Маггемит считался на Земле минералом редким до тех пор, пока я не обнаружил, что территория Якутии буквально засыпана огромным количеством магнитной окиси железа. Это были красно-бурый песок или стяжения различной формы. Но свойства этого маггемита были необычными: после прокаливания он оставался магнитным, подобно его синтетическому аналогу. Я описал его как новую минеральную разновидность и назвал "стабильным маггемитом". Возникли вопросы: почему он отличается по свойствам от "обычного" маггемита, почему его так много в Якутии, но нет среди многочисленных красноцветов экваториальной зоны Земли?
Остается объяснить, откуда взялся стабильный маггемит, да еще в таких количествах. Портнов пишет, что он легко образуется при прокаливании лимонитовых кор выветривания, которых в Якутии очень много. Следовательно, нужно искать источник высокой температуры. Поначалу ученые грешили на лесные пожары, но это не объясняло ровным счетом ничего: леса горят повсюду, в том числе и на экваторе, а магнитной окиси железа там или вовсе нет, или ничтожно мало. Разгадка пришла, как это часто бывает, с неожиданной стороны.
В бассейне сибирской реки Попигай был обнаружен гигантский метеоритный кратер около 130 километров в поперечнике, возраст которого, по мнению специалистов, составляет 35 миллионов лет. Грандиозная катастрофа произошла на рубеже двух геологических периодов кайнозойской эры – эоцена и олигоцена, когда флора и фауна Земли претерпели значительные изменения. В частности, граница этих эпох отмечена дивергенцией единого ствола приматов и появлением первых человекообразных обезьян. Вполне вероятно, что одной из причин, перекроившей лицо нашей планеты, стала метеоритная атака из космоса. Предположительно Попигайский астероид достигал 8 – 10 километров в диаметре и летел со скоростью около 30 километров в секунду. Он пробил атмосферу насквозь, а высвободившаяся при ударе энергия была столь велика, что моментально расплавила несколько тысяч кубических километров горных пород, перемешав воедино базальты, граниты и осадочные отложения. В радиусе нескольких тысяч километров все сгорело дотла, испарились воды озер и рек, а поверхность планеты на значительном протяжении прожарилась, как кость в огне.
А теперь вспомним, что непосредственно за орбитой Марса располагается пояс астероидов – огромный рой миниатюрных планет и обломков неправильной формы, обращающихся вокруг Солнца между орбитами Марса и Юпитера. Самая большая из малых планет – Церера, открытая еще в 1801 году, имеет диаметр около 1000 километров, но подавляющее большинство небесных тел в поясе астероидов гораздо меньше – от сотен метров до нескольких километров. На Марсе выявлены следы интенсивной метеоритной бомбардировки; одних только гигантских кратеров, каждый из которых больше Попигайского, насчитывается на его поверхности более сотни. Таким образом, мы вправе предположить, что магнитные красноцветы Марса обязаны своим происхождением сильнейшему прокаливанию его грунта в результате астероидного удара. Разреженная атмосфера четвертой планеты тоже получает естественное объяснение, поскольку газы при высоких температурах превращаются в плазму и улетучиваются в космос. А кислород, обнаруживаемый сегодня на Марсе в ничтожных количествах, можно смело назвать реликтовым: это убогие остатки того кислорода, который некогда породила уничтоженная жизнь.
У Марса имеются два крохотных спутника – Фобос и Деймос ("страх" и "ужас" в переводе с греческого), которые вращаются вокруг материнской планеты на очень низких орбитах. Их происхождение окончательно не установлено. В свое время известный отечественный астрофизик И. С. Шкловский даже высказал гипотезу, что Фобос может иметь искусственное происхождение, однако впоследствии его гипотеза не подтвердилась. По мнению большинства ученых, спутники Марса захвачены им из пояса астероидов. Они представляют собой небесные тела неправильной формы с почти круговыми орбитами. Фобос напоминает картофелину длиной 26 и шириной 18 километров. Размеры Деймоса еще меньше – 16 и 10 километров соответственно. Деймос обращается вокруг Марса на расстоянии около 23 тысяч километров, а вот Фобос стелется совсем низко: его отделяют от планеты чуть менее 6 тысяч километров. Период его обращения очень мал – за одни марсианские сутки он успевает трижды обогнуть Марс. Фобос быстро приближается к материнской планете, и вполне возможно, что он довольно скоро (по астрономическим меркам, разумеется) пересечет так называемый предел Роша, то есть некоторое вполне определенное критическое расстояние (свое для каждого небесного тела), на котором гравитационные силы разрывают спутник на части.
