Текст книги "Тайны Марса"

Глава 4

Марс таит множество загадок, о его истории можно только строить предположения, и пока еще неизвестно его истинное значение в Солнечной системе. Определенно можно сказать лишь то, что эта планета когда-то изобиловала дождями и реками, озерами и океанами, а сейчас она бесплодна и мертва.

Ученые единодушны в том, что Марс был убит – можно даже сказать «казнен» – колоссальной бомбардировкой астероидами или кометами. Тысячи огромных кратеров, как оспины покрывающие его истерзанную поверхность, – молчаливые свидетели тому. Считается также вероятным, что та же бомбардировка вызвала и катастрофические наводнения, описанные в Главе 3, и сбросила с планеты когда-то плотную атмосферу, отчего на ней уже не могла выжить вода.

Что же это было за событие? И как оно характеризует природу вселенной, в которой мы обитаем, что оно может сказать о судьбе самой Земли, если Марс, был полностью разрушен в самом расцвете?

Мы смотрим на жертву убийства. Все, чем мы располагаем, это фотографии и размеры «трупа», а также результаты некоторых научных исследований.

Они отражают ряд любопытных фактов о Марсе.

Факт 1. У него эллиптическая, большого эксцентриситета орбита, которая ежегодно приносит его близко к Солнцу и затем относит очень далеко от него.

Факт 2. Скорость вращения планеты гораздо меньше, чем ей следовало бы быть.

Факт 3. У нее почти нет магнитного поля.

Факт 4. На протяжении долгих периодов ее ось вращения выписывает в пространстве дикие «кренделя», коренным образом меняя угол своего наклона к Солнцу.

Факт 5. Есть данные о том, что в прошлом марсианская кора могла в нескольких случаях скользить целиком вокруг внутренних пластов планеты, когда ее массы перемещались с полюсов в экваториальные зоны, и наоборот.

Факт 6. Огромное большинство марсианских импактных (ударных) кратеров гораздо больше, чем следовало бы по статистической вероятности, теснится в полушарии к югу от так называемой «линии раздела» (см. Главу 3).

Факт 7. Северное полушарие гораздо меньше изрыто кратерами и представляет собой сплошной бассейн на 3 километра ниже по высоте, нежели южное полушарие.

Факт 8. Линия раздела между севером и югом физически отмечена на поверхности Марса откосом гористого южного полушария. Этот уникальный раз-Дел обегает вокруг всей планеты огромной неровной окружностью, которая пересекает экватор под Углом около 35 градусов.

Факт 9. Уникальная примета Марса – прорытая в его поверхности чудовищная бездна долины Маринеров 7 километров глубиной и 4 тысячи километров длиной.

Факт 10. И последнее, но не менее важное: самые глубокие и широкие в Солнечной системе кратеры – Эллада, Исида и Аргир, удачно «компенсированные» на другой стороне Марса выпуклостями Элизий и Фарсида, от восточного края которой начинается долина Маринеров.

Начнем с загадки раздвоения (дихотомии) планеты. Геологи признают: «Несмотря на постоянно растущее осознание его важности, проявляющееся в усиленном изучении его природы, способа и времени образования, все еще не создано устойчивой гипотезы, объясняющей это явление».

Ряд ученых высказывается в пользу чисто внут-'ренних, геологических процессов, но большинство соглашается с Уильямом К. Хартманном, который в январе 1977 года писал в «Сайентифик Америкэн»: «Столкновение астероида в тысячу километров в поперечнике с планетой могло произвести существенную асимметрию, возможно, сбив кору с одной стороны планеты… (такого рода) столкновение могло вызвать асимметрию Марса, где одно полушарие испещрено множеством древних кратеров, а другое было почти полностью видоизменено вулканической деятельностью».

Поскольку марсианское полушарие к северу от линии раздела имеет меньшую высоту, чем южное полушарие, было сделано автоматическое предположение о том, что именно северное полушарие получило удар и в результате потеряло внешний пласт своей коры. Спорят всерьез только о том, было ли «раздвоение» вызвано множественными крупными ударами на севере или «одним-единственным, но гигантским столкновением». Обе теории представляют по сути схожую картину достаточно больших коллизий, чтобы образовать бассейн на целом марсианском полушарии. Обе также предполагают, что было время, когда и север Марса был изрыт примерно тем же количеством кратеров, что и юг. Кроме того, предполагается, что случайная дополнительная бомбардировка астероидами (или одним гигантским астероидом) затронула по неизвестной причине только север, разбив его кору, понизив его высоту и сгладив ранее существовавшие кратеры. Затем из недр планеты поднялась свежая лава, залила очищенное от коры северное полушарие, залечив его раны и дав ему новую поверхность. И позже случались удары астероидов, но эти столкновения происходили уже не так часто, и ни одно из полушарий не подвергалось уже такой интенсивной бомбардировке.

