НОВОСТИ    БИБЛИОТЕКА    ССЫЛКИ    КАРТА САЙТА    О САЙТЕ







предыдущая главасодержаниеследующая глава

Глава третья. Космические химики

Как только обнаружилось сходство химического состава небесных тел, геохимия приобрела космическую "окраску". И хотя до 1957 года еще не могло быть и речи о конкретных экспериментах в околоземном пространстве, а тем более на Луне и ближайших к Земле планетах, геохимия как бы предчувствовала свое будущее предназначение.

Во второй половине XX века образовалось несколько научных дисциплин со знаменательной приставкой "космо". Назову их по алфавиту, не принимая во внимание последовательность их появления на свет. Итак: космобиология, космомедицина, космофизика, космохимия.

Когда же космохимия, образно говоря, покинула "кокон" геохимии? Чтобы прийти к наиболее приемлемому выводу на сей счет, посмотрим нехитрую логическую модель. По одну ее сторону расположим отрасли "космонаук", появившихся после первого запуска аппарата в околоземное пространство, а по другую - те, что предшествовали этому событию. Видимо, биологи и медики, работающие над проблемами медико-биологического обеспечения космического полета, не будут особенно возражать, если я скажу, что их вторая специальность определилась после 4 октября 1957 года.

Еще точнее, космобиологический эксперимент имел место 3 ноября того же года, когда в космос был запущен первый пассажир - Лайка. Это не исключает, конечно, что и до этого рубежа научная мысль работала над возможностью обитания за пределами Земли. Но то были еще единичные разработки и перспективные проекты, чаще фантастические. А мы намерены хотя бы примерно определить порядок вхождения в строй космических ответвлений науки.

Для космофизики мы бы назвали в качестве определяющей все ее дальнейшее развитие дату 16 марта 1962 года, когда была объявлена ТАСС на много лет вперед программа работ советских спутников серии "Космос". Обилие полученного с их помощью материала о физических особенностях околоземного пространства, вместе с данными, добытыми летающими научными лабораториями "Протон", способствовали становлению этой дисциплины.

Космохимия как понятие практически возникло много раньше своих собратьев, хотя встречалось оно до последнего времени очень редко. Своим ранним появлением на свет эта наука обязана на первых порах опять же метеоритам. По мере развития космонавтики метеоритика мужает. Она впитывает опыт и методы смежных дисциплин, и роль ее в постижении законов Вселенной возрастает.

Вспомним описанный выше эксперимент с метеоритом Кунашак, моделирование процесса дифференциации твердой, жидкой и газообразной оболочек Земли.

В космохимии метеориты уже выступают в совсем новой роли. Правда, речь тоже пойдет о моделировании. Но уже не планетарных процессов, а космохимических. Метеориты становятся незаменимым экспериментальным материалом для изучения воздействия космических условий, разнообразных и мощных излучений на любое тело, проносящееся в космическом пространстве.

Большинство сходится сейчас на том, что метеориты являются осколками астероидов - малых планет. Переходя из недр астероида в космическое пространство, метеорит начинает с этого времени облучаться первичными космическими лучами. Последние разрушают ядра тяжелых элементов, вроде железа. При этом выделяется легкий изотоп - гелий-3. Заметим, что при обычном радиоактивном распаде выделяется гелий-4. По количеству легких изотопов, выделяющихся при тех же условиях, можно определить, в течение какого времени вещество метеоритов подвергалось космическому облучению, то есть когда произошел распад астероида от столкновения его с другими небесными телами. Тем самым космохимия подошла к определению космического возраста метеоритов.

Так, оказалось, что Сихотэ-Алиньский метеорит образовался около 170 миллионов лет назад. Некоторые "оторвались" гораздо раньше, а другие, наоборот, позднее. Самый молодой из известных в настоящее время метеоритов Рамсдорф образовался при дроблении астероида 2,4 миллиона лет назад.

Кратеры - следы метеоритных бомбардировок - могут сохраняться на земле в течение многих тысяч лет. В условиях Луны, добавим мы, и в течение миллионов лет. На земной поверхности известны десятки кратеров метеоритного происхождения, относящихся к сравнительно недавнему геологическому прошлому. Наиболее изучен среди них кратер в Аризонской пустыне с диаметром свыше километра. Наибольшим кратером на Земле до сих пор считался найденный в Канаде, диаметр его 3,2 километра.

Каждое падение крупного метеорита на Землю (конечно, в том случае, если удастся его обнаружить) большое событие в науке. Да и не только в науке. Оно будит воображение литераторов, художников, вызывает к жизни множество гипотез, тем более интересных, чем более невероятных. В этом отношении особенно прославился Тунгусский метеорит, который произвел большие разрушения и лесной пожар на месте своего падения, но сам исчез бесследно. Это породило, в частности, тревожащее умы предположение, что корабль с иной планеты разбился, не успев погасить скорость при встрече с Землей. Официальная версия, к которой в конце концов примкнуло большинство, гласила, что с Землей столкнулась комета.

История падения Тунгусского метеорита настолько необычна и масштабна, что не становится достоянием одних лишь архивов, несмотря на свою давность. А случилось это 30 июня 1908 года. На Дальнем Севере в бассейне реки Тунгуски местные жители, преимущественно эвенки, вышедшие ранним утром из своих юрт, остановились, привлеченные удивительным зрелищем. По небу проносилась пламенная стрела, словно запущенная из лука где-то на другом конце Вселенной. Затем раздался оглушительный взрыв, его слышали на расстоянии свыше 1000 километров.

Во многих селениях ощущалось сотрясение почвы и построек, подобное слабому землетрясению, раскалывались оконные стекла, с полок падала домашняя утварь, качались висячие предметы. Многие люди, а также домашние животные воздушной волной были свалены с ног. Взрыв метеорита вызвал сейсмическую волну, зарегистрированную в Иркутске, а также в некоторых местах Западной Европы. Воздушная взрывная волна была зафиксирована на барограммах многих сибирских метеорологических станций, а также в Петербурге и на ряде метеорологических станций в Англии. После падения метеорита в Европе и в Западной Сибири наблюдались чрезвычайно светлые ночи, были видны яркие серебристые облака. Посветление ночей, наблюдавшееся вплоть до августа, объясняется распылением в земной атмосфере огромного количества вещества метеорита во время его движения с космической скоростью (это вещество, в течение длительного времени державшееся в атмосфере, рассеивало солнечный свет).