На Марсе предел Роша проходит в 5 тысяч километров от поверхности планеты, поэтому Фобосу осталось чуть да маленько до бесславной, но шумной гибели. По оценкам специалистов, трагедия приключится примерно через 40 миллионов лет и будет иметь катастрофические последствия. Когда обломки спутника рухнут на Марс, его поверхность разогреется до высочайших температур, а остатки атмосферы в виде плазмы улетят в мировое пространство.
Портнов пишет:
Как видим, названия для спутников выбраны очень удачно: Марс находится под Страхом с Ужасом впридачу. Я думаю, что у Марса был, по крайней мере, еще один спутник, для которого лучшее название – Танатос, смерть. Танатос вращался на более низкой орбите, чем Фобос. Он был заторможен плотной марсианской атмосферой, прошел через предел Роша, и его обломки уничтожили на Марсе все живое. Осколки этой страшной астероидной атаки – куски марсианской коры – долетели до Земли. Любопытно, что кратеры на Марсе образуют линейно вытянутые зоны и следуют друг за другом, как следы автоматных очередей. Возможно, так отражаются направления "главных ударов" падавших друг за другом обломков Танатоса.
Что можно сказать по этому поводу? Версия Портнова, безусловно, заслуживает внимания, потому что замечательно объясняет разнообразные нестыковки в недавнем геологическом прошлом Красной планеты. С одной стороны, сухие каньоны и доисторические речные долины, промытые реликтовыми водами, а с другой – мертвый лунный пейзаж, не оставляющий геологам ни единого шанса. Когда обломки разрушенного спутника спалили все живое на поверхности Марса, произошло намагничивание красноцветных пород, а остатки марсианской атмосферы превратились в горячую плазму и рассеялись в межпланетном пространстве. С космических высот спустились убийственные холода, и за считанные миллионы лет Марс превратился в безжизненную пустыню.
Между прочим, наша планета тоже знавала нелучшие времена и не уставала шарахаться из крайности в крайность. На протяжении последних двух миллионов лет жестокие оледенения с завидной регулярностью сменялись теплыми межледниковьями. Около 10 тысяч лет назад, в так называемый максимум голоцена, ледники окончательно растаяли и среднегодовая температура упрямо полезла вверх. За сравнительно короткое время она выросла весьма основательно, превысив на 3–5 градусов современные значения. В ту пору все климатические пояса были сдвинуты на 800 – 1000 километров к северу, и на широте современного Мурманска шумели дубравы. Пустыня Сахара была цветущей саванной, на просторах которой щипали травку необозримые стада копытных, а в илистой жиже теплых водоемов плескались крокодилы и бегемоты. Но разве кто-нибудь сегодня об этом помнит? Дела давно минувших дней, преданья старины глубокой...
Заслуживает внимания рассказ Александра Портнова о долетевших до Земли фрагментах марсианской коры после падения Танатоса. Метеоритов родом с Марса известно несколько десятков, что уже само по себе наводит на определенные размышления. Сегодня их марсианское происхождение сомнений практически не вызывает, поскольку изотопный состав редких газов этих небесных тел идентичен составу атмосферы Марса. Но метеорит ALH84001 весом около 2 килограммов, найденный в Антарктиде в 1984 году, вызвал настоящую сенсацию. Тщательное изучение находки показало, что упомянутый метеорит испытал сильное ударное воздействие около 16 миллионов лет назад, а на Землю попал сравнительно недавно (13 тысяч лет назад). Все бы ничего, но исследование его внутренней структуры с помощью сканирующего электронного микроскопа позволило выявить в теле небесного гостя весьма специфические детали, напоминающие окаменелости микроорганизмов. По характеру химических отложений, внутри которых "законсервированы" бактерии, ученые пришли к выводу, что их возраст составляет 3,6 миллиарда лет, то есть бесспорно относится к моменту пребывания метеорита в марсианских породах. Правда, специалистов смущает тот факт, что гипотетические марсианские бактерии в 100 – 1000 раз уступают в размерах их земным аналогам. Микробиологи пожимают плечами: в столь малом объеме не смогут уместиться внутриклеточные органеллы, необходимые для их жизнедеятельности.
Размеры "марсианских" бактерий вполне сопоставимы с земными вирусами, но последние не имеют клеточной структуры и не могут существовать самостоятельно. С другой стороны, в какой степени можно доверять микробиологам, если речь идет о законах чужой эволюции? Одним словом, вопрос остается открытым: к настоящему времени в распоряжении земной науки имеется один-единственный свидетель внеземной жизни, весьма, впрочем, ненадежный.
