Зачем нужна геология: краткая история прошлого и будущего нашей планеты

Спектральный анализ астероидов семейства Баптистины показывает, что они состоят из необычного типа внеземного материала, в котором много углерода; метеориты такого состава в земных коллекциях встречаются относительно редко. Однако выпавший слой на мел-палеогеновой границе содержит уникальный химический маркер, характерный для этого богатого углеродом семейства. Таким образом, подходит и время, и состав. Кажется весьма вероятным, что астероидный «ливень», порожденный разрушением Баптистины, был источником тела, упавшего у берегов Мексики; астрономы, которые выполнили эту работу, оценивают эту вероятность не менее, чем в 90 процентов^[24]. Они также пришли к выводу, что из семейства Баптистины исходят около 20 процентов крупных астероидов, которые в настоящее время находятся поблизости от Земли.

Эта история не только определяет происхождение предполагаемого убийцы динозавров, но и ставит важный вопрос: насколько вероятно, что другие астероиды полетят в сторону нашей планеты и столкнутся с ней с такими же катастрофическими последствиями? Чтобы верно оценить степень такой угрозы, нужно определить частоту столкновений для объектов разных размеров. Для этого астрономы следят за объектами, проходящими поблизости от Земли (обычно их называют околоземными объектами), а также используют данные о кратерах Земли и Луны. К счастью, эти данные четко показывают, что вероятность удара такой мощи практически равна нулю, и всем нам можно вздохнуть с облегчением. Однако такие анализы обычно предполагают приблизительно постоянную частоту бомбардировки, а если на Землю обрушится астероидный «ливень», при котором камней будет больше, — ситуация изменится. Является ли дождь Баптистины уникальным, или в прошлом были и другие промежутки времени, когда частота ударов была существенно выше долгосрочного среднего значения?

Данные геологической летописи показывают, что были времена, когда Земля подвергалась усиленной метеоритной бомбардировке. Особенно выделяется один интервал, который примерно датируется временем 470 миллионов назад, что соответствует ордовикскому периоду. В каком-то смысле это открытие еще более удивительно, чем изучение астероидов семейства Баптистины. Эта история началась в середине 1990-х, когда Биргер Шмитц из Гетеборгского университета с коллегами обнаружили в одном шведском известняковом карьере многочисленные ископаемые метеориты. Это практически неслыханно: начнем с того, что метеориты — редкая вещь, и большинство людей видело их только в музее. Шансы найти в древнем известняке хотя бы один метеорит малы, а ученые первоначально нашли примерно 7,5 килограмма таких космических камней. Все они оказались невелики (размером примерно несколько сантиметров) и сильно изъедены, однако было ясно, что это метеориты. Поскольку метеориты встречаются только в ограниченном интервале слоев известняка, Шмитц с коллегами пришли к выводу, что они должны были упасть менее, чем за два миллиона лет. Ученые назвали этот карьер местом «с одной из самых больших плотностей метеоритов в мире».

С момента первоначальной находки в шведских карьерах было обнаружено еще множество ископаемых метеоритов, при этом всем породам примерно 470 миллионов лет. Большинство их принадлежит к L-хондритам (буква L означает низкое содержание железа). Важная характеристика L-хондритов — наличие серьезных ударных воздействий, которые, как полагают, вызваны сильным столкновением, разрушившим родительский астероид. Исследования L-хондритов показывают, что это столкновение также произошло близко к 470 миллионам лет назад. Такое совпадение по времени и увеличение количества метеоритов, о котором свидетельствуют находки в шведских карьерах, заставляют предположить, что после столкновения был небольшой промежуток времени, когда Землю поливал дождь L-хондритов^[25].

Но есть ли какие-нибудь другие подтверждения? Ответ однозначный: да. Проследив орбиты в прошлое с помощью компьютерного моделирования, как и для семейства Баптистины, исследователи обнаружили, что так называемое семейство Гефьён, вероятно, образовалось в результате распада одного объекта примерно 500 миллионов лет назад. Спектральный анализ показывает, что астероиды этого семейства сходны по составу с L-хондритами, а компьютерное моделирование говорит, что вскоре после столкновения, создавшего семейство Гефьён, Землю должно было засыпать метеоритами, падавшими в 10–100 раз чаще обычного, и некоторые из падающих тел оказывались достаточно велики, чтобы создавать кратеры диаметром в километр и больше. Несмотря на плохую сохранность кратеров этого возраста, нашлось более десятка таких (все больше полутора километров в диаметре), которые датируются интервалом 450–500 миллионов лет назад. Для промежутка времени в 50 миллионов лет это значительное количество, и такой факт подтверждает вывод, что в то время Земля испытывала повышенную плотность бомбардировок.