Обе теории столкновения обходят один важный вопрос: что случилось с огромным объемом коры трехкилометровой толщины, которая была снята как скальп с северного полушария? Ученые подсчитали, что материала коры было такое количество, что он не мог просто эродировать, хотя бы и на протяжении миллиардов лет. Майкл Карр из Геологического управления США отмечал:

«Малопонятен точный механизм такого колоссального разрушения древней коры северного полушария… Одна эрозия не может объяснить (ее) исчезновение… ибо нет достаточно большой впадины, в которой могли бы уместиться ее обломки».

Теории столкновения имеют и еще одну слабую сторону: они подразумевают странную дополнительную бомбардировку на севере, но не могут убедительно описать хоть какой-нибудь механизм подобной бомбардировки. Больше всего подходит предположение, что упавшая на Марс масса пересекла его орбиту из-за «пертурбаций и коллизий тел в астероидном поясе», вызванных, вероятно, атмосферным притяжением Юпитера. Критики же убеждены, что подобные пертурбации и коллизии не могли привести к выбросу достаточного количества материала из астероидного пояса, чтобы произвести разрушения, видимые на Марсе. Неясно также, почему эти разрушения затронули только одно полушарие – северное, причем с такой свирепостью, что его кора была содрана на глубину до трех километров. Критики указывают:

«Любая попытка объяснить дихотомию с помощью столкновений зависит от статистического подсчета следов ударов на низменном севере… Если число таких ударов на низменной поверхности не окажется значительно большим, чем где бы то ни было, просто не будет оснований ожидать, что низменная поверхность будет каким-то образом отличаться от остальной части планеты»

Так мог ли Марс получить «значительно больше» ударов на севере, чем на юге?

Кое-кто полагает, что все было как раз наоборот.

Астрономы единодушно считают, что в начальной стадии истории Солнечной системы часто случались столкновения астероидов с планетами и что с тех пор их число неуклонно снижалось в равномерном и предсказуемом темпе. Предполагается, что на каждой данной планете эти периоды вполне различимы, поскольку районы, густо изрытые кратерами, старше редко изрытых. Именно поэтому густо изрытые кратерами нагорья Марса всегда называются «старшими» в сравнении с «недавно изменившими поверхность» равнинами севера.

У географа Дональда У. Паттена и инженера Сэмюела Л. Уиндзора иные идеи. Они утверждают, что не северное полушарие Марса стало жертвой «аномальной дополнительной бомбардировки» (как предполагают все остальные ученые), а южное. По их мнению, добавочный поток космических обломков и есть единственная причина того, что южное полушарие изрыто кратерами гуще, нежели северное, т. е. его поверхность не старше северных равнин. И, хотя сами они не додумались до этой связи, их находки подсказывают интригующую возможность: север утратил свою кору не в результате прямых попаданий где-то на севере, а вследствие «эффекта выбивания» от сокрушительных ударов на юге.

В настоящее время в Солнечной системе насчитывается девять планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон. Согласно теории Паттена и Уиндзора, когда-то существовала небольшая десятая планета, орбита которой проходила между орбитами Марса и Юпитера – в том самом месте, где ныне находится астероидный пояс, – и она перешла на пересекающийся курс с Марсом. Эту гипотетическую планету они назвали Астра. По их мнению, она была притянута к Марсу, как мотылек к свету, и разрушилась, вой-Дя в «предел Роша[2]2
  Рош, Э. (1820—1883) – французский астроном. (Прим. ред.)


[Закрыть]» большей планеты. Этим техническим термином астрономы называют «зону, окружающую любой большой объект со значительной массой, создающий гравитационное поле на расстоянии в 2-3 радиуса от такого объекта. На деле это зона опасности, и любой объект с меньшей массой или более слабым гравитационным полем при попадании в нее будет либо отброшен электромагнитной волной, либо, скорее всего, подвергнется невыносимому приливно-отливному напряжению и разрушится».

Предел Роша – магическая штука, невидимое силовое поле. Когда он нарушается, то планета защищается, как бы протягивая руку, словно живое существо, чтобы уничтожить вторгшегося «злоумышленника». Когда такое случается, защищающаяся планета может получить серьезное, возможно, непоправимое повреждение от тысяч фрагментов посягателя, в том числе и весьма крупных, которые высыпятся на нее. Но такое повреждение скорее всего окажется менее тяжелым, чем то, которое было бы получено, если бы имело место настоящее столкновение двух целых тел планетарного размера.

