Аризонський метеоритний кратер

В городе Флагстафф, Аризона, находится одно из самых ред­ких естествоведческих учреждений — отдел астрогеологии Геоло­гической службы США. Висящий там шуточный плакат гласит: «Моя работа настолько секретна, что даже мне самому неизвестно, чем я занимаюсь». Не секрет, однако, что в отделе занимаются и составлением карт Луны (не совсем логично на первый взгляд называемых «геологическими»). Флагстафф был избран в качестве резиденции этого учреждения, очевидно, по нескольким причи­нам: здесь расположена широко известная астрономическая обсер­ватория Лоуэлл (именно здесь, в частности, был открыт в 1930 г. Плутон — самая удаленная из планет солнечной системы); побли­зости находятся молодые, лишенные растительного покрова кону­сы вулканов (среди них национальный памятник природы кратер Сан сет), а также Аризонский метеоритный кратер — самый боль­шой на земле и наиболее похожий на лунные кратеры (рис. 31.1).

Окрестности кратера, образовавшегося при падении Аризонского метеорита

Между прочим, для обозначения метеоритных кратеров недав­но Р. Дитц предложил новое красивое слово астроблема (греч. «звездная рана»). Иногда Аризонский кратер называют также кратером Уинслоу (по близлежащему городку), а иногда кратером Каньон-Дьябло (по речке, впадающей в Литл-Колорадо) или кратером Баррингера. Как и Большой каньон Колорадо, кратер расположен на плато Колорадо, которое изобилует и многими другими памятниками природы, о чем я уже говорил выше. Так же как и каньон Колорадо, кратер — истинное геологическое чудо света, причем, учитывая его происхождение, даже большее чудо, чем каньон. Ведь если Большой каньон создавался постепенно, в течение миллионов лет непрерывной прилежной работой реки, то метеоритный кратер возник в несколько мгновений в результате катастрофы в природе, к тому же катастрофы, вызванной не земны­ми причинами.
Наиболее сильное впечатление кратер производит, когда про­летаешь над ним на не очень большой высоте (рис. 31.2). В 60 км восточнее Флагстаффа однообразие пустынной равнины внезапно нарушается гигантской, почти совершенно круглой воронкой с невысоким валом (поперечник воронки 1300 м, глубина 175 м). В районе кратера до прихода сюда белых, несомненно, бывали индейцы. У кратера были найдены каменные наконечники стрел, возраст которых, вероятно, 800—900 лет. Странно, однако, что разбросанные вокруг многочисленные куски метеоритного железа индейцами не использовались. Только в 65 км на северо-запад отсюда находятся развалины индейского поселения Вупатки («Большой дом») — ныне это национальный памятник. Поселение было обитаемым с 600 г. до XII века. По легендам индейцев, здесь спустился с неба один из их богов. Отсюда делали вывод, что падение метеорита наблюдалось людьми. Вначале происхождение кратера считали вулканическим. И только когда в его окрестно стях обнаружили тысячи небольших железных метеоритов (рис. 31.3), утвердилось мнение, что кратер метеоритного проис­хождения, особенно после исследований и раскопок, произведен­ных в 1929 г. горным инженером Баррингером из Филадельфии (который купил этот редкостный земельный участок). Именно он создал здесь небольшой музей, выкопал шахту (теперь она уже обвалилась) и пробурил несколько глубоких (более 400 м) сква­жин. Позже им были проведены измерения силы тяжести.

Снимок метеоритного кратера

Благодаря этим исследованиям было прежде всего установле­но, что геологический разрез местности сам по себе прост: пермские известняки Кайбаб подстилаются песчаниками Коконино (и те и другие мы видели с вами в каньоне Колорадо). Однако шурфовые работы показали, что под кратером и вблизи него встречаются различные местные нарушения: породы местами раздроблены, оплавлены и содержат обломки, богатые железом. И только глубже снова наблюдается нормальное, ненарушенное залегание слоев. Все это подтверждает предположение об ударе метеорита.

Окрестности кратера усеяны мелкими обломками расколовшегося при ударе метеорита

Однако никакого гигантского метеорита на глубине не нашли. Он представлял бы собой крупное железо-никелевое месторожде­ние, и, естественно, имело смысл проводить здесь дорогостоящие разведочные работы. Очевидно, что большое небесное тело при падении раздробилось на множество мелких обломков. Такое пред­положение соответствует и теоретическим рассуждениям. Метео­рит, падающий с небольшой (до 100 м/с) скоростью в мягкий грунт, образует яму; при твердом грунте и несколько большей скорости метеорит раскалывается на куски, также создающие котловидные углубления. Наконец, при больших скоростях (3— 4 км/с) возникает ударная волна, как при взрыве, и метеоритное тело ведет себя подобно сильно сжатому газу — оно испаряется, остаются лишь отдельные разбросанные вокруг кратера твердые обломки. Чем большие размеры имеют пришельцы из космоса, тем меньшее торможение они испытывают в атмосфере и тем с большей скоростью ударяются о землю.
В последние годы (1960, 1962) большую сенсацию произвело открытие в обломках раздробленных песчаников минералов коэсита и стишовита (модификация кварца SiО2 в условиях высокого давления). Оба минерала непосредственно указывают на то, что кварц (из которого состоят песчаники) подвергся действию необы­чайно высокого давления, а именно удару крупного метеорита, падавшего с большой скоростью. Это открытие сыграло большую роль в дискуссии о гигантской котловине Нёрдлингер-Рис (Бава­рия, ФРГ) поперечником 21—24 км, которую считали вулкани­ческой воронкой взрыва. Однако обнаружение коэсита позволило высказать предположение, что Нёрдлингер-Рис — астроблема.
Обломков метеорита ни в котловине, ни вблизи нее, однако, не находили. Вообще следует заметить, что лишь весьма немногие метеоритные кратеры могут быть определены как таковые на основании находок метеоритных осколков (см. таблицу).

