Метеориты. Космические камни, создавшие наш мир - Тим Грегори

Медленно и поначалу неохотно научный мир начал привыкать к идее, что метеоры и болиды и в самом деле вызваны тем, что на Землю из космического пространства падают камни и что иногда эти камни достигают земной поверхности. Можно считать счастливой случайностью, что метеорит Уолд Коттедж упал на земли Топхэма – ведь случись это на земле, принадлежащей кому-то другому, не наделенному таким даром создавать шумиху, и этот камень вполне могли бы приспособить для подпирания дверей. (Именно это произошло с метеоритом Лейк Хаус: он почти сто лет попросту валялся на крыльце одноименного елизаветинского поместья в Уилтшире, на юго-западе Англии, пока его небесное происхождение не было подтверждено учеными из Музея естественной истории в Лондоне.) А сегодня точное место падения метеорита Уолд Коттедж отмечено высоким обелиском из красновато-коричневого кирпича, воздвигнутым по указанию самого Топхэма. У его подножия лежит фигурная каменная плита, на которой вырезана следующая надпись:

Здесь,

На этом месте,

13 декабря 1795 года

Упал из Атмосферы

НЕОБЫКНОВЕННЫЙ КАМЕНЬ

Шириной 28 дюймов,

Длиной 30 дюймов,

и Весом 56 фунтов

КОЛОННА

В Память

об этом воздвигнута

ЭДВАРДОМ ТОПХЭМОМ

1799.

К середине XIX века разве только самые непробиваемые упрямцы все еще не приняли гипотезу Хладни. Но одна серьезная проблема оставалась нерешенной: откуда именно брались в космическом пространстве метеориты?

Многие другие места

Хладни предполагал, что метеориты образовывались не просто за пределами земной атмосферы, но и вообще вне Солнечной системы. На межзвездное («между звезд») происхождение метеоритов, по его мнению, указывала огромная скорость, с которой они врывались в земную атмосферу Другая теория Хладни состояла в том, что метеориты могут быть остатками разрушенной планеты – правда, наблюдения ночного неба в телескоп не давали никаких свидетельств существования крупных обломков планет. Очень скоро, однако, была предложена еще одна гипотеза происхождения метеоритов.

В 1802 году, тогда же, когда Ховард опубликовал свою работу о химической природе метеоритов, Пьер-Симон Лаплас, французский математик и астроном, выдвинул свою гипотезу о том, что метеориты все же рождаются поближе к нашему дому Он предположил, что они прилетают с Луны. О своих наблюдениях извержений лунных вулканов в 1787 году уже сообщал немецко-британский астроном Уильям Гершель (впоследствии оказалось, что эти визуальные наблюдения были ошибкой). Лаплас предположил, что если на Луне действуют столь же могучие вулканические силы, какие мы видим на Земле, то продукты извержений могут выбрасываться из лунных вулканов в космическое пространство и долетать до Земли. Это выглядело вполне обоснованно. Гипотеза была так популярна, что в посвященном Йоркширу томе справочника «Красоты Англии и Уэльса» метеорит Уолд Коттедж и описывался как кусочек Луны.

Тем временем перечень известных метеоритов пополнялся. К середине XIX века в музейных коллекциях и кунсткамерах богатых собирателей хранилось более 150 небесных камней. Примерно как раз в это время гипотезе лунного происхождения был нанесен смертельный удар. В 1859 году американский астроном Бенджамин Апторп Гулд опубликовал свои расчеты вероятности того, что камень, выброшенный из жерла лунного вулкана, долетит до Земли: шансов оказалось меньше, чем один из миллиона. Вычисления Гулда показали, что на каждый кусок лунной лавы, попавший на Землю, должно приходиться более полутора миллионов кусков, выброшенных в глубокий космос. Так что, если бы 150 или близкое к этому число метеоритов, упавших на Землю за последние несколько столетий, действительно прилетели с лунной поверхности, размеры Луны должны были бы видимым образом уменьшаться из-за потери огромного количества вещества, извергаемого лунными вулканами. Однако на Луне не было заметно никакой потери вещества. Оказалось, что ответ на загадку происхождения метеоритов скрывался внутри другой проблемы, стоявшей перед астрономами того времени: проблемы «недостающей планеты».

В астрономии расстояния измеряют в «астрономических единицах», сокращенно – а.е. Эта величина примерно равна расстоянию между Солнцем и Землей, которое составляет около 150 миллионов километров. Астрономическая единица – большое расстояние. Свет, быстрее которого во Вселенной ничто не может двигаться, проходит 1 а.е. за восемь минут и девятнадцать секунд: для сравнения, чтобы проехать это расстояние на автомобиле, вам понадобилось бы более 150 лет. Меркурий, самая близкая к Солнцу планета, находится от него на расстоянии в 0,4 а.е. Следующая по удалению от Солнца планета, Венера, отстоит от нашего светила на 0,7 а.е.; Земля – на 1 а.е.; Красная планета, Марс – более чем на 1,5 а.е. Затем идет полоса пустого пространства, и только на расстоянии 5,2 а.е. от Солнца проходит орбита Юпитера. Провал между Марсом и Юпитером беспокоил астрономов на протяжении столетий. Многие считали, что в нем притаилась неоткрытая планета.

В новогоднюю ночь 1801 года итальянский астроном Джузеппе Пьяцци, работая у своего телескопа на Сицилии над составлением каталога звездных положений, заметил на небе нечто странное. Это была яркая точка необычного цвета, непохожая на звезду. (Надо сказать, что Пьяцци был опытным астрономом – он уже девять лет работал над своим звездным каталогом.) Заинтригованный, на следующую ночь он снова навел телескоп на нетипично выглядящую звезду и заметил, что ее положение немного изменилось. Это уж было совсем странно. Звезды не могут менять свое положение от ночи к ночи.[1] Пьяцци повторил наблюдения и в третью ночь – объект снова сдвинулся! Тут Пьяцци понял, что это ни в коем случае не звезда. Перед нами прекрасный пример того, как крупнейшие научные открытия начинаются с фразы «хм, как-то это странно выглядит».

Сначала Пьяцци принял новый объект за комету. Для планеты он был слишком мал – выглядел в телескоп крохотной светлой точкой даже при самом большом увеличении. Но последующие наблюдения, выполненные как самим Пьяцци, так и его коллегами-астрономами, не выявили характерного туманного пятнышка, облачка, которое обычно окружает ядро кометы. Орбита, по которой это тело обращалось вокруг Солнца, тоже была совсем не похожа на кометную. Орбиты комет имеют форму очень вытянутого эллипса: они обращаются вокруг Солнца по траекториям, напоминающим вытянутую или сплющенную окружность, а орбита нового объекта была почти круговой, что характерно для планет. Более того, тело обращалось вокруг Солнца как раз в «провале» между Марсом и Юпитером. Таким образом, Пьяцци случайно открыл «недостающую планету». Следуя давней традиции называть небесные тела именами богов – практика, в которой отразилась архаическая вера в сверхъестественную природу ночного неба, – он назвал новооткрытую планету Церерой в честь древнеримской богини плодородия.

Спустя всего год немецкий астроном Генрих