Паттен и Уиндзор полагают, что Астра приблизилась к Марсу на 5 тысяч километров, т. е. пересекла его предел Роша, была разорвана гравитационными и электромагнитными силами и в результате взрыва забросала обращенное к ней марсианское полушарие массой скоростных снарядов, ударивших с одной стороны и в одно и то же время. Эти исследователи нашли множество доказательств подобного взрыва над южным полушарием Марса и указывают на «обрывистую кромку или край, драматически разделяющий территорию Марса по плотности расположения кратеров. Эта кромка (линия раздела) проходит там, где «кончается след заряда этой картечи». Здесь и начинается спокойное (северное) полушарие. Эта кромка видна любому, кто принимает идею о разрыве Астры на пределе Роша. Однако астрономы, не задумывающиеся о планетарном катаетрофизме, до сих пор не увидели очевидного. Кромка проходит ближе всего к северу Марса в его северозападном квадранте на 40-м градусе северной широты и 320-м градусе западной долготы… Самый удаленный от севера край кромки проходит через 42-й градус южной широты и 110-й градус западной долготы. Кромку области кратеров нетрудно определить, если ее ожидаешь или предполагаешь увидеть. Она проходит там, где и должна проходить, если Марс пережил внезапную и интенсивную пятнадцатиминутную бомбардировку только с одной стороны».

Слабость теории этих двух исследователей, как и тех, кто предполагает разрушительную бомбардировку именно севера, заключается в том, что они не предлагают убедительного механизма, который мог направить их гипотетическую десятую планету Астра на курс столкновения с Марсом. Их соображения по этому вопросу основываются по сути на вере в то, что Солнечная система лишь недавно организовалась в ее нынешнем виде и что прежде планеты обращались по совершенно иным орбитам.

Тот факт, что мало кто из ученых соглашается с этой стороной гипотезы Паттена и Уиндзора, не обязательно означает, что они не правы. Больше того, если даже они страшно заблуждаются относительно упомянутого механизма, они могут быть стопроцентно правы в других вопросах.

Они могут быть правы в том, что касается существования Астры или чего-то подобного ей. Несомненно трудно возражать против идеи о взорвавшейся десятой планете как об источнике бесчисленных тысяч больших и малых каменных снарядов, вращающихся в астероидном поясе между Марсом и Юпитером. В самом деле еще в 1978 году астроном Том Ван Фландерн из Морской обсерватории США в Вашингтоне (округ Колумбия) указывал на это в научном журнале «Икар». Признав, что не знает, каким образом могла взорваться планета, он приводит убедительные доказательства того, что некая десятая планета между Марсом и Юпитером действительно могла разрушиться – по его мнению, около пяти миллионов лет назад – и породить не только астероидный пояс, но и кометы, входящие в Солнечную систему.

Другая центральная идея Паттена и Уиндзора – массированная бомбардировка южного Марса. По крайней мере, она в своей основе не более невероятна, чем общепринятая идея о «статистическом скоплении попаданий» в северном полушарии. Больше того, растет число данных, подсказывающих, что юг действительно мог стать мишенью именно такой бомбардировки.

Три самых крупных в Солнечной системе им-пактных кратера – Эллада, Исида и Аргир – расположены к югу от линии раздела.

Эллада представляет собой эллиптический бассейн с центром на 295 градусе западной долготы и 40 градусе южной широты, 5 километров глубиной и размерами 1600 х 2000 километров, т. е. настолько объемный, что даже вал по его краю достигает 400 километров в ширину. По расчетам Паттена и Уиндзора этот огромный кратер образовался в результате столкновения с объектом диаметром в тысячу километров – «размером с Аляску вместе со штатом Вашингтон и половиной штата Орегон, в два раза больше штата Техас, больше почти всей Западной Европы».

Кратер Исида имеет тысячу километров в поперечнике и был оставлен, по мнению Паттена и Уиндзора, объектом шириной в 600 километров. Аргир имеет диаметр в 630 километров и был оставлен объектом в 360 километров шириной.

В соответствии с реконструкцией Паттена и Уиндзора, Эллада была первым из трех снарядов-убийц, достигших поверхности Марса и пронесшихся через атмосферу со скоростью в 40 тысяч километров в час к «яблочку» в центре полушария к югу от линии раздела:

«Фрагмент Эллады нанес по коре Марса прямой удар, практически вертикально. Он пробил кору до внутренней магмы Марса, вызвав огромную волну сжатия и сдвиговые волны. Снаряд Эллады при этом не пересек коры по другую сторону планеты… Однако угол попадания и скорость вызвали внезапное огромное внутреннее давление, приведшее к появлению пары вспучиваний в противоположном полушарии.