Впервые я встретилась в моих журналистских исканиях с подробностями падения Тунгусского метеорита в 1948 году, придя в Комитет по метеоритам Академии наук СССР к Евгению Леонидовичу Кринову. Он сидел за столом с множеством бумаг и образцов небесных камней. Над ним висела картина, сделанная явно любительской рукой. На картине огненная стрела пронзает небеса, кругом струится ослепительный свет.

С именем Кринова неразрывно связаны полвека развития советской метеоритики. Долгие годы он был бессменным ученым секретарем Комитета по метеоритам Академии наук СССР, а затем его председателем. Подобно страстному охотнику, он пускался в самые невероятные походы в поисках метеоритов, написал оригинальные труды, отмеченные Государственной премией. Одного он никак не успевал сделать - защитить диссертацию. Так и не дождавшись, когда, наконец, Кринов выкроет время для себя, президиум Академии наук СССР присвоил Евгению Леонидовичу без защиты диссертации степень доктора геолого-минералогических наук.

Так вот, Евгений Леонидович, прибывший на место падения Тунгусского метеорита с известным исследователем Л. А. Куликом почти через 20 лет после происшествия, все еще застал следы катастрофы. Экспедиция в то время была оснащена примитивно, или, лучше сказать, совсем не оснащена. Средства для работ также отпускались весьма скудные.

Пробирались по реке Подкаменной Тунгуске на лодчонке, никаких измерительных приборов не имели, разве что один компас. Чем ближе к месту падения, тем отчетливее следы катастрофы. Самое сильное впечатление произвел лес, поваленный симметрично на одну сторону, словно его пригладила рука великана-дровосека. Повал леса был обнаружен вокруг места падения в радиусе до 15 - 30 километров.

В центральной части заметны следы ожога, на месте падения (взрыва) образовалась заболоченная местность поперечником до 5 - 10 километров. В 1938 - 1939 годах произведена аэрофотосъемка центральной части области поваленного леса и установлено, что при взрыве метеорита выделилась энергия, равносильная взрыву 20-мегатонной водородной бомбы. В результате такого взрыва основная масса у метеорита должна была превратиться в пар, а сохранившиеся небольшие осколки рассыпаться по тайге.

Следовательно, в атмосфере оказалось рассеяно огромное количество вещества метеорита. Вероятно, это вещество, постепенно оседая, стало органической частью почвы и растительности на разных концах земного шара. Загадка его состава продолжает по сей день волновать ученых. Делаются различные предположения, однако единой точки зрения так и не выявилось. Возлагались надежды на эксперимент, поставленный в середине шестидесятых годов учеными трех стран - СССР, США и Японии. Использовав в качестве меченого атома углерод C14, были исследованы кольца двух деревьев на территории США в интервале 1873 - 1933 годов. Сравнительные данные химического состава древесных колец показали, что после тунгусской катастрофы в них действительно появились необычные включения. Американские участники эксперимента сделали вывод, что последствия падения Тунгусского метеорита связаны с появлением антивещества, японские и советские ученые не разделили этого вывода. Вопрос по-прежнему продолжает оставаться предметом дальнейшего изучения.

Наличие новейших экспериментальных методов, связанных с ядерной техникой, позволяет ожидать все новых сенсационных открытий в метеоритике.

В Институте геохимии и аналитической химии Виноградов всячески активизирует всестороннее лабораторное изучение космической функции метеорита. Конструируются приборы для всевозможных химических анализов метеоритного вещества. Изучается вся доступная иностранная литература по данному вопросу.

Виноградов слушает доклады сотрудников, следит за ходом того или другого эксперимента, согласно кивает головой (нельзя же расхолаживать людей!) и не чувствует удовлетворения. Ему кажется, что решение проблемы где-то совсем рядом, стоит протянуть руку, но его по-прежнему еще нет.

Как-то сидя за длинным столом заседаний рядом с академиком Николаем Николаевичем Боголюбовым, Виноградов машинально следил, как тот на полях газеты набрасывал математические знаки, что-то считал. Спустя час поля газеты запестрели целой стаей квадратных корней.

"Ну, конечно, - возможно, подумал про себя Александр Павлович, - директорские обязанности не оставляют Боголюбову времени для собственного математического творчества, вот он и отводит душу всюду, где только видит свободный клочок бумаги. Директорские обязанности..." Виноградов представил себе, как по окончании заседания Боголюбов сядет в автомобиль и по зимней дороге не менее трех часов будет ехать, пока не покажется круглое, похожее на цирк "Шапито" здание синхрофазотрона, пока не выедет на улицу Курчатова в Дубне. Курчатов, Дубна, синхрофазотрон... Вот оно! Виноградов тихо обращается к Боголюбову, тот поворачивает голову и смотрит в глаза своим добрым, внимательным и близоруким взглядом.

- Можем ли мы у вас поставить опыт на ускорителе?

- Конечно, конечно. Когда? Завтра?

- Да, завтра.

- Кто приедет, я запишу?

- Лаврухина. Она в Дубне уже "свой человек".

И ранним мартовским утром следующего дня 1965 года Августа Константиновна Лаврухина отправилась на Савеловский вокзал и села в поезд, идущий в Дубну. Поезд этот не простой. Железнодорожники называют его "атомным". Конечно, атомного в нем нет ничего, но в некоторых вагонах сделаны откидные пюпитры, чтобы научные работники могли не терять три часа даром, а с удобством разложить рукопись или книгу и заниматься себе на здоровье.

