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

На астероидах тоже есть кратеры, и самые большие из них могут быть размером почти с сам астероид. Необычный пример являет собой примитивный астероид Матильда диаметром в 60 км, у которого отсутствуют по крайней мере пять гигантских кусков (только на той половине, которую сфотографировал наш космический аппарат), причем каждый из них больше 20 км в поперечнике. Выглядит это так, будто астероид был атакован гигантской ложкой для мороженого. Мы пока пролетали только у одного из тысяч примитивных астероидов такого размера, поэтому на самом деле нельзя сказать, является ли он необычным. Возникновение кратеров Матильды в результате наносимых под случайным углом ударов астероидов диаметром в несколько километров (это похоже на ребенка, колотящего палкой по пиньяте) должно было привести к ее довольно быстрому вращению – по крайней мере, это следует из любых осмысленных расчетов. Но вместо этого Матильда практически замерла, совершая один оборот за 18 земных суток! Это один из самых медленно вращающихся объектов в Солнечной системе. Либо моменты импульса, набранные после каждого удара, каким-то образом погасили друг друга – вероятность этого составляет менее 1 %, – либо в процессе образования астероидных кратеров есть еще что-то такое, чего мы не понимаем.

Почему образование полудюжины гигантских кратеров не разрушило Матильду? То же самое в 1970-е гг. спрашивали о спутнике Марса Фобосе – 20-километровом теле с 10-километровым кратером. Согласно всем данным науки того времени, такой удар должен был расколоть Фобос (к которому мы еще вернемся) на части. Матильда тоже должна была развалиться. И тем не менее – вот они.

Учитывая непрерывно идущий процесс образования кратеров, можно подумать, что астероиды должны быть очень прочными, чтобы пережить такие масштабные столкновения, но в действительности дело обстоит как раз наоборот. Представьте, что вы стреляете из пистолета в кучу песка и пыли; получается кратер, и вы можете раскопать песок и найти пулю. Теперь вообразим, что вы смешали этот песок и пыль с водой и получили глину, которая засохла до состояния твердого кирпича. Выстрелите в этот кирпич такой же пулей – и никакого кратера не получится. У вас останется несколько осколков, а пуля разрушится. Это рассуждение, подтвержденное компьютерным моделированием и последующими наблюдениями с автоматических космических аппаратов, привело нас к убеждению, что «выживает слабейший»: для того чтобы не быть подверженным катастрофическому разрушению, астероиды должны быть мягкими и податливыми, состоять из неплотного, зернистого материала, такого как пыль и гравий[133].

Южный полярный регион астероида Веста. Это очень потрепанный астероид, вся топография которого на самом деле представляет собой совокупность ударных кратеров и их краев, а также показанных тут впадин 10-километровой ширины, опоясывающих астероид вдоль экватора.

NASA/JPL/DLR

Мегакратеры образуются и на полноразмерных планетах, но, вместо того чтобы принимать форму чашеобразного углубления, они повреждают, истончают и подогревают кору, вызывая сейсмические и долгосрочные геологические колебания, из-за которых в итоге превращаются в обширные плоские пространства. Самые крупные кратеры на планете могут полностью исчезнуть. Мощнейшие столкновения посылают ударные волны глубоко в ядро, запуская глобальные процессы, которые могут идти много дней, лет и даже миллионов лет. Образование огромных кратеров может пробудить внутри планеты тепловые двигатели, ведь если планета уже и так горячая, это словно снять крышку с чайника: внутреннее пространство начинает охлаждаться неравномерно, поскольку тепло быстрее выходит с того бока, где кора тоньше всего. Такое положение может привести к запуску общепланетарной конвекции (теплое поднимается, холодное опускается) как способа восстановить тепловое равновесие. По мере того как планета затвердевает после образования мегакратера, такое неравновесное состояние может оказаться зафиксированным на долгое время.

Марс, маленькая планета с большой геологией. Эта рельефная карта составлена по данным лазерного альтиметра MOLA орбитального зонда «Марс Глобал Сервейор». Северные низменности, также известные как Великая Северная равнина, образуют гигантский бассейн диаметром 2300 км. Заметные справа вершины на экваторе и к северу от него – это вулканы нагорья Фарсида, самые высокие горы вулканического происхождения в Солнечной системе. Тянущийся с востока на запад шрам правее (восточнее) от них – это Долины Маринера, крупнейший каньон в Солнечной системе. 800-километровое углубление слева на юге – Равнина Эллада.

NASA/GSFC