Останній притулок зоряних мандрівників

Упродовж усієї історії людства людей цікавили камені, що падали з неба. Колись вони вважалися вісниками богів і зберігалися в храмах як святині. У 77 році н.е. знаменитий римський дослідник природи Пліній Старший докладно писав про метеорити. За своїм складом метеорити діляться на залізні, залізо-кам’яні і кам’яні.

Найчастіше на Землю падають кам’яні метеорити. Своє прибуття вони відмічають з великою помпезністю: гримить салют, фейєрверком розсипаються іскри. Ось як, наприклад, описують  падіння метеорита на півночі Франції, яке сталося в 1803 році. «На ясному небі з’явилася вогняна куля, яка впала із страшним вибухом. Після вибуху почувся гуркіт, ніби стріляли гармати, а потім зазвучали, ніби постріли з рушниць. Закінчилося усе це гуркотом численних барабанів».

До кам’яних метеоритів належить і знаменитий «святий» камінь, який знаходиться в місті Мекка на Аравійському півострові, і до якого щороку ходять на уклін тисячі мусульман. Напевно, колись давно, побачивши це вогняне падіння метеорита з неба на землю, люди вирішили, що це посланець Аллаха.

Значно рідше на Землю падають залізні метеорити. Люди з давніх часів вважали їх небесними дарами, поміщали в храмах, поклонялися їм. З метеоритного заліза древні майстри навчилися виготовляти мечі, бо  воно дуже тверде, та ще й не іржавіє, такі мечі не мали собі рівних і, як вірили наші предки, забезпечували власникам перемогу. Може, саме із залізного метеорита виготовили давні умільці знамениту залізну колону, яка вже багато віків стоїть біля Делі. Вона досі не заіржавіла!

Іноді на Землю сиплеться метеоритний дощ, тобто майже одночасно на невелику площу випадають декілька десятків метеоритів. Такий дощ в Тюрингії в 1552 році повибивав багато вікон і убив коня князя Шварцбург-Рудольштадтського. У 1946 році метеоритний дощ випав і в нас в Україні: понад сто метеоритів впали біля села Кримка Миколаївської області і сильно налякали людей.

Іноді в метеоритах знаходять невеликі тьмяні алмази, прозорий мінерал оливин, мінерали, які невідомі на Землі.

На жаль, більшість падінь метеоритів відбуваються в океан або в безлюдних місцях, і їх ніхто не бачить. Але коли на Землю падає великий метеорит, так званий болід, не помітити його неможливо. На небі з’являється вогняна куля такої яскравості, що її видно навіть удень, із страшним гуркотом мчиться він над Землею і вибухає десь за горизонтом, залишаючи після себе воронки, розкидаючи уламки і викликаючи пожежі. От як, наприклад, описують свідки падіння метеорита в горах Сіхоте-Аліня у 1947 році. «На небі з’явився сяючий болід, який летів на південь, залишаючи після себе клуби світла і снопи іскр. Він впав десь на західних відрогах хребта Сіхоте-Алінь у Росії, після чого прозвучало декілька вибухів.  Там, де він пролітав, у будинках розчинялися две­рі, вилітало скло з вікон, обсипалася штукатурка. Тварини страшенно злякалися. На місці падіння було знайдено 106 воронок, дерева оголилися, частина з них була розрубана на шматки, а деякі, були пробиті... осколками метеоритів і згодом засохли.

За підрахунками учених, вага цього метеорита була понад 100 тонн.

Падають на Землю ще й більші метеорити. Так, в штаті Арізона в Північній Америці залишився слід від падіння величезного боліда, який важив понад 500 000 тонн. Цей знаменитий кратер має в поперечнику 1207 метрів і в глибину 174 метри. Якби такий болід впав на велике місто, то залишив би по собі лише купу руїн. Ну, а якби Земля зіткнулася з астероїдом, могли б загинути цілі континенти. Навіть якщо б таке небесне тіло пройшло біля Землі, то своїм тяжінням воно викликало б таку величезну приливну океанську хвилю, що вона, впавши на суходіл, знищила б усе живе на своєму шляху.

