Супервулканы. Неожиданная правда о самых загадочных геологических образованиях Вселенной - Робин Джордж Эндрюс

Другими словами, история про Тейю – вполне достойная и несложная гипотеза о происхождении спутника нашей планеты. Но у нас нет подтверждений ее правдивости, поэтому приходится ждать новых данных.

Не знать, откуда взялась Луна, это как-то не очень хорошо. Но благодаря радиоактивным секундомерам в лунных образцах мы точно знаем, что ее возраст составляет 4,5 миллиарда лет. Тем не менее ученые не совсем уверены, как она в те времена выглядела. Многие полагают, что вскоре после своего образования она была покрыта всеохватным океаном магмы. Будучи в 81 раз легче, чем Земля, молодая Луна не обладала достаточной гравитацией, чтобы остановить выход газов на поверхности в космос. Лунный океан магмы, незащищенный атмосферой, оказался под воздействием непостижимо холодных космических потоков и быстро начал замерзать.

При этом минералы в океане магмы стали превращаться в кристаллы; одни появились раньше, другие позже; одни поднялись к поверхности, другие опустились. Через 100 миллионов лет после самоуничтожения Тейи большая часть океана магмы затвердела. И вуаля – так появилась Луна, все еще раскаленная изнутри, будто только что испеченный пирог. «Эта история еще находится в стадии разработки, – говорит Зиглер, – но она приближена к истине настолько, насколько возможно при ограниченных данных».

Когда Луна остыла, ее облик сильно изменился. Если оставить суп остывать, сверху образуется слой жира – так и на поверхности Луны появилась застывшая корка. Под ней находится лунная мантия; как и земная, она представляет собой желеобразный слой, довольно горячий, но в основном твердый. В мантии есть радиоактивные элементы. При распаде они выделяют тепло, которое расплавляет другие части мантии. Расплавленная мантия поднимается к коре и переходит из среды с высоким давлением в среду с более низким давлением. Как и на Земле, при декомпрессии часть мантии плавится еще сильнее.

В конечном итоге мантийные потоки продолжают подниматься, и со временем расплавленная порода подбирается к коре. Расплавы в коре более известны как магма. А магма больше всего на свете любит извергаться.

Странно, но доказательства самых древних лунных извержений были найдены не на Луне. В сентябре 1999 года в пустыне Калахари в Ботсване была обнаружена серо-черная скала, необъяснимым образом расположившаяся на фоне золотой песчаной дюны. А в 2013 году темно-зеленый камень был найден в Антарктиде. Эти камни, названные соответственно Kalahari 009 и MIL 13317, были идентифицированы как лунные метеориты. Снейп и его коллеги проанализировали эти образцы, и в 2018 году была опубликована статья [7] с перечислением их состава. В MIL 13317 были кусочки возрастом 4332 миллиона лет; в Kalahari 009 – 4369 миллионов лет. Обе породы появились в результате самых первых лунных извержений. Это означает, что сразу после того, как лунный океан магмы превратился в твердую породу, лава устремилась в космос.

Жюль Верн посвятил Луне несколько книг, включая роман 1865 года «С Земли на Луну» и его продолжение 1870 года «Вокруг Луны». В них описана история «Пушечного клуба», общества любителей оружия, созданного в Балтиморе сразу после Гражданской войны. Его члены надеются запустить на Луну председателя клуба, его соперника и смельчака-француза. Для этого планируется использовать корабль в форме пушечного ядра. В конце концов им это удается, хотя и со многими существенными заминками.

Время от времени герои Верна рассуждают о природе лунных вулканов. Они описывают «обширные равнины», которые «усеяны глыбами лавы». Они подозревают, что вулканы потухли, но когда-то выстреливали в космос метеороидами. Смельчак Мишель воспевает [8] извержения этих вулканов, воображая, какими они могли бы быть, и размышляя при этом об источнике вулканического топлива.

«Ах, друзья мои! – воскликнул Мишель. – Можете себе представить, что происходило на нашей “безмятежной Луне”, когда громыхали все эти кратеры, извергая потоки лавы, град камней, тучи дыма и пламени! Вот это было зрелище! И что осталось от всего этого великолепия! Сейчас Луна – всего только жалкая головешка, обгорелый патрон, оставшийся от грандиозной ракеты! После всех взрывов, звездных дождей, фейерверков, после всех этих красот – остались только окурки, обгоревшие обрывки картонного патрона! Кто разгадает причину, источник, смысл всех этих катаклизмов?[9]»

Яркая картина. Но реальность лунного вулканизма гораздо более поразительна и необыкновенна, чем все, что придумало исключительное воображение Верна. И нет ничего более необычного, чем лунные моря – эти необъятные застывшие моря лавы.

Названия многим из них дал итальянский священник-астроном Джованни Баттиста Риччоли в 1651 году, и сделал это с отменным чувством вкуса [9]. На Луне так много морей: Дождей (Imbrium), Ясности (Serenitatis), Кризисов (Crisium), Нектара (Nectaris), Облаков (Nubium), и это еще не все. Некоторые имеют небольшие заливы, такие как Sinus Iridum, Залив Радуги. Многие моря отличаются впечатляющим размером; Море Дождей – 1200 километров в поперечнике, а это шире, чем вся Франция. Но это ничто по сравнению с Oceanus Procellarum, Океаном Бурь, поистине колоссальным, изогнутым потоком лавы 2900 километров в поперечнике. Эти темные пятна, похоже, пролегают в огромных впадинах на земле, вырезанных из первоначальной, отражающей свет, более светлой лунной коры. Первоначальную кору называют лунным нагорьем, берега которого когда-то омывали волны раскаленного адского пламени.

Вот бы хоть глазком на это взглянуть. Представьте, что вы стоите где-нибудь на побережье Атлантического океана, а вместо воды до самого горизонта видна лишь расплавленная порода, раскинувшаяся под темным безоблачным ночным небом.

Раньше считалось, что лунные моря состоят из отложений, оставленных водой или разрушающимися горами. Но в 1949 году астроном Ральф Болдуин заподозрил, что это потоки лавы. Миссии «Аполлона» доказали его правоту [10], обнаружив, что возраст многих собранных образцов составляет от 3,1 до 3,9 миллиарда лет. Это означает, что Луна формировала эти огромные моря лавы в течение примерно 800 миллионов лет. Вопрос, конечно, в том, как именно это происходило. Не знаю, пробовали ли вы когда-нибудь расплавить камень, чтобы получить магму, но это довольно сложно. Микроволновка тут не поможет. Даже такой вулкан, как Килауэ, способен создавать только реки и озера расплавленной породы. Что же касается целого моря лавы – это чертовски впечатляющий результат.

Источником магмы, которая так эффектно извергалась на поверхность в виде лавы, вероятно, были расплавленные куски обычных минералов в мантии, таких как пироксен и оливин. Ингредиенты просты. Но огромный объем лавы лунных морей и океанов говорит о том, что сам процесс приготовления был экстремальным: здесь явно замешано что-то титаническое. А что может быть экстремальнее, чем серия огромных метеоритов?

«В планетологии любят все объяснять столкновениями», – говорит Снейп. Но не все так прозаично, как кажется на первый взгляд. Около 3,9 миллиарда лет назад, как отмечает