Марс – батьківщина шерголітів
Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.
Давно минули ті часи, коли Паризька академія наук сама собі заборонила розглядати будь-які повідомлення про метеори: «…як відомо, каменів на небі немає і бути не може, отже, всяка звістка про те, що вони звідти падають, свідомо помилкова». Поступово стало ясно, що між орбітами Марса і Юпітера знаходиться скупчення «каменів», які часом потрапляють в атмосферу нашої планети і згорають в ній, а то і долітають до самої поверхні Землі.
Космологи запропонували пояснення, згідно з яким цей метеорний пояс виник після того, як утворилася Сонячна система. Матерія, що виявилася тоді «зайвою», злиплася в малі планети — астероїди. З тих пір (чим-чим, а часом астрономія володіє в надлишку!) астероїдам траплялося стикатися між собою, породжуючи космічний пил і уламки; вони-то і суть ті «падаючі зірки», що осяюють наше нічне небо.
Життєвий шлях більших астероїдів ускладнений ще й тим, що в їх надрах є радіоактивні елементи, ядерний розпад яких виділяв тепло в такій кількості, що надра небесних тіл розплавлялися. Всі ж малі планетки довго тепло всередині себе тримати не в силах. За якихось сто мільйонів років вони охолоджуються, Надра їх знову застигають і кристалізуються.
Коли відбуваються такі події, можна визначити досить точно: про це розповідає нинішній відносний вміст радіоактивних елементів і продуктів, що виникають при їх розпаді. Особливо точні “годинники”, що працюють на перетворенні калію-40 в аргон-40, рубідію-87 в стронцій-87 і самарію-147 в неодим-143. Завдяки їм, і було встановлено, що майже всі метеорити, які пережили розплавлення, застигали приблизно чотири з половиною мільярди років тому. Таких метеоритів (їх називають ахондритами) абсолютна більшість.
Ну, а як же бути з меншістю? Адже в метеоритних колекціях зустрічаються так звані шерготіти, до яких сказане не відноситься. Так, коли геохіміки виміряли в шерготиті вміст самарію і неодиму, їх співвідношення вказало: цей метеорит кристалізувався всього 620 мільйонів років тому. Крім того, він ніс на собі сліди страшного зіткнення, що породило на поверхні ударні хвилі. Ця подія збила з пантелику інші радіоактивні “годинники”, перемішавши між собою інші ізотопи, за якими можна було б судити про вік метеорита. Зате час катастрофи, коли «годинник» зупинився, визначається досить точно: це сталося двісті мільйонів років тому.
«Все життя, що залишилося» шерготитів була неясним: за унікальною знахідкою повніше його відновити було не можна. Було – до тих пір, поки американські полярники не знайшли в Антарктиді ще два подібних тіла. Геохіміки проаналізували відношення один до одного самарію з неодимом і рубідію зі стронцієм, що входять до їх складу. Виявилося, що і ці небесні тіла кристалізувалися зовсім недавно — між 600 мільйонами і 1,2 мільярда років тому. Значить, вони теж багато молодше будь-якого з ахондритів.
Тут вже випадковість виключена. Космологи з упевненістю заявили, що шерготити — не уламки астероїдів! Швидше за все, вони колись відкололися від значно більшого тіла, яке остигало куди довше, ніж астероїди. Просто 200 мільйонів років тому в якесь вельми велике небесне тіло потрапив чималих розмірів метеорит. Він потрапив у застиглий 400 мільйонів років тому лавовий потік і викинув його шматки в космос.
Але що це за небесне тіло, що породило шерготити? Може бути, Місяць? Ні, його доводиться виключити: останній лавовий потік тут застиг більше 2,5 мільярда років тому. Те ж можна сказати і про Меркурій.
Земля і Венера здаються більш придатними кандидатами в батьки для шерготитів. Однак обидві планети виявляються занадто вже великими. Космічна швидкість, при якій можна з їх поверхні «втекти», дуже висока, так що ймовірність породження ними шерготитів знижується. Тому ж повинна перешкоджати щільна атмосфера, що огортає як Землю, так і Венеру.
Найбільш підходящим місцем зародження шерготитів є Марс. Його вулкани виливали лаву зовсім недавно – ймовірно, 200 мільйонів років тому. Космічна швидкість тут удвічі менша, ніж на Землі, а атмосфера ріденька; їй не втримати уламки, що відлітають. Отже, дуже ймовірно, що «прибульці» з червоної планети вже тут. Варто тільки уважніше придивитися до шерготитів, що лежать під склом геологічного музею.