Луна. История будущего - Оливер Мортон

Приверженные концепции униформизма геологи терпеть не могли катастрофы. Астрономов они тоже не слишком заботили. Когда в романе «С Земли на Луну» Барбикен подшучивает над Арданом, когда тот предполагает, что яркие лучи от Тихо расходятся из-за одной из «пресловутых комет», он вторит астроному Франсуа Араго, дружившему с Верном и Несмитом. Араго всю жизнь доказывал всякому, кто готов был его слушать, что кометы не несут дурных предзнаменований, а потому не стоит считать, будто столкновение с ними неизбежно. Ими лучше любоваться как безобидным небесным чудом.

Человеком, который изменил парадигму, тем самым заложив фундамент современных геологических представлений о Луне и сыграв ключевую роль в осознании того, что импактные катастрофы действительно случаются и на Земле, стал геолог Джин Шумейкер. Обладая превосходным научным воображением, Шумейкер стремился расширить область интересов геологии за пределы Земли и был весьма сильной личностью (разыгрывая сценки на офисных вечеринках, коллеги посмеивались над ним, называя его Лунным Мечтателем). У него также был навык, который оказался ключевым: он имел опыт ядерных взрывов.

Исследования кратеров Jangle U и Teapot ESS, сформировавшихся в Неваде в результате подземных ядерных испытаний, показали, что они имеют характерные черты, которые отличают их от кратеров, появившихся из-за вулканической активности, и главная черта — это скругленные валы, возникающие, когда слои породы скручиваются. Отталкиваясь от неопубликованной статьи Эдварда Теллера, Шумейкер начал понимать силу и динамику ударных волн, создавших эти элементы.

В 1957 году он наметанным глазом изучил другой кратер — кратер Бэрринджера, или Аризонский метеоритный кратер, находящийся примерно в 70 километрах к востоку от Флагстаффа в штате Аризона и имеющий диаметр чуть более километра. Его владельцы, Бэрринджеры, из поколения в поколение верили, что он был сформирован крупным метеоритом — отчасти потому, что рядом нашли изрядное количество металлических метеоритных осколков, — и вложили немало времени и денег, чтобы попытаться раскопать ядро из метеоритного железа, которое, по их мнению, должно было быть погребено под кратером. Геологическая служба полагала, что это маар — вулканический кратер особого типа, возникающий, когда подземная магма испаряет водоносный слой. Бэрринджеры утверждали, что Геологическая служба лишает их инвестиций, предлагая столь прозаичное объяснение его происхождения. Так как Шумейкер работал в презираемой ими службе, они не сразу прониклись к нему доверием.

Во всем этом была удивительная ирония. Ученый из Геологической службы, провозгласивший кратер мааром, был не кто иной, как Гилберт. Услышав о кратере и обнаруженных рядом с ним метеоритах и полагая, что лунные кратеры сформировались от ударов, Гилберт загорелся идеей изучить Аризонский метеоритный кратер как возможный земной пример структуры, которую он обычно видел лишь в телескоп. Однако, приехав в Аризону, он не нашел никаких свидетельств удара. Ничто не давало оснований предположить, что под кратером что-то было. Более того, Гилберту показалось, что объем осадочных пород, выброшенных из кратера на окружающее плато, сравним с объемом самого кратера. Куда же делись остатки ударяющего тела? Как бы Гилберту ни хотелось найти ударный кратер, он не смог убедить себя, что видит именно его. По его мнению, он смотрел на маар, а следовательно, обнаружение рядом с ним метеоритных осколков было просто совпадением.

Шумейкер доказал, что Гилберт ошибался насчет удара по той же причине, по которой Бэрринджеры ошибались, полагая, что под кратером находится месторождение ценного металла. Аризонский метеоритный кратер действительно сформировался от удара фрагмента инопланетного металла, но этого металла почти не осталось на Земле. На плато упало металлическое тело диаметром около 50 метров — очень маленькое в сравнении с размером кратера, — но его скорость в момент удара была достаточно высока, чтобы высвободить примерно в 10 тысяч раз больше энергии, чем при небольших ядерных взрывах в кратерах Teapot ESS и Jangle U. Энергия высвободилась в форме двух ударных волн: одна из них была направлена вперед, в известняковое плато, а другая — назад, на ударяющее тело. Направленная вперед волна сформировала кратер точно так же, как кратеры сформировали ударные волны ядерных взрывов на полигоне в Неваде, выбросив на окружающее плато ровно столько породы, сколько помещалось в кратере, и оставив слои породы вала кратера сложенными характерным, знакомым Шумейкеру образом. Обратная ударная волна уничтожила ударяющее тело. Дэниел Бэрринджер не нашел сформировавший кратер метеорит, потому что метеорит уничтожил сам себя.

Шумейкер не первым провел аналогию между разрушительной силой бомбы и кратерами на поверхности Луны. В десятилетия перед запуском программы «Аполлон» о Луне, помимо Артура Кларка, блестяще писал Роберт Хайнлайн. Первый из лунных романов Хайнлайна, «Ракетный корабль „Галилей“» (1947), стал также первым в серии произведений, которые он написал, чтобы подготовить послевоенных детей и подростков к жизни в мире после Хиросимы. Я купил эту книгу несколько десятков лет спустя, когда мне было лет десять или одиннадцать, на книжной ярмарке в церкви. В ней рассказывается о физике-ядерщике, который привлекает трех обычных американских мальчишек к первому путешествию на Луну.

Ядерное оружие дало Хайнлайну возможность представить мгновенные выбросы энергии, создающие кратеры многокилометровых диаметров, за краткий миг меняя целые ландшафты, и затем исследования Шумейкера подтвердили, что лунные кратеры создавались именно так. Хайнлайн ошибся, списав со счетов метеориты, но точно описал масштабы и внезапный характер разрушений. Лунные кратеры создает не энергия литейного цеха, а энергия бомбы.

* * *

В 1950-х, еще будучи влюбленным в науку и искусство мальчишкой, Билл Хартманн, как и Джеймс Несмит, создавал гипсовые модели лунных кратеров, пытаясь представить, как они выглядят не сверху, а сбоку. В 1960-х, учась в Аризонском университете в Тусоне, он нашел способ делать обратное, то есть смотреть словно бы сверху на те участки Луны, которые обычно видны сбоку. Добившись этого, он выяснил, что Луна не просто подвергалась ударам, а не подвергалась почти ничему, кроме ударов.