Августа Константиновна так и сделала. Она решила набросать введение к докладу, который шеф предложил ей представить Международному конгрессу по теоретической и прикладной химии. Доклад должен был ознакомить коллег с самой свежей работой, а именно с определением доатмосферных размеров метеоритов.

Ползут за окном подмосковные пейзажи, по краю дороги весенние лужицы в сероватых браслетах талого снега. Деревья точно отполированы углем. Мерно стучат колеса. На чистый лист бумаги тонкой, чуть вздрагивающей цепочкой ложатся первые строчки.

...Основным источником космического вещества являются метеориты. Вещество метеоритов и их родительских тел - астероидов за время его существования (около 4,6 млрд. лет) изменилось в значительно меньшей степени, чем вещество Земли. Поэтому метеориты представляют собой важнейший источник сведений о ранних стадиях формирования тел Солнечной системы...

Августа Константиновна на минуту задумалась и затем продолжала: кроме того, они (метеориты) являются единственным источником знаний о временных и пространственных вариациях космических лучей, ибо метеоритное вещество накапливает продукты ядерных взаимодействий.

Накапливает продукты ядерных взаимодействий! Вот тебе и небесный камень, прежде служивший предметом всевозможных религиозных легенд и суеверий, скромный неяркий камушек, волею судьбы застрявший где-то в лесном русском болотце.

Оказывается, это сплав бушующих грозных сил, сгусток и продукт ядерных столкновений. А женщина, что безмятежно сидит, откинувшись на скамейке и не спеша набрасывает строчку за строчкой на листе бумаги фрагменты будущей статьи, едет в Дубну за тем, чтобы силой протонного пучка разъединить эти туго сплетенные в одном веществе метеорита продукты ядерных взаимодействий и посмотреть, что же представлял собой метеорит до своего вторжения в земную атмосферу.

Она так и написала во втором абзаце будущей статьи: "Одним из существенных пробелов в наших сведениях о метеоритах является отсутствие данных о доатмосферных размерах метеоритных тел. Известно только, что значительная часть метеоритного тела, вторгшегося в земную атмосферу, теряется, или "сдувается". Единственный способ, позволяющий определять доатмосферные размеры метеоритов, - изучение глубинного распределения скоростей образования космогенных изотопов, возникающих в ядерных взаимодействиях космических лучей с метеоритным веществом".

Мы уже ознакомлены с метеоритом Кунашак, которому суждено было неплохо "поработать" на теорию образования оболочек Земли. В опытах на Дубненском циклотропе мишенью для бомбардировок пучком протонов служил экземпляр тоже в своем роде знаменитого Ярдымлинского железного дождя. В результате были определены доатмосферный радиус и вес метеоритного тела, давшего начало этому дождю.

Статью А. К. Лаврухпной академик А. П. Виноградов представил 1 сентября 1965 года для публикации в "Докладах Академии наук СССР"...

Почти через десять лет после этого обстоятельства свели меня с Августой Константиновной, с ее лабораторией космохимии, которая в последние годы вплотную занимается метеоритикой.

В 1955 году Лаврухина, защитив докторскую диссертацию, возглавила группу сотрудников, которая занималась радиохимическими исследованиями ядерных реакций, возникающих под действием частиц высоких энергий. Тогда метеоритами не занимались в том плане, в каком идет здесь речь, поскольку, как объясняла сама Августа Константиновна, тогда еще не стояла проблема непосредственного изучения поверхности Луны. Когда эта проблема созрела, интерес к метеоритике начал возрастать в геометрической пропорции. Не проходило дня, чтобы не появилось единовременно двух-трех работ ученых разных стран.

Луна, как и метеориты, относится к небесным телам, лишенным атмосферы, и потому беспрепятственно служит мишенью для космических лучей. Значит, решили исследователи, раньше, чем приступить к анализу лунного грунта, полезно исследовать модель - метеорит. Снова метеорит в роли модели, но уже не Земли, а Луны.

Между тем еще Вернадский отметил, что под действием космических лучей происходит изменение изотопного состава вещества. Это надо было проверить на метеоритах, используя метод облучения их образцов на ядерных ускорителях.

Интерес представляли каменные метеориты, включающие важнейшие элементы таблицы Менделеева. И вот тут-то в самом начале 1965 года произошел тот эпизод, о котором мы говорили выше: начинается серия экспериментов в Дубне по изучению ядерных реакций в каменных метеоритах. От их успеха зависело многое. Виноградов прямо намекнул: добьетесь результатов - будет Лаборатория космохимии, нет - так нет.

Результаты превзошли ожидания. И не только в определении таких величин, как первоначальная масса и радиус метеорита до его вхождения в земную атмосферу. "Колдовство" космохимиков продвинулось и дальше. Оно касается предложенного метода определения орбит метеоритов, или, что одно и то же, высоты, с которой они падали на Землю.

Первыми данной проблемой стали заниматься ученые в Чехословакии. В 1959 году они вычисляли протяженность полета метеорита Пшибрам. И тут исследователи натолкнулись на странное препятствие. Определив, что скорость полета метеорита Пшибрам превышает 20 километров в секунду, а протяженность его полета составляет 4 астрономические единицы (астрономической единицей принято считать расстояние от Земли до Солнца), ученые вычислили его массу. Она оказалась значительно выше фактической. В чем здесь секрет?

Не имея в то время специальной аппаратуры для радиохимических исследований, чешские ученые послали образцы Пшибрама коллегам в лаборатории США и СССР.

"Диагноз" совпал и тут и там. Выяснилось, что в образцах данного метеорита содержится гораздо меньше инертных газов, чем в других. Отсюда путем сравнительных вычислений можно было определить, что первоначальная масса Пшибрама была намного больше, чем выпавший образец.

Найдена закономерность, оказавшаяся полезной не только радиохимии, но и космонавтике. При прохождении метеорита через атмосферу миллиметровый слой его вещества расплавляется и сдувается, затем наступает очередь плавления следующего слоя. Учитывать этот процесс, естественно, стали не только космохимики, но и создатели космических спутников и кораблей.