Таким образом, Аризонский кратер не только самый красивый, но и самый большой. Места находок метеоритов преимущественно находятся в засушливых районах. Это и понятно: кратеры легче всего обнаружить в местностях, бедных растительностью, где они к тому же дольше противостоят выветриванию и размыву.
К этим относительно точно выявленным метеоритным кратерам можно добавить еще некоторые мелкие «кратеры», хотя и не имею­щие осколков метеоритов, но характеризующиеся по крайней мере наличием коэсита (например, Нёрдлингер-Рис). Наконец, на зем­ном шаре известно множество округлых ям, которые можно считать «ударными кратерами» только из-за их формы и за неимением дру­гих интерпретаций. Список таких структур, опубликованный в 1966 г. Геологической службой США, включает 110 названий!
Все метеоритные кратеры, видимо, молоды, иначе бы их следы давно были уничтожены атмосферным воздействием, процессами выветривания и размыва в отличие от Луны, лишенной атмосферы. Это относится прежде всего к прекрасно сохранившемуся Аризонскому кратеру. Мы уже упомянули о том, что падение метеорита в этом районе нашло отражение в индейской легенде. Если же это событие наблюдалось человеком, то оно не могло быть древнее последнего оледенения, ибо до этого Северная Америка еще не была заселена. По данным, полученным радиоуглеродным методом, возраст кратера определен в 22 тыс. лет.
Лишь немногие падения метеоритов наблюдались людьми, и все такие случаи были сенсацией. Это касается и тяжелого (более 50 кг) метеорита, упавшего в Энзисхейме, Эльзас (к северу от Мюльхаузена); ныне метеорит можно увидеть в ратуше этого приветливого городка. Он упал в 1492 г. и, естественно, в то время привлек к себе особое внимание; однако интерес к нему не пропал, видимо, и по сей день, судя по вывеске, изображенной на рис. 31.4. С научной точки зрения наибольшую известность приобре­ло событие 1908 г., когда какое-то небесное тело появилось над сибирской тайгой в бассейне Тунгуски; этот наблюдавшийся изда­лека огненный шар, удар которого был зарегистрирован сейсмогра­фами в разных районах земного шара, не оставил после себя ни кратера, ни осколков. Зато лес вокруг места падения был повален (воздушной волной) (см. шуточный рис. 31.5). Поэтому высказывалось предположение, что это могла быть комета. П. И. Привалов подсчитал, что для объяснения события на Тун­гуске предложено не менее 77 гипотез! (журнал «Природа», 1969 г.). В Минералогическом музее Академии наук СССР в Москве хра­нятся обломки тяжелого (более 250 кг) железного метеорита, упавшего в 1947 г. в горах Сихотэ-Алинь.

Загадочное “падение метеорита” в Сибири в карикатуре

Кратер Сансет и Вупатки
Севернее Флагстаффа раскинулась обширная молодая вулка­ническая область гор Сан-Франциско (с известным калифорний­ским городом общее у этих гор только название). Высокая (3858 м) вершина их представляет меньший интерес, чем голый, правиль­ной формы шлаковый конус с глубоким кратером, расположенный на восточной окраине области, в 25 км к северу от Флагстаффа — кратер Сансет («кратер заката солнца»), получивший свое назва­ние благодаря светло-красной окраске слагающих его шлаков. Поблизости от него множество других, также хорошо сохранив­шихся конусов с кратерами, но кратер Сансет — самый молодой и наиболее эффектный (рис. 31.6). Он образовался во время извержения 1065 г. н. э. Между прочим, ветер в то время дул, видимо, с юго-запада: северо-восточный край кратера самый высо­кий — здесь отложилась большая часть шлаков и пеплов, выбро­шенных при извержении.

Молодой вулканический конус

С этим кратером тесно связана судьба одного весьма своеобраз­ного доисторического индейского поселения, Вупатки. Оно распо­ложено в 25 км северо-восточнее кратера Сансет. Развеянные ветром пеплы извержения 1065 г. заставили немногочисленных индей­цев, занимавшихся земледелием, покинуть свои поля. Однако вскоре они заметили, что свежий вулканический пепел (вначале уничтоживший посевы) лучше задерживает скудные атмосферные осадки, отчего значительно повысилось плодородие почвы (это хорошо известно жителям Канарских островов, которые посыпают свои поля вулканическим пеплом). Таким образом, кажущаяся катастрофа обратилась во благо. Индейцы вновь начали стекаться в эту местность; в результате произошло смешение различных индейских племен. Весьма своеобразно это смешение отразилось на структуре поселения: наряду с небольшими жилищами, индей­цы воздвигали просторные, иногда трехэтажные дома. «Вупатки» у индейцев хопи означает «высокий дом». Однако период расцвета поселения продолжался недолго. Ветер, за 100—200 лет полностью развеявший ценный пепел, и несколько засушливых лет были причиной того, что в 1300 г. поселение было покинуто. Ныне нам только и остается, что наблюдать многочисленные развалины и удивляться изменчивости сил природы, приносящих людям то вред, то благо.

• ← Роторуа (Нова Зеландія)
• «Біг-Хоул» у Кімберлі (Південно-Африканська Республіка) →