров в любом отдельном кадре остается одним и тем же[129], поэтому все фотографии будут выглядеть примерно одинаково на всем протяжении спуска корабля внутрь фрактала, и вам никак не удастся оценить расстояние до поверхности.

На практике, конечно, так не бывает. У кратеров и частиц существуют предпочтительные размеры, и их наличие или отсутствие (пропавшая с пляжа пыль или отсутствие 100-метровых кратеров на астероиде Эрос) рассказывает нам об образовании, эволюции и возрасте поверхности. Крупные кратеры разрушаются, а маленькие подвергаются эрозии из-за солнечного ветра. Валуны крошатся от сильных колебаний температуры. Время от времени крупное столкновение вызывает «полную перезагрузку» огромных областей поверхности. Изучая характеристики кратеров, валунов и прочих явлений, которые подчиняются или не подчиняются степенным зависимостям, мы можем формулировать теории об их геологии, истории столкновений и эрозии под действием ветра или воды.

Командир «Аполлона-12» Чарльз Конрад стоит около посадочного модуля автоматического космического аппарата «Сервейер-3», в 200 м от того места, где пилот Алан Бин совершил посадку лунного модуля «Интрепид», который виден в отдалении.

NASA/Алан Дж. Бин

Столетия потребовались для того, чтобы идею об образовании кратеров в результате столкновений с планетой начали воспринимать всерьез. Даже когда современные телескопы уже получали детальные изображения Луны, а геологи изучали недавно образовавшиеся кратеры на Земле, сторонники гипотезы об ударном возникновении лунных кратеров оставались в меньшинстве. Возьмем, к примеру, воронку, которую мы теперь называем Аризонским метеоритным кратером – крупнейшим из молодых ударных кратеров на нашей планете. В начале ХХ в. все те немногие геологи, которые знали о его существовании, были уверены, что он имеет вулканическое происхождение. (Его называли конусом Кун-Бьютт; с некоторого расстояния топографический подъем края кратера выглядит как обычная столовая гора. Поскольку кратер находится в зоне активного вулканизма, эту ошибку можно счесть простительной.) Американский горный инженер Дэниел Бэрринджер рассудил, что причиной образования этой километровой в диаметре ямы должны быть железные метеориты, которые так распространены в этой местности, и что под дном кратера должна была бы находиться представляющая экономическую ценность масса железа. После долгих поисков рудное тело так и не было найдено[130], поэтому споры продолжились дальше.

В 1960 г. американский ученый Юджин Шумейкер в своей кандидатской диссертации доказал, что эта километровая воронка появилась в результате столкновения с метеоритом. В основу доказательства Шумейкера легли крошечные кристаллы кварца, взятые со дна и стен воронки. Он изучил их под микроскопом и обнаружил четкие ударные трещины и кристаллические формы, которые могли появиться только в результате мощнейшей ударной волны, прошедшей через породу. Такие условия не возникают даже при самом свирепом извержении вулкана. Для них требуется гиперзвуковое событие: массивное тело, летящее со скоростью во много километров в секунду, или ядерный взрыв.

Железные фрагменты, которые находят на этой территории, являются обломками того, что получило название «метеорит Каньон-Дьябло» в честь прекратившего свое существование пристанционного городка в 20 км от кратера. Железные метеориты были среди первых объектов, отвердевших в молодой Солнечной системе; в самом деле, обломок метеорита Каньон-Дьябло был одним из пяти метеоритов, использованных Клэром Паттерсоном для уже упомянутого первого точного определения возраста Земли. Наши современники обшарили всю территорию вокруг Аризонского кратера с металлоискателями; в прошлом же тут попадались фрагменты массой до 500 кг. Большие слитки чистого железо-никелевого сплава вызывали священный трепет у людей каменного века, которые отродясь не видали даже мелких кусочков металла.