…Снаряд Эллады продолжал погружаться в магму Марса, одновременно вращаясь. Внезапно, примерно через J 00 минут после разрушения Астры, на противоположной стороне планеты начало вспучиваться поднятие Фарсида… Одновременно по крайней мере еще два фрагмента пробили кору Марса – Исида и Аргир. Антиподом кратера Исида стало второе вспучивание Марса – поднятие Элизий».

На фоне десятков тысяч малых кратеров и трех с лишним тысяч кратеров с диаметром более 30 километров (в том числе и нескольких десятков с диаметром до 250 километров) Эллада, Исида и Аргир выглядят темными таинственными чудовищами марсианской топографии. По оценкам Паттена и Уиндзора, эти кратеры были произведены тремя астероидами соответственно в 1000, 600 и 360 километров, но они ошиблись в расчете их диаметров. Из изучения столкновений астероидов с Землей мы знаем, что небесное тело диаметром в 10 километров способно оставить после себя кратер почти в 200 километров шириной. Более точные подсчеты подсказывают, что диаметры снарядов, поразивших Марс, – порядка 100 километров для Эллады, 50 километров для Исиды и 36 километров для Аргира.

Для планеты размером с Землю (Марс же чуть больше половины размера Земли) столкновение с любым объектом более одного километра в поперечнике грозит катастрофическими последствиями. И в самом деле, весьма обширное повреждение было нанесено Земле и гораздо меньшими объектами. Знаменитый Кратер Барринджера в штате Аризона – глубиной в 180 метров и диаметром чуть больше одного километра – был вырыт железным метеоритом не больше 50 метров в диаметре. Так называемый «Тунгусский метеорит», «упавший» 30 июня 1908 года, представлял собой воздушный взрыв над Россией фрагмента кометы размером в 70 метров в поперечнике, мчавшегося со скоростью в 100 000 километров в час. Подсчитано, что этот мощный взрыв на высоте примерно 6 километров над сибирской равниной повалил лес на площади более 2000 квадратных километров и полностью сжег его в центральной зоне на площади в тысячу квадратных километров, воспламеняя одежду людей на расстоянии до 500 километров от эпицентра. Сейсмические толчки от этого взрыва были отмечены на расстоянии более 4000 километров, а в атмосферу было выброшено такое количество пыли, затмившей солнце, что на протяжении нескольких последующих лет держалась заметно пониженная температура поверхности Земли.

Тунгусский объект имел 70 метров в поперечнике и, к счастью, взорвался над незаселенной местностью до столкновения с Землей. Шестьдесят пять миллионов лет назад другой объект – на этот раз 10 километров в поперечнике – рухнул на северную оконечность полуострова Юкатан и Мексиканский залив со взрывной силой, превосходившей, по оценкам, в десять тысяч раз мощь всех ныне накопленных на земле ядерных бомб и ракет. Он оставил после себя кратер диаметром в 180 километров, выбросив пылевое облако, которое затмевало солнце на протяжении пяти лет, и вызвал сейсмическую неустойчивость, которая сотрясала всю планету на протяжении десятилетий с афтершоками и вулканическими извержениями.

Это было то самое знаменитое «переломное событие», которое уничтожило динозавров, а также 75 процентов всех биологических видов, обитавших в то время на Земле. Оно было описано как одно из величайших бедствий, когда-либо пережитых нашей планетой. Этот объект был эквивалентен скале размером с Эверест и двигался в десять раз быстрее самой быстрой пули, а удар оказался такой силы, что вся Земля сдвинулась со своей орбиты на несколько десятков метров.

Пугает сама мысль о том, что «скала размером с Эверест» – всего десяти километров в поперечнике – могла вызвать общепланетный катаклизм, едва не покончивший с жизнью на Земле. В Солнечной системе астероиды и кометы размером в 10 километров и больше – вещь относительно обычная, и, как мы увидим в Части IV, многие из них несутся по потенциально катастрофическим – «пересекающимся с Землей» – орбитам. Астрономы называют их «объектами группы Аполлона» и полагают, что некоторые из них достигают 100 километров в диаметре. Подобные гиганты считаются редкими. Столкновение же с одним из них стало бы актом «мироубийства», который вряд ли пережила какая бы то ни было форма жизни.

Не мешает повторить, что объект, вырывший кратер Элладу на Марсе, имел диаметр в 100 километров. Объект Исиды был 50 километров в диаметре, а объект Аргира – 36 километров.

Поскольку каждый из таких огромных межпланетных разрывных снарядов достаточно велик, чтобы убить Марс, нетрудно вообразить, каковы должны были быть глобальные последствия трех подобных попаданий. На самом деле, не нужно руководствоваться одним воображением, ибо мы располагаем полученными НАСА фотографиями погубленного тела Марса, рассказывающими нам его историю. Рискуя слишком уж увлечься метафорой, скажем, что, судя по этим фотографиям, «жертва» была сначала поражена с юга в упор космическим эквивалентом выстрела из дробовика 12-го калибра – отсюда тысячи кратеров, покрывающих планету к югу от линии раздела, а затем «убийца» довершил свое дело тремя одиночными выстрелами из винтовки крупного калибра.

Шестьдесят пять миллионов лет назад, в тот момент, когда Землю, поразила убившая динозавров комета или астероид шириной в 10 километров, из места ее падения в Мексиканском заливе по планете пробежали чудовищные ударные волны. Геологи считают неслучайным, что почти точно на противоположной стороне земного шара, в Индии, и точно в то же самое время произошел необычайный взрыв вулканической активности. Широкомасштабное просачивание расплавленной магмы сквозь трещины в земле быстро образовало большой «щит» базальтовой лавы – около тысячи метров высотой и площадью в несколько тысяч квадратных километров, который охладился и стал нынешним Деканским плоскогорьем. «Ударные волны, которые прокатились по планете из места падения, – отмечали Джон и Мэри Гриббин, – должны были стремиться вновь собраться вместе примерно в этой части света».

Паттен и Уиндзор настаивают на том, что примерно то же самое, но только в сотню раз худшее, случилось на Марсе: поднятие Фарсида вспучилось как реакция на удар Эллады, а Элизий – на удар Исиды. Ударные волны достигли такой силы, что не только обежали планету, но и должны были проткнуть ее насквозь перед проникающими в Марс, как буравы, астероидами. В самом деле, подсчитано, что из точек их попадания, к югу от линии раздела, астероиды Эллада, Исида и Аргир могли преодолеть расстояние около 5 тысяч километров и остановиться в противоположном, «спокойном» полушарии, к северу от линии раздела. Там они должны были высвободить гигантские волны сжатия, которые должны были устремиться к поверхности со скоростью около 5 тысяч километров в час.

Вполне резонно предположить – и это подкрепляется Деканским прецедентом на Земле – что такое воздействие могло вызвать достаточную вулканическую активность на поверхности, чтобы объяснить появление поднятий Фарсида и Элизий, а также, возможно, и горы Олимп. Кроме того, Паттен и индзор предположили, что вынужденная необходимость для Марса поглотить и «переварить» энергию массы и кинетическую энергию трех огромных астероидов едва не привела к его полному разрушению. Но этой энергии оказалось недостаточно, чтобы выбросить магму в Элизии и Фарсиде. Давление искало выхода, и – начиная с восточного края Фар-сиды – планета лопнула по шву на протяжении четверти ее окружности, образовав чудовищный разрез, который мы ныне знаем как долину Маринеров. Эта головокружительная система каньонов достигает глубин до 7 километров, т. е. слишком глубоких, по мнению таких авторитетов, как Питер Каттермоул, чтобы объяснить их появление внутренними геологическими процессами.

Но, может быть, в результате трех полученных Марсом гигантских ударов с ним случилось и что-то другое, еще более разрушительное, чем все остальное? Не могли ли удары, полученные им изнутри и исходившие с юга, донести до севера достаточно энергии, чтобы стряхнуть с него кору?

Именно такой сценарий рассматривает в «Сайентифик Америкэн» Уильям К. Хартманн, отмечая, что столкновения даже с одним очень крупным объектом теоретически хватило бы для объяснения марсианской «асимметрии». Как мы уже видели, всегда предполагалось, что подобное столкновение – или множественные столкновения – должны были иметь место в северном полушарии. Но одно недавнее исследование подкрепляет идею о том, что чудовищные импульсы энергии, переданные с юга на север в момент ударов в Элладе, Исиде и Аргире, могли сделать дело столь же эффективно. Указанное исследование показывает, что ударные волны даже от относительно малых столкновений могли заставить поверхность Марса «подпрыгнуть» и выбросить в космическое пространство «булыжники» до 15 метров в поперечнике.

Эллада, Исида и Аргир являются следами отнюдь не малых столкновений. Нельзя исключать возможность того, что их объединенная масса и кинетическая энергия могли «сотрясти» все северное полушарие с достаточной силой, чтобы сбросить в космос пласт ее коры толщиной в 3 километра.