"На основе данных о химическом составе метеоритного вещества, - пишет А. К. Лаврухина в своей монографии "Ядерные реакции в космических телах", - начинает интенсивно развиваться новая наука - космохимия. Один из ее разделов включает исследование закономерностей возникновения и распределения продуктов ядерных превращений в космических телах и выявление их роли в познании процессов образования и эволюции этих тел".

Августа Константиновна считает, что исследования метеоритов позволяют ответить и на некоторые вопросы происхождения жизни на Земле. Она высказывает предположение, что органические соединения в углистых метеоритах могли образоваться в результате облучения космическими лучами смеси воды с углекислотой, метаном и другими газами. Ведь в далеком прошлом, 3 - 4 миллиарда лет назад, поверхность Земли, еще не защищенная плотной атмосферой, облучалась космическими лучами. На ней протекали интенсивные ядерные и радиационно-химические процессы, в результате которых могло появиться множество разнообразных сложных органических соединений, подобных тем, что обнаружены в углистых метеоритах. Это был субстрат, в котором, возможно, позже возникла жизнь.

Не исключено, что существенную роль в эволюции Земли и даже в судьбах ее древних "обитателей" могла сыграть вспышка какой-либо Сверхновой звезды сравнительно близко от Солнца. Высказывается даже такая интересная, хотя и трудно проверяемая гипотеза, будто при одной из таких вспышек уровень ионизирующей радиации на Земле возрос столь сильно, что привел к быстрому вымиранию наиболее крупных животных того времени - динозавров. Палеонтолог К. Б. Кордэ полагает, что в промежуток времени, отмеченный значительным снижением интенсивности галактических космических лучей в Солнечной системе, произошли резкие изменения в развитии водорослей при переходе от эпохи докембрия к кембрию. Синезеленые водоросли стали переселяться в более мелководные, ярче освещенные участки бассейнов, заметно уменьшаться в количестве, терять свое "господство". Их заменили красные водоросли, физиология которых лучше соответствовала новым космическим условиям.

Накопление космохимией все новых фактов, свидетельствующих о космическом происхождении исходных для эволюции органических веществ, определило новый этап в развитии общебиологической теории о происхождении жизни, основоположником которой признан во всем мире советский ученый А. И. Опарин.

В разработке этой проблемы, так же как и в определении приспособительных реакций человека на воздействие необычной среды, биология вышла за рамки "земных" представлений и обратилась к космосу. В связи с этим возникла и новая научная дисциплина - экзобиология, задача которой состоит в обнаружении и изучении внеземных форм жизни... Опираясь на взгляды А. И. Опарина о химическом превращении простых газов, входивших в первичную атмосферу Земли - метана, аммиака, паров воды, во все более сложные органические соединения, экзобиологи уже накопили данные, которые говорят о том, что химическая эволюция, а именно постепенное усложнение соединений углерода, происходила не только на древней Земле. Следы такого процесса, считают они, можно наблюдать и па других объектах Вселенной, например на метеоритах и даже в межзвездном пространстве.

Идя своими путями, представители разных областей естествознания сошлись в признании важнейшего значения космической радиации в формировании первичных углеродистых, органических соединений. В то же время, естественно, повысился интерес к самому механизму превращений углерода, к изучению большого разнообразия форм, в которых проявляет себя этот самый распространенный на Земле элемент. И если биологов он интересует как непременная составная часть тканей всех живых организмов, то геологи имеют дело с углеродом, обязательно входящим в состав нефти, каменного угля, многих минералов. Углерод вездесущ. Он находится в воздухе и растворен в океане.

Углерод как таковой, вне соединений с другими веществами, или "свободный", как именуют его химики, встречается в виде двух простых веществ - алмаза и графита. Поиск их вне Земли - одна из интересных задач космохимии. Как указывает Г. П. Вдовыкин, руководитель работ по данной проблеме, "в космохимии углерода особенный интерес представляют алмазы в метеоритах". Ученый не только провозгласил этот тезис, но и стал автором открытия, установив присутствие алмазов в метеорите Норс Хейг.

История открытия такова: в городе Пёрт, административном центре штата Западная Австралия, расположенном на левом берегу реки Суон, в 20 километрах от впадения ее в Индийский океан, есть музей, по-нашему его назвали бы краеведческим. Сюда в 1961 году на исходе лета пришли охотники и выложили перед стареньким хранителем музея свои трофеи - несколько камней разной величины и формы. Три из четырех камней были признаны метеоритами, причем один из этих трех оказался редкой "породы" и назван Норс Хейг.

Однако прежде чем рассказать, что было дальше, вернемся к одной публикации журнала "Геохимия", относящейся к 1966 году (№ 9). Она называлась "Изучение органических соединений и алмаза метеорита Новый Урей методом инфракрасной спектроскопии". В написании ее участвовал вместе с А. П. Виноградовым тот же Г. П. Вдовыкин.

Новый Урей, упавший 4 сентября 1886 года на территории Горьковской области, был первым небесным камнем, в котором исследователи нашли алмазы. Затем алмазы установили в железном метеорите Каньон Диабло. В 1956 году известный американский геохимик Г. Юри вновь привлек внимание к метеоритным алмазам, предположив, что они могли образоваться в условиях высоких давлений и температур на большой глубине внутри планетного тела, родоначального для метеоритов. В статье 1966 года делается предположение, что алмазы в определенном классе метеоритов - уреилитов - образовались при соударении относительно небольших астероидных тел в космическом пространстве. Словом, когда в специальных изданиях стали указывать данные о составе метеорита Норс Хейг, Вдовыкин пришел к Виноградову. Диалога, состоявшегося между ними, никто, естественно, не слышал, но можно себе представить его в таком виде:

- Что вы думаете, Александр Павлович, об австралийском метеорите Норс Хейг?

- Кажется, интересно.

- Хорошо бы заполучить кусочек и проверить на алмазы.

- Напишите письмо и, думаю, пришлют...