На щастя, великі метеорити і боліди падали на Землю дуже давно. Коли наша планета тільки народжувалася і пилова хмара, з якої утворювалася Земля, була ще досить густа — суцільна злива пилу, метеоритів, болідів сипався на її вогняну поверхню, піднімаючи клуби, бризки, хмари вогню. Далеко в небо били величезні вогняні фонтани, які піднімалися при падінні важких астероїдів, і, застигаючи, сипалися на поверхню планети залізо-кам’яним дощем. Чорний дим клубочився над Землею, утворюючи щільні хмари, які раз в раз пронизували сліпучі стріли небесних посланців. Де вони падали, утворювалися плоскогір’я і гори, ще розжарені, але щільніше, ніж навколишня місцевість. Але з часом космічний матеріал перестав істотним чином змінювати масу Землі. 

За історичний час спостерігалися падіння на Землю лише порівняно невеликих уламків космічних тіл максимум до 1,0-1,5 т). При цьому утворювалися невеликі (кілька десятків метрів) воронки і лунки, як, наприклад, при падінні уже згаданого Сіхоте-Алінського залізного дощу 12 лютого 1947 року.  Кратери Каалі на острові Сааремаа в Естонії інтригували дослідників з 1827 до 1927 року, поки, нарешті, естонський геолог Рейнвальд не довів їх метеоритну природу. І лише в 1940-50-х роках геологи почали широко застосовувати аерофотозйомку і з’ясувалося, що на поверхні земної кулі є багато округлих геологічних структур незвичайної будови. Комплексне їх вивчення показало — це сліди ударів космічних тіл. У 1960 році американський геолог  Дітц запропонував називати їх астроблемами («зоряна рана»). Точність і образність цього терміну забезпечили йому миттєве і повсюдне визнання.

У 1998 році число достовірно встановлених астроблем перевищило 200, і щорічно виявляються 2-5 нових. Розміри метеоритних кратерів різні — від 10-30 м до 340 км. Так само сильно коливається і час їх утворення — від 2,5 млрд років тому до наших днів. При цьому невеликі кратери (15%) відносяться до молодих утворень з віком не більше 1 млн років. Причина цього — швидка ерозія поверхні планети.

Нині відомі такі найбільші кратери: Акраман, Австралія (діаметр воронки —160 км, вік — 570 млн років); Чіксулуб, Мексика діаметр воронки —170 км, 64,98 млн років; Попігай, Росія (100 км, 35 млн років), Сатбері, Онтаріо, Канада (200 км): Вредефорт, Південна Африка (140 км).

Великі астроблеми діаметром в десятки і сотні кілометрів  вимірюються десятками і сотнями мільйонів років. Розподіл астроблем по поверхні Землі носить випадковий характер. Най­більше їх у східній частині Північної Америки і Європі, тобто в геологічно найбільш вивчених районах земної кулі. 

Порівняння поверхні Землі з космічними знімками Місяця або Меркурія без зусиль дозволяє побачити, що на них воронок значно більше. Вважається, що причиною цього є раннє (3,8-3,9 млрд років назад) припинення активного розвитку цих планет, відсутність у них атмосфери і гідросфері геологічних процесів, що призводить до поховання ударних структур.  Земля на зорі свого існування (4,5-3,9 млрд років тому) була схожа на Місяць або Меркурій. 

Форма і розміри астроблем, характер перетворення в них порід земної кори є результатом ударного метаморфізму — процесу своєрідного, абсолютно не схожого на інші геологічні процеси, що відбуваються на Землі. У момент удару тиск на гірські породи досягає декількох гігапаскалей, а температура вимірюється десятками тисяч градусів. Такі параметри є наслідком реалізації при ударі дуже високих енергій за малий час.

Швидкість зближення Землі і астероїда лежить в межах від 11,2 до 72,8 км/сек.  Потужна і щільна атмосфера гальмує космічне тіло тим сильніше, що більше його діаметр, оскільки воно переміщає попереду себе газ, стискуючи його і поступово загальмовуючись.

В Намібії (Південна Африка) на поверхні землі лежить залізний метеорит Хоба, вага якого близько 60 т. Ні кратера, ні навіть лунки при його падінні не утворилося, бо метеорит приземлився як би на повітряній подушці, тобто швидкість зіткнення була практично нульовою!