Пятая планета Солнечной системы по праву носит имя верховного бога из древнеримского пантеона. Олимпиец Юпитер, он же греческий Зевс-громовержец, суровый, но справедливый господин: ему ничего не стоит шарахнуть смертоносным перуном по паршивому неслуху, кем бы тот ни был – человеком или еще какой иной божьей тварью. Чтобы слепить один Юпитер, потребовалось бы 318 Земель – именно в такое количество раз он превосходит Землю по массе. И хотя он в два с лишним раза увесистее всех остальных планет Солнечной системы, вместе взятых, необходимо не меньше 1047 Юпитеров, чтобы вылепить одно-единственное Солнце. Диаметр Юпитера превосходит земной в 11 раз и составляет почти 143 тысячи километров. Как и подобает патриарху планетного семейства, он плывет по небу с приличествующим его сану достоинством, вальяжно и неторопливо, в сопровождении почетного эскорта из своих 63 спутников, совершая полный оборот вокруг Солнца за 12 без малого лет. Царствующим особам с Олимпа спешить некуда, у них впереди вечность.
Юпитер возглавляет список газовых гигантов, которые разительно отличаются от планет земной группы. Во-первых, они очень велики и массивны: на их долю приходится 99,5 % массы всей планетной семьи. Во-вторых, они состоят в основном из водорода и гелия, поэтому средняя плотность вещества планет-гигантов приближается к плотности воды – от 0,7 г/см3у Сатурна до 1,6 г/см3у Нептуна. Средняя плотность планет земной группы много выше и колеблется от 5,5 г/см3у Земли до 3,9 г/см3у Марса. В-третьих, они лишены отчетливой грани, разделяющей атмосферу и поверхность планеты: их мощная газовая оболочка плавно переходит в океан жидкого молекулярного водорода. Наконец, все планеты-гиганты окольцованы, но если о знаменитых кольцах Сатурна наслышаны все, то аналогичные образования у Нептуна, Юпитера и Урана были обнаружены сравнительно недавно.
Царственный Юпитер смотрится весьма внушительно даже на фоне своих газовых собратьев. Например, Сатурн, мало уступающий ему в размерах, в три с лишним раза легче Юпитера. Видимая поверхность пятой планеты – это слой сплошной облачности из чередующихся темных и светлых поясов, окрашенных в разные цвета и простирающихся от экватора до сороковых параллелей северной и южной широты. Пестрота широтных поясов объясняется примесью различных химических соединений. Пожалуй, самая известная деталь на поверхности Юпитера – так называемое Большое красное пятно, овальное образование переменных размеров, расположенное в южной тропической зоне. В настоящее время его размеры составляют 15 000 х 30 000 километров, так что внутри красного пятна можно без труда уложить бок о бок два земных шара. Астрономы наблюдают эту загадочную структуру на протяжении 300 лет.
Некоторые ученые считали красное пятно твердым и достаточно легким телом, плавающим в верхних слоях атмосферы, но сия экстравагантная версия не нашла подтверждения. По современным представлениям, Большое красное пятно – это свободно мигрирующий атмосферный вихрь антициклонического типа, однако о происхождении этого вихря и причинах его поразительной стабильности планетологи не могут сказать ничего определенного.
Несмотря на свою увесистость, Юпитер очень резво вращается вокруг оси. Полный оборот совершается всего за 9 часов 50 минут, так что продолжительность юпитерианских суток не превышает 10 часов. А поскольку планета представляет собой нетвердое тело, скорость осевого вращения разнится в зависимости от широты, поэтому экваториальные зоны вращаются быстрее полярных. Смены времен года на Юпитере не бывает, так как плоскость его экватора практически лежит в плоскости орбиты (угол наклона составляет всего 3 градуса). Как уже говорилось, основными компонентами Юпитера, слагающими тело планеты, являются водород и гелий в соотношении 80 и 20 % соответственно (по массе). При этом исследования с помощью космических зондов показали, что верхний слой облачности, по всей вероятности, состоит из перистых аммиачных облаков, а ниже находится смесь водорода, метана и замерзших кристаллов аммиака. За счет конвективных процессов в атмосфере Юпитера формируется система устойчивых зональных течений в виде сильных ветров, дующих в одном направлении. Скорость их весьма значительна и колеблется от 50 до 150 метров в секунду. У Юпитера обнаружено мощное магнитное поле, по напряженности на порядок превосходящее магнитное поле Земли. Планету окружают протяженные радиационные пояса, а шлейф магнитосферы Юпитера можно зафиксировать даже за орбитой Сатурна.