Через месяц после этого разговора на пригорке в тихой части и без того тихого Пёрта появился почтальон и остановился у небольшого особняка, занятого музеем. Он принес письмо из Института геохимии и аналитической химии имени В. И. Вернадского. Конверт с этим обратным адресом был вскрыт и из него добыта письменная просьба от директора института Виноградова прислать по возможности хоть крошечный образец метеорита для исследования...

Нельзя сказать, чтобы камушек прибыл скоро. Но так или иначе один грамм метеорита содержался в посылке, полученной в Москве. Камушек в институте заприходовали, привесили к нему бирку, и он начал ждать своей очереди для приобщения к чудесам космохимии.

День пришел, и метеорит Норс Хейг попал на... операционный стол. Его изрядно попотрошили, подвергли большим давлениям, жгли до полного плавления, охлаждали и снова непомерно подогревали. А затем поскоблили, помыли и, как ни в чем не бывало, снова прицепили бирку. На ней, правда, дописали к его имени собственному еще помещенную в скобки красивую "кличку" - Алмаз. А в статье (1969 года) авторы записали: "По рентгенометрической характеристике алмаз метеорита Норс Хейг сходен с алмазом метеорита Новый Урей и не отличается от земного алмаза". Норс Хейг - это пятая находка алмазов в метеоритах. Значит, такие находки уже не случайность.

Снова и снова мы встречаемся с замечательным по оригинальности и вместе с тем простоте методом моделирования, обращения процесса вспять. Кто знает, что сулит он науке в дальнейшем? Возможно, позже при глубоком его совершенствовании он "раскрутит" в обратном порядке историю развития не только неживой материи, но и органического мира, и тогда мы получим в эксперименте неопровержимо стройную цепь событий, предшествовавших и приведших, к образованию первичного живого вещества.

Трудно переоценить, сколь велика будет роль такого эксперимента не только для отгадки извечной тайны - первоосновы возникновения жизни, но и для более направленного поиска каких-либо индикаторов жизни на иных небесных телах. Даже располагая космическими средствами сообщения и межпланетными лабораториями, космохимики продолжают с еще большими, чем прежде, надеждами обращаться к природе и свойствам метеоритов как незаменимого экспериментального материала при построении моделей Вселенной. Положив на ладонь метеорит в роли компаса, мы отправимся в наш трудный путь космохимических исканий и находок на Луну и наиболее знакомые теперь планеты...

Начнем с Луны как с ближайшего к Земле небесного тела. И попытаемся устами А. П. Виноградова показать, как быстро обогатились и неизмеримо разрослись наши познания о свойствах и происхождении Луны за какой-нибудь десяток лет ее непосредственного изучения с помощью аппаратов, посланных с Земли.

Мне приходилось присутствовать на всех пресс-конференциях, на которых А. П. Виноградов говорил о результатах того или иного эксперимента. Так было и 10 февраля 1966 года, когда корреспонденты всех стран "налетели" на Дом ученых, привлеченные сенсационным экспериментом советской автоматической станции "Луна-9", впервые совершившей мягкую посадку на поверхность нашего естественного спутника. Первая посадка аппарата, стартовавшего с Земли и совершившего посадку на иное небесное тело! На подготовку к такому достижению ушло немало времени, потребовались разработки и проверка многих и многих технических решений.

Опять же, что принимать за отправной пункт на подступах к такой задаче. Можно считать началом (и в этом будет зерно истины) 4 октября 1957 года - день запуска первого спутника. Если держаться ближе к космохимическому направлению программы исследования космоса, то это будет 2 января 1959 года - дата старта первой советской ракеты в сторону Луны. Еще точнее - на непосредственную отработку мягкой посадки лунников ученые Советского Союза потратили в общей сложности весь 1965 год. А в целом, мы не ошибемся, если приплюсуем к этому году всю историю цивилизации и зачтем ей посадку аппарата на Луну в качестве одного из самых ярких свершений человеческого гения.

Сначала надо было научиться метко попадать в Луну, затем получить максимум ее фотографий, сделанных с возможно близкого расстояния, в том числе изображений обратной, невидимой с Земли стороны. Космические фотографии сами по себе уже содержали большую сумму информации о рельефе поверхности, что важно было и для выбора места посадки.

Но я углубилась в историю, в то время как уже наступило 10 февраля 1966 года и Центральное телевидение с 13 часов ведет свои передачи из Московского Дома ученых, с упомянутой выше пресс-конференции, которая считается по-своему этапной. Не только в истории исследования Луны, но и с интересующей нас точки зрения - становления и развития космохимии в целом, селенохимии в частности.

Все, что человечество пыталось узнать и узнало о Луне в 60-х и начале 70-х годов двадцатого столетия, относится к космохимии. Например, на пресс-конференции 10 февраля формально о проблемах космохимии "в лоб" говорил Александр Павлович. Но практически к ним свелись и все остальные выступления ученых. Характерно в этом отношении, как развивал свою мысль академик М. В. Келдыш. Начав с обзора исследований, уже завершенных советскими и американскими автоматическими станциями - "лунниками" и "рейнджерами", Келдыш показал, что они, несмотря на их бесспорное значение для науки, явились прелюдией к главному. "Продолжали оставаться в стадии гипотез такие характеристики Луны, как химический и минералогический состав поверхности, структура лунных недр, сейсмичность Луны"...

Если бы мы искали подобные сведения для Земли, то обратились бы к геологам, геофизикам и геохимикам. Луной пока занимаются космохимики или селенохимики. Такие специалисты еще полностью не "отпочковались" от своего основного профиля, как это уже произошло в космической медицине и биологии. То есть геохимики занимаются "по совместительству" космохимией. Очевидно, недалеко то время, когда специальные кафедры вузов займутся подготовкой именно космохимиков. Ибо в них появится особая нужда по мере все более длительно существующих исследовательских баз на орбите вокруг Земли.

