Космос. Все о звёздах, планетах, космических странниках

Абрамова Оксана Викторовна

^{Природа кольцевой структуры Ришат в Африке пока неизвестна}

Позднее были открыты кратеры Уэллс Крик в США и Босумтви в Гане по 10 км каждый, Нардлинген Рис в Германии (24 км) и другие.

Не всегда удаётся разгадать природу уже известных кольцевых структур. Например, кольцевая структура Ауронга в пустыне Сахара сначала была погребена под более молодыми отложениями, а затем частично вскрыта эрозией. Общий диаметр Ауронги примерно 13 км, а возраст около 350 млн. лет.

Структура

Ауронги недостаточно изучена, о её происхождении учёные спорят до сих пор. Французские исследователи взяли там образцы пород, в которых отчетливо видны признаки изменения первоначального строения под действием сильного удара (специалисты это называют ударным метаморфизмом). Поэтому большинство исследователей теперь склоняются к мнению, что кольца имеют космическую природу. А вот кольцевую структуру Ришат, также расположенную в африканской Сахаре, долго считали ударным кратером. Радиолокационные исследования с орбиты помогли учёным увидеть подробности рельефа. Наземные исследования не подтвердили космическую природу Ришат. Никаких свидетельств внешнего удара обнаружить не удалось: поверхность внутри колец почти не заглублена, изменённые взрывом породы отсутствуют. Нет здесь и проявлений вулканизма. Скорее всего, на месте этих колец когда-то происходил процесс поднятия слоев осадочных пород, сопровождавшийся разрушительным действием эрозии. Но и в этом случае остается трудно объяснимой загадкой почти идеально круглая форма структуры Ришат.

К нашему времени на планете обнаружено более 230 кратеров ударно-взрывной космической природы. Из них в России — 35. Изученные земные астроблемы похожи на кратеры Луны, Марса, Меркурия. «Плотность» астроблем в разных частях света очень неравномерна и в большой мере зависит от степени изученности территорий. Поэтому в Европе и в Северной Америке число найденных астроблем значительно больше, чем в Африке. Многие учёные полагают, что предстоит открыть ещё не одну сотню «космических ран» на Земле.

Импактные события — грозные явления природы

Падение на Землю небесных тел в некоторых случаях может привести к катастрофическим последствиям. Их масштабы прежде всего зависят от скорости и массы падающего на Землю тела. Скорость встречи Земли с космическим объектом может быть от 1 1,2 до 72,8 км/с. 11,2 км/с — это II космическая скорость, которая необходима, чтобы преодолеть земное притяжение и улететь в межпланетное пространство. Такую же скорость под действием гравитации Земли разовьёт даже медленно подлетающий к ней метеороид. Максимальная скорость — 72,8 км/с — складывается из орбитальной скорости нашей планеты и скорости летящего навстречу ей метеороида.

Удар космического «странника» сначала принимает на себя воздушная оболочка Земли. Сила торможения в атмосфере будет тем больше, чем больше размер «космического пришельца». Ведь от этого зависят объём и площадь воздушной подушки, которую создаёт перед собой вторгшееся тело. Если масса уплотняющейся воздушной подушки окажется в 10 раз больше массы метеорита, его скорость может быть погашена больше чем на 90%. В некоторых случаях скорость приземления бывает так мала, что даже многотонный «пришелец» не выроет воронки. Характерный тому пример — самый большой из исследованных учёными железный метеорит Гоба массой около 60 т. Этот железный метеорит, скорей всего, вошёл в атмосферу и продолжал двигаться к земной поверхности под очень малым углом, поэтому в процессе постепенного торможения не только погасил почти всю скорость, но сохранил свою форму. Учёные полагают, что каменный метеорит подобной массы мог бы раздробиться в воздухе.

Метеорит

Гоба крупным планом

^{Метеорит Эскуэль — один из самых красивых палласитов, он найден в 1951 г. на юге Аргентины}

При большей скорости падения метеориты образуют либо ударные, либо взрывные кратеры. Ударные кратеры, размер которых зависит от величины метеорита, появляются при скоростях падения до 4 км/с. При этом участок земной поверхности обычно деформируется, породы дробятся и вылетают из образующегося кратера. При ударе со скоростью 5 км/с и более (высокоскоростной удар) происходит взрыв, величина энергии которого зависит от массы и скорости «ударника» (так специалисты называют врезавшееся тело).

^{Крупнейшая кольцевая ударная структура Вредфорт в Южной Африке}

Именно они определили зависимость диаметра кратера от энергии метеорита. При массе т, скорости метеорита v энергия Е = mv²/2, диаметр кратера D пропорционален Е^1/3. Таким образом, о величине освобождающейся при этом энергии можно судить по размерам обнаруживаемых астроблем. Их истинные размеры удаётся выяснить далеко не сразу.

Например, кольцевая структура Вредфорт находится на юго-востоке Африки приблизительно в 100 км от Иоганнесбурга, в центральной части золотоносного бассейна Витватерсранда. Ярко выраженное в рельефе ядро структуры имеет примерно 40 км в диаметре. Оно сложено древними кристаллическими породами. Плоское ядро окружает приподнятое над ним кольцо более молодых осадочных отложений и застывших лав. Оказалось, что эти молодые геологические слои скрывают значительную часть древнего кратера. Диаметр покровного кольца около 80 км. Дальнейшее изучение изменений в структуре пород под действием взрыва позволило установить первоначальный диаметр кратера. Он достигал 300 км и сейчас полностью охватывает весь золотоносный бассейн Витватерсранда. Специалисты считают, что сохранение крупнейших в мире золотых месторождений бассейна

Витватерсранда объясняется наличием этого обширного кратера. В частности, древняя структура Вредфорт затруднила вымывание драгоценного металла водными потоками. Астроблема начала свою историю приблизительно 2 млрд. лет назад. Это самая древняя и наиболее изученная ударная структура на Земле.

Сравним высвобождаемую при импактном событии энергию с энергией других грозных явлений природы.

Наша планета получает от Солнца ежегодно колоссальное количество энергии — 5,2•10²⁴ Дж.

Суммарная годовая энергия землетрясений в 500 000 раз меньше — 1,0•10¹⁹ Дж.

При извержении в 1883 г. вулкана Кракатау в считанные минуты освободилась энергия 1,81•10¹⁹ Дж, а вулкана Тамбора в 181 5 г. — 1,44•10²⁰ Дж.

При импактных событиях — образовании метеоритного кратера — земная кора может получить гораздо больше энергии:

для кратера 10 км — 10²¹ Дж.

для кратера 50 км — 10²³ Дж.

для кратера 70 км — 10²⁵ Дж.