Юпитер расположен от Солнца впятеро дальше, чем Земля, на расстоянии около 800 миллионов километров, поэтому температура внешнего облачного покрова гигантской планеты не поднимается выше минус 130 градусов по Цельсию. Однако тепловое излучение его недр вдвое превышает приток солнечного тепла, что говорит о сложных процессах, совершающихся в глубинах планеты. С глубиной давление и температура стремительно растут, достигая очень больших величин. В 1995 году окрестности Юпитера посетил американский зонд "Галилео", спускаемый аппарат которого сумел с помощью парашюта проникнуть в атмосферу газового гиганта вплоть до глубины 156 километров, в результате чего были получены ценные данные о внутреннем строении планеты. А сам зонд впервые в истории вышел на орбиту вокруг Юпитера и до 2003 года изучал планету и ее спутники. Приведу цитату из фундаментального труда "Астрономия: век XXI", выпущенного к 175-летию Государственного астрономического института им. П. К. Штернберга.
На основе данных, полученных космическими зондами, и теоретических расчетов построены математические модели облачного покрова Юпитера и уточнены представления о его внутреннем строении. В несколько упрощенном виде Юпитер можно представить в виде оболочек с плотностью, возрастающей по направлению к центру планеты. На дне атмосферы толщиной 1500 км, плотность которой быстро растет с глубиной, находится слой газо-жидкого водорода толщиной около 7000 км. На уровне 0,9 радиуса планеты, где давление составляет 0,7 Мбар (то есть в 700 000 раз больше земного. – Л. Ш.), а температура около 6500 К, водород переходит в жидко-молекулярное состояние, а еще через 8000 км – в жидкое металлическое состояние. Наряду с водородом и гелием в состав слоев входит небольшое количество тяжелых элементов. Внутреннее ядро диаметром 25 000 км – металлосиликатное, включающее также воду, аммиак и метан. Температура в центре составляет 23 000 К, а давление – 50 Мбар. Похожее строение имеет и Сатурн.
Ясно: Юпитер – это мир, так отличающийся от нашего, что было бы чересчур опрометчиво с порога отвергать возможность существования необычных форм жизни в недрах огромной планеты. В атмосфере Юпитера обнаружены кислород, азот и углерод, причем содержание кислорода, по некоторым оценкам, может в 5 – 10 раз превышать солнечное. И хотя поиски воды дают самые противоречивые результаты, вопрос о присутствии водяных паров в атмосфере пятой планеты окончательно не решен. Во всяком случае, наличие короткоживущих кучевых облаков в окрестностях Большого красного пятна заставляет о многом задуматься.
Ничуть не менее интересны и большие спутники Юпитера, которые принято называть галилеевыми, в честь открывшего их в начале XVII века итальянского физика и астронома Галилео Галилея. Их четыре – Ио, Европа, Ганимед и Каллисто, причем Ганимед – самый большой спутник в Солнечной системе; он превосходит по размерам даже Меркурий. Однако в настоящее время пристальное внимание большинства ученых привлекает второй из галилеевых спутников – Европа, как возможный кандидат на роль колыбели простейших форм жизни. Дело в том, что поверхность этой небольшой планеты (ее диаметр чуть меньше лунного) покрыта мощной ледяной корой стокилометровой толщины, а под ней лениво катит волны сплошной океан жидкой воды, глубина которого может достигать 50 километров. Подледный океан представляет собой своего рода мантию Европы, причем вполне вероятно, что вода в нем теплая, поскольку подогревается поступающим из недр планеты теплом. Таким образом, второй спутник Юпитера – единственное, кроме Земли, небесное тело Солнечной системы, не испытывающее нехватки животворной влаги.
Средняя плотность Европы приближается к плотности планет земной группы и составляет около 3 г/см3. Следовательно, 80 % ее массы приходятся на силикатные породы, слагающие разогретое ядро, а 20 % – на водяной лед (жидкая водно-ледяная мантия плюс ледовая кора). Ледовый панцирь планеты покрыт густой сетью трещин и разломов, что говорит об активных тектонических процессах, протекающих в недрах Европы. Крупные трещины простираются на тысячи километров, а их ширина колеблется от 20 до 200 километров. Не исключено, что в теплом подпанцирном океане второго спутника Юпитера могут существовать простейшие формы жизни. Некоторые ученые полагают, что наиболее благоприятные условия должны складываться не в океанских глубинах, а в области тектонических разломов на поверхности планеты. Дело в том, что из-за приливного эффекта Юпитера трещины периодически сужаются и расширяются. В последнем случае вода поднимается почти до самой поверхности, и тогда ее толщу начинает проникать солнечный свет, необходимый для поддержания жизни.