Позволим себе привести еще несколько слов Келдыша, произнесенных тоже 10 февраля 1966 года. Когда воспроизводишь их сейчас, то особенно ясно ощущаешь, как много уже преодолено "неизвестного", всегда стоящего в начале пути. "На основании данных наземных наблюдений высказывались различные предположения: о пылевом покрове, пемзовой или шлаковой структурах, образовавшихся за счет слипания малых частиц лунного грунта. Теперь, благодаря изображениям лунного ландшафта, полученным "Луной-9", мы впервые смогли увидеть в непосредственной близости кусочек поверхности Луны. Мы заметили, что она состоит из достаточно прочных пород типа пемзы или шлака. Она оказалась достаточно прочной, чтобы станция не погрузилась..."

Так произошло открытие Луны человеком. Так обозначились первые экспериментальные шаги космохимии на ее поверхности. И (вот что поведал об этом А. П. Виноградов.

Начал он с законов жизни малых планет вообще. Они повинуются, оказывается, своим "правилам игры". Из-за того, что Луна сравнительно невелика, она лишена океана и атмосферы или, если пользоваться терминологией ученого, - "водной и газовой оболочек из-за потери воды и газов в поле слабого тяготения". Структура ее поверхности, находясь в поле слабого тяготения, как бы расползлась. Так, если поперечные кратеры на Земле простираются максимально на 30 километров в длину, то на Луне - до 300 километров.

Излияние базальтовой лавы на Луне происходит в вакууме. Поэтому и освобождение лавы от газовой фазы и паров воды происходит иначе, чем на Земле. Например, пузыри газов в лаве и газовые полости могли быть здесь более значительных размеров, чем при аналогичном процессе на Земле. Газы, вода в силу тех же обстоятельств отлетали с Луны и переносились в космическое пространство,

На лунной панораме, по которой скользит указка Виноградова, видны нагромождения камней, а также ямки - следы "работы" метеоритов.

В конце концов в распоряжении ученых в начале 1966 года были всего лишь фотографии Луны. Правда, крупного масштаба, снятые "автоматическим космонавтом" (такое прозвище недаром заслужила "Луна-9") в непосредственной близости к объекту исследования. Но все же пока только фотографии. Чтобы их расшифровать, надо было знать, какие космохимические процессы определили данную, а не другую микроструктуру поверхности; такой, а не другой лунный грунт - плотный и пористый в одно и то же время. Этакая "сборная солянка", в которой всего понемногу и уже трудно отделить, что составляет основной "отвар", а что примешивалось потом, вбивалось в ни чем не защищенную поверхность солнечным ветром, вмораживалось в грунт при температуре минус 150°С, а затем расплавлялось при температуре плюс 100°, приобретая новые свойства.

Виноградов уже в тот период сумел разработать схему состава лунного грунта, правда, еще в самом грубом, приблизительном виде. Через 4 - 5 лет он только слегка подправит ее, уточнит. В основном же картина не изменится. Это - к вопросу о сходстве менделеевской таблицы элементов и виноградовской таблицы выплавления оболочек. В основе их - познание фундаментального закона естествознания. Как только такой волшебный рычаг (палочка уже устарела!) обретен, человек узнает заранее (благодаря Менделееву), какие химические элементы ему предстоит открыть в ближайшем столетии, благодаря Виноградову - как "выплавляются" планеты.

Пока еще науке неизвестно, происходит ли и ныне процесс образования планет. Академик В. А. Амбарцумян считает, что звезды продолжают рождаться, умирать и возникать вновь. Так или иначе, но мы узнали о характере лунного грунта задолго до того, как он попал для исследования в земные лаборатории, до полетов кораблей "Аполлон" и советских автоматических станций "Луна-16" и "Луна-20". Пальма первенства здесь принадлежит теории, научному предвидению.

Чтобы расстаться здесь с той пресс-конференцией 10 февраля 1966 года, с которой мы ведем всю эту цепь рассуждений и умозаключений, отметим, что подобные встречи, сопровождаемые беседами на вольные темы между учеными и журналистами, представляющими разные страны, в значительной мере отражали господствовавшие в данный момент идеи, гипотезы, спорные проблемы, которые, что называется, "витали в воздухе".

Тогда, в 1966 году (и несколько позднее), горячие споры шли на тему: каково происхождение лунной поверхности, какие силы повинны в формировании именно такого рельефа - извержение вулканов или бомбардировка метеоритами. Запомнился мне в связи с этим вопрос, который был задан (не без юмора) одним из корреспондентов на пресс-конференции по "Луне-9".

- В чей огород брошен камушек, видимый па лунной фотографии, - в лагерь ученых-метеоритчиков или вулканологов?

И ответ академика Келдыша:

- Я думаю, что они еще имеют возможность перебрасывать этот камушек друг другу!

И действительно, "камушком" перебрасывались приблизительно до наступления семидесятых годов, когда вдруг стало ясно, что предмета-то спора никакого нет. А есть поверхность, которая формировалась и тем и другим путем. Изливалась лава, еще не успев остыть, подвергалась воздействию извне - жесткому облучению, порывам солнечного ветра, метеоритной бомбардировке. Но все это прояснилось потом, а журналисты, естественно, всегда там, где "пахнет жареным", и готовы подкинуть еще одну-две головешки поярче.

И уж раз мы решились совершить экскурсию по пресс-конференциям, то смело перешагнем всего через два месяца того же 1966 года и зайдем в тот же зал московского Дома ученых для встречи, посвященной на этот раз уже следующей "Луне", а именно десятой. Ею открывается совершенно особый разряд аппаратов, тех, которым поручается исследовать Луну с лунной орбиты. Как подчеркнул тогда М. В. Келдыш, "мягкая посадка и полеты по окололунным орбитам открывают возможность для всестороннего исследования "Луны". А значит, добавим мы, для дальнейших шагов космохимии.

