Когда у Земли было две Луны. Планеты-каннибалы, ледяные гиганты, грязевые кометы и другие светила ночного неба - [36]

Геология лунных кратеров представляет собой палимпсест: самые старые и крупные из них перекрываются породой, извергнутой из чуть более новых, и так далее, как груда одеял на постели, которую никогда не убирают. Последние крупные кратеры, образовавшиеся поверх всего этого, наиболее заметны. Невооруженным глазом в темную ночь вы видите только Тихо – кратер диаметром 90 км, который выделяется, потому что яркие лучи от него расходятся по всей Луне. Эти лучи – выбросы породы от удара астероида вполовину меньше того, который убил динозавров. «Аполлон-16» совершил посадку внутрь одного из таких лучей, и астронавты собрали там образцы импактитов, которые датируются как образовавшиеся 108 млн лет назад – вероятно, это и есть возраст Тихо.

Мелкие кратеры формируются чаще всего, и установленная на искусственный спутник Луны камера высокого разрешения (Lunar Reconnaissance Orbiter Camera, LROC) смогла зафиксировать появление одного такого кратера диаметром с плавательный бассейн, сделав снимки его района до и после столкновения. Кратер возник из-за удара космического тела размером с мяч для йоги, обладавшего энергией, эквивалентной одной тонне тротила. Было найдено и несколько более мелких новообразованных кратеров. Кратеры такого размера выглядят из космоса как углубления в центре паутины едва заметных лучей и неровностей поверхности. Выброшенные камни и пыль падают вокруг этих кратеров, как град осколков при взрыве бомбы, разлетаясь на расстояние в сотни диаметров кратера и в свою очередь поднимая мельчайший реголит. Сейсмические толчки расходятся от эпицентра и тоже будоражат поверхностную пыль, вызывая кратковременные оптические изменения, подобно книге, брошенной на пыльное покрывало. Где-нибудь на Луне такое происходит примерно каждый год.

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.