При швидкостях зіткнення до 3-5 км/сек утворюються ударні кратери (лунки, воронки, за розміром від­повідні метеориту-ударникові). Породи-мішені дробляться і викидаються з воронки, розподіляючись рівномірно навколо неї при вертикальному падінні або вперед за напрямом падіння при ударі під кутом. При великих швидкостях зіткнення навіть відбувається вибух.

Різке гальмування космічного тіла при зіткненні його з поверхнею планети призводить до виникнення ударної хвилі стискування, яка рухається від точки зіткнення вперед і назад.  Стискування природно викликає нагрів речовини до декількох десятків тисяч градусів за такі ж короткі проміжки часу. 

Ударне стискування змінюється розрідженням, яке супроводжується механічним перетворенням породи, її дробленням.

В метеоритному кратері, що утворюється, в центрі  виникає зона випаровування речовини (тут породи нагріваються до багатьох тисяч градусів), потім розташовується зона плавлення речовини і, нарешті, зона дроблення порід. Продукти дроблення, плавлення і випаровування гірських порід залучаються ударною хвилею у відцентровий рух — вгору, в атмосферу планети і в сторони, за межі кратера. Розширення пари випереджає рух розплаву і твердих уламків і завдяки дуже високій швидкості створює ефект вибуху. 

Після загасання ударної хвилі формування астроблеми триває: падають викинуті в атмосферу уламки, осідають борти воронки, деформується її дно, перемішуються в русі уламки, кристалізується розплав, застигають породи кратера.  Якщо утворення воронки займає секунди, то стадія модифікації — це вже геологічний процес який розтягується на тисячі, десятки тисяч, сотні тисяч і мільйони років.

Імпактити (від англ.  impakt — удар) або, як їх ще називають, породи ударного метаморфізму виділяються як самостійний тип гірських порід нарівні з осадовими, магматичними і метаморфічними. Це визнання незвичайних умов їх формування. Дроблення, плавлення і випаровування порід земної кори під дією ударної хвилі охоплюють різні об’єми матеріалу залежно від складу і властивостей порід мішені, особливостей їх залягання. 

 При застиганні імпактного розплаву можуть утворюватися масивні породи, схожі на скло. Вони зовні схожі на вулканічне скло, але мають специфічні відмін­ності. Нерідко можна зустріти імпактні пемзи і шлаки.

Специфічними утвореннями, пов’язаними з імпактними подіями, є тектити і так звані катастрофні шари. Тектити — це дрібні кульки скла, застиглі з бризок імпактного розплаву і викинутих в атмосферу з швидкістю, вимірюваною багатьма кілометрами на секунду. Їх можна знайти за сотні або навіть тисячі кілометрів від кратера. Поверхня цих крапель має характерний аеродинамічний візерунок, що свідчить про рух з дуже високими швидкостями через газове середовище.

Все це дозволяє вченим точно визначити та ідентифікувати місце ймовірного падіння метеориту. Тож нині можна у досить простий спосіб визначити чи є кратер геологічним утворенням, чи це місце падіння небесного тіла.

На межі крейдяного і палеогенового періодів  близько 65 млн років тому  на планеті загинули мільйони динозаврів. Зараз усе більше свідчень, що це було наслідком падіння не одного, а кількох величезних метеоритів. З цим періодом співпадає утворення чотирьох великих кратерів Чіксулуб в Мексиці (діаметром 180 км), Кара в Росії (120 км), Болтишка в Україні (30 км) та Менсон в США (35 км). Крім того, цьому часовому періоду відповідає вік декількох астроблем невеликого розміру.

Імпактні утворення є яскравим свідченням того, що дія на нашу планету того метеоритного нападу була дуже серйозною.

Метеоритний матеріал присутній в астроблемах в трьох формах у вигляді уламків метеорита, в дрібних фрагментах переплавленої метеоритної речовини і у формі геохімічного розсіяння його в імпактному розплаві. Проте уламки метеоритів зберігаються лише в невеликих (звичайний менше 1 км) кратерах і за дуже рідкісними виключеннями належать залізним метеоритам, оскільки кам’яні метеорити легші, ніж залізні. Вони плавляться або випаровуються, або розчиняються в імпактном розплаві і не залишають видимих слідів. Їх речовину все ж можна виявити, але лише під мікроскопом: в імпактному розплаві вміст хімічних елементів, яких багато в космічних тілах, але мало в земній корі може на порядок перевищувати звичайні проби. Кількість Ni, Cr, Co, Ir, Os збільшується в расплавных імпактитах в 2-10 разів в порівнянні зі звичайними породами. 

Порівняння поверхні Землі з поверхнею інших планет і астероїдів Сонячної системи легко виявляє, що на нашій планеті виявлено дуже мало метеоритних кратерів. Розрахунки показують, що на території СНД  мало б знаходитися 1280 кратерів більше 1 км діаметром. Наразі маємо на цій площі тільки 42 метеоритні кратери (включаючи й дрібні). Це говорить про те, що наші знання астроблем дуже обмежені і кожен допитливий навіть сьогодні може знайти метеоритний кратер десь на околиці села.

Вивчення кратерів дуже актуальне як з наукового (історико-геологічною), так і з чисто практичного боку. 

Вчені давно висунули версію про зв’язок родовищ рідкісних хімічних елементів з місцями падіння крупних метеоритів.  Висловлювалися думки, що золотоносні родовища Південної Африки — це залишки величезного золотого метеорита, який впав на Землю близько двох мільйонів років тому. Ці родовища займають площу 25 тисяч квадратних кілометрів, яка має форму еліпса. Саме еліпсом і розлітаються уламки метеорита, який вибухає, ударившись об земну поверхню.

Уже не викликають сумнівів факти виникнення у зв’язку з цими подіями родовищ корисних копалини Ni, Cu, Pb і Zn, Hg, алмазів, колчедану тощо. Окрім прямих генетичних зв’язків різних руд з наслідками падіння метеоритів, слід пам’ятати і про те, що місця падіння метеоритів є структурами, в яких після їх виникнення формуються родовища горючих сланців, вугілля, цеолітів, гіпсу і ангідриту, вони служать також пастками для нафти і газу! Ці й інші корисні копалини успішно добуваються з астроблем США, Канади, Швеції, Китаю і інших країн. Тому перед дослідниками астроблем воістину безмежне поле діяльності. Це стосується й України зокрема.

Найбільш відомий в Україні Іллінецький кратер віком близько 430 млн. років. Це найдревніший в Європі метеоритний кратер!

Він виник в результаті зіткнення метеорита з масою близько 40 млн. тонн і діаметром 230-300 м з твердими породами Українського щита. В результаті зіткнення утворився кратер з первинним діаметром близько 7 км і завглибшки до 600-800 м. При падінні він розколовся на три уламки. Один потрапив в село Іваньки, інші — в село Лугове.

Метеоритне тіло або його уцілілі рештки лежать на глибині воронки, перекриті товщами порід. За 430 млн. років слідів від кратера майже не залишилося, але на поверхні залишилися унікальні для України гірські породи, які  свідчать про цю подію.

У складі каменів з Іллінецького кратера є усі відомі на Землі хімічні елементи. Його буро-коричневими каменями викладена бруківка біля села Іваньки. Селяни використовують камені і глину з метеоритного кратера при будівництві. Сусіднє з Луговим село називається Жорнище. Колись з метеоритних каменів там виготовляли найякісніші жорна. Чай з полину, чебрецю або звіробою, які збирають на берегах Ільїнецького метеоритного кратера, надзвичайно корисний. Вважається, рослини вбирають космічну енергію із зоряних каменів.

У кратері виявлено підвищений, в порівнянні із земним, вміст нікелю, іридію, інших речовин, але що найцікавіше — з них були виділені імпактні алмази. В результаті пошуків цих алмазів, у кар’єрі прокопали печеру, яку нині можуть відвідати усі охочі.

Це місце нині стало популярним туристичним маршрутом. Не бракує тут професійних експедицій мисливців за метеоритами а також пошуковців-аматорів. Самі селяни, знаючи про ціни на метеорити охоче долучається до пошуків. Про знахідки мовчать.

Будемо сподіватися, що запланований індіанцями на 21 грудня кінець світу явно не стосується метеоритного нападу.

Підготував А.ГУСЄВ

---

Варто відзначити властивості рідкісних кристалів ковеллін або мідного індиго  www.ru.all.biz/kovellin-bgg1058317, який являє собою продукт цементації інших мідних руд, зокрема, мідного блиску. Він дуже добре проводить електричний струм, його опір навіть нижче, ніж у мідного блиску. Щільний матеріал іноді застосовують в декоративних цілях.