За короткий срок, прошедший между двумя пресс-конференциями, полностью сменились декорации. В феврале еще все были заняты спорами по поводу вулканического и метеоритного происхождения лунной поверхности, то есть того слоя, который мы в наших условиях именуем земной корой. А в апреле внимание уже переключилось на радиоактивность лунных пород. Эту задачу взяла на себя космохимия. И оружием она воспользовалась отчасти тем, что приготовила ей геохимия: методами определения абсолютного возраста, радиоактивностью, теорией выплавления оболочек планеты.

Виноградов так и сказал в тот день: "Определение радиоактивности пород, слагающих поверхность Луны, представляет исключительный интерес со многих сторон. Во-первых, это важно для решения ряда проблем, связанных с происхождением и эволюцией Луны. А решение их невозможно без знания химического состава лунных пород и их радиоактивности". Какова эта радиоактивность? Та ли, с которой мы уже знакомы на примере Земли, а именно определяемая нахождением в горных породах радиоактивных элементов - урана, тория и калия? Ведь они и создают тот "горн", в котором происходит сопровождаемый выделением радиогенного тепла процесс полураспада одних элементов и образования других.

Определению характера радиоактивности лунных пород был в основном посвящен эксперимент на "Луне-10", ставшей первым искусственным спутником Луны. В этой космической лаборатории, а затем и на станции "Луна-12" была установлена аппаратура, созданная при непосредственном участии Виноградова... Акцент на этих строках окажется не лишним. Аппарат на Земле в лаборатории Виноградова воспроизводит "зонную" плавку, подобную той, с чего начиналась Земля. Это - геохимия. А в космический вакуум академик посылает - на борту спутника Луны - другой свой аппарат: для измерения радиоактивности лунных пород. Это уже - космохимия.

В отличие от господствующей в земных недрах радиоактивности, о которой мы уже говорили, наведенная радиоактивность Луны питается, по-видимому, не столько из внутреннего, сколько внешнего источника энергии. Космические лучи, будучи этим источником, как бы высекают из поверхности радиацию, возбуждают ее, служат "наводчиком" энергии. Эксперимент на "Луне-10" показал, что наибольшая часть радиоактивности Луны возникает именно таким путем. Естественная радиоактивность зарегистрирована лишь в трех районах лунной поверхности, где порода более всего сродни нашим базальтам.

Теперь о другом - о "метеорной обстановке". В окололунном пространстве с 3 по 12 апреля 1966 года аппаратура для регистрации метеорных частиц на прилунной орбите работала в течение нескольких сеансов с общим временем 5 часов 16 минут. За это время было зарегистрировано 53 удара метеоритных частиц. Если вывести отсюда среднее число ударов на квадратный метр в секунду, то оно будет превышать среднее число ударов в межпланетном пространстве примерно в сто раз. Вот как "полюбилась" Луна метеоритам. Возникло даже предположение, нет ли близ Луны ее собственного автономного сгущения метеоритов. Вопрос остался открытым...

В восьмой книжке журнала "Геохимия" за 1966 год появилась статья авторов (А. П. Виноградов, Ю. А. Сурков, Г. М. Чернов, Ф. Ф. Кирнозов, Г. Б. Назаркин) на тему "Измерения гамма-излучения лунной поверхности на космической станции "Луна-10". Поступила она в редакцию 24 июня, то есть через два месяца и 8 дней после упоминавшейся пресс-конференции.

В статье отмечалось: наведенная радиоактивность Луны аналогична той, которую мы находим в выпавших на Землю метеоритах. Это - раз. Затем: исследование этой радиоактивности позволяет сделать ряд выводов об интенсивности и энергетическом составе космических лучей вблизи Луны, об эффектах, вызываемых излучением при вспышках на Солнце.

Обращает на себя внимание и следующая не вполне обычная для научного трактата строка: "Исследования, описываемые в данной работе, являются первой попыткой обнаружить гамма-излучение Луны и определить его спектральный состав. Никаких измерений подобного типа до настоящего времени не проводилось".

Несомненно, это заявка на новую главу в космохимии. Наверное, глава будет называться "Наведенная радиоактивность" и прямо начинаться с приведенной выше цитаты. А потом студенты вузов усвоят из данного раздела учебника по космохимии следующее: отсутствие у Луны достаточно плотной атмосферы, поглощающей гамма-излучение, позволяет проводить его регистрацию непосредственно с орбиты спутника. За первый месяц работы станции "Луна-10" было получено 6 спектров гамма-излучения в диапазоне энергий от 0,3 до 3,1 МэВ. Кроме того, примерно в 15 точках была измерена интегральная интенсивность гамма-излучения в том же диапазоне энергий. Измерения охватили довольно широкие площади поверхности, включающие районы "материков" и "морей", как с видимой, так и с обратной стороны Луны. Авторы вышеупомянутой статьи утверждают и поддерживают свою мысль рисунками и диаграммами, а мысль такая: лунный гамма-спектр существенно отличается от спектра гамма-излучения на поверхности Земли, "форма которого" в основном определяется содержанием естественных радиоактивных элементов в исследуемой породе.

16 апреля А. П. Виноградов в речи в Доме ученых выдвигает тезис о преобладающей на Луне "наведенной" радиоактивности. В статье, которая, как уже было сказано, поступила в редакцию журнала "Геохимия" 24 июня, содержатся данные, переводящие гипотезу в разряд научных истин. В ней можно прочитать следующее: если в гамма-спектре на поверхности Земли гамма-квантов с энергией более 1,5 МэВ примерно 5 процентов (при измерении 32-канальным сцинтилляционным гамма-спектрометром. - Л. М.), то в лунном гамма-спектре 20 процентов. Из этих данных можно сделать вывод, что природа основной части гамма-излучения, идущего от поверхности Луны, связана не с естественной радиоактивностью урана, тория и калия, а есть следствие непрерывно протекающих процессов взаимодействия космических лучей с лунным веществом и распада космогенных изотопов,

Вот откуда взялся избыток жестких гамма-квантов в лунной поверхности. Их принесли с собой космические лучи с их жесткой компонентой. Но, может быть, приведенные соотношения характерны только для отдельных участков лунного мира?

Анализ результатов измерений, продолжали авторы статьи, свидетельствует о том, что интенсивность гамма-излучения над различными участками лунной поверхности, с поправкой на высоту измерения, оказалась практически постоянной. Этот результат также, по-видимому, объясняется тем, что основным источником гамма-лучей является облучение космическими частицами - фактор, практически одинаково действующий на всей поверхности. И вывод: в общей интенсивности гамма-излучения лунных пород около 90 процентов составляет радиоактивность, наведенная космическими лучами, и не более 10 процентов обусловлено распадом калия, тория и урана.

Итак, работы Виноградова 1956 - 1962 годов развили основы учения о распределении химических элементов в земной коре; середина шестидесятых годов ознаменовалась появлением данных, характеризующих распределение химических элементов на Луне. Эти данные сведены в таблицу, имеющую одну особенность: она дозволяет сравнивать результаты, полученные в СССР и США.

Вот эта таблица.

Химический состав лунных пород (по А. Виноградову)
Химический состав лунных пород (по А. Виноградову)

О чем свидетельствуют эти данные? Да прежде всего о механизме дифференциации вещества Луны, по-видимому, сходного в общих чертах с земным. И еще - о взаимопроникновении экспериментальной и теоретической космохимии.

Занятия метеоритикой на современной основе, с применением новейшей исследовательской техники, подсказывают много истин, приложимых к Луне. Эти истины созрели, выношены, "обкатаны". Они только ждут экспериментального подтверждения, чтобы обрести более отточенную, безусловную форму.

После полета "Луны-10" (1966 год) Виноградов отождествлял химический состав метеоритов и Луны. После первых пилотируемых экспедиций (1969 год) он говорит определеннее - лунные породы занимают промежуточное положение между каменными метеоритами и земными базальтами.

И вот, наконец, на лабораторном столе Института геохимии и аналитической химии имени Вернадского высыпана колонка инопланетного грунта, доставленного "Луной-16". Сколько ступеней должно было пройти познание, чтобы приблизиться к такому моменту. Ему предшествовала вся история геохимического изучения Земли. К исследованию лунного грунта наука пришла во всеоружии знаний, из которых выделилась новая, ставшая необходимой в наш век отрасль - космохимия.

Казалось, что-то действительно потустороннее было в этой "земле", которая образовывала некую плотную пирамиду, когда ее высыпали через воронку высотой в 2 сантиметра около вертикально поставленной стеклянной стенки. Когда стенку убрали, грунт сохранил ее отпечаток, не рассыпаясь и не образуя угол естественного откоса (около 45°). Такие необычные свойства реголита с большой наглядностью объяснили здесь, в земной лаборатории, почему в Море Спокойствия и в Океане Бурь, и в Море Изобилия на Луне навсегда остались следы людей или роботов.

Но это еще не все. Выяснилось, что этот лунный грунт реголит, с одной стороны, обладает способностью, подобно пластилину, слипаться, а с другой - может легко просеиваться сквозь сито. Почему? Пока не вполне ясно. Очевидно, физики, заинтересовавшиеся реголитом, его высокой способностью к электризации, найдут объяснение этому. Кстати, последнее было обнаружено чисто случайно: пластинка стекла, оказавшаяся на лабораторном столе, привлекла к себе частички реголита. Они усеяли ее, как мухи, словно она была смазана вареньем или клеем.

Добытая буром "Луны-16" колонка лунного грунта расчленяется на зоны А, Б, В, Г, Д. Виноградов отнес к зоне. А поверхностный, наиболее рыхлый слой. Его свойства определяют основные оптические характеристики лунной поверхности и соответствуют высокой пористости поверхностной структуры. По мере углубления в колонку частицы реголита укрупняются - от 70 микрон в поверхностной части до 120 - в глубинной. Средний объемный вес грунта при глубине погружения бура на 35 см определен в 1,2 грамма на кубический сантиметр.

Теперь о цвете. Художникам особенно интересно знать, что на Луне господствуют полутона. Там нет ни совершенно черного цвета, ни совершенно серого или желтого, красного или синего. Есть цвета "темно-серый" и "черноватый". Загадка цвета состоит не только в этой особенности. В земной обстановке, в ее чужеродной для лунного камня среде, он "хитрит", прячет свою истинную окраску, видоизменяется па глазах.

Виноградов с сотрудниками провел немало часов, передвигая источники света и так и этак, располагая лунный грунт по-разному и расставляя наблюдателей в различные позиции к равнодушно покоящейся на столе стопке лунита. И все же определить истинный цвет лунного грунта никто не решался: в зависимости от расположения источника света и наблюдателя оп казался то светлее, то темнее.

Виноградов описал это так: "Характерная особенность лунного грунта проявляется в своеобразном виде индикатрис рассеяния для разных длин волн и углов падающего на него света. Определяющими здесь являются структура поверхности и зеркалящие свойства слагающих его остеклованных зерен". Вот оно что! Зерна реголита включают мириады микроскопических зеркал. В них отражается свет, они вспыхивают подобно болотным огонькам, создают оптический обман и могут невесть куда "заманить" путника.

Говоря о лунной поверхности, космохимики часто употребляют слово "альбедо". Оно обозначает степень отражения падающего на Луну солнечного света. Она различна для разных участков поверхности и создает цветовые миражи, которые еще не полностью объяснены. Хотя кое-что уже прояснилось при исследовании лунного грунта.

При первом знакомстве цвет лунного камня воспринимался разными людьми по-разному. Одни утверждали, что он "зеленоватый", другие что "буроватый". Дальнейшие наблюдения выявили любопытные причины таких оптических загадок. Оказалось, что разное восприятие цвета зависит в данном случае от угла зрения, от того или иного освещения изучаемого образца и, наконец, от наличия в грунте как зеленоватых, так и коричневатых зерен минералов.

Три года (1966 - 1969) потребовались на то, чтобы от общих характеристик поверхностного слоя Луны перейти к детальной его классификации. Виноградовская таблица содержит восемь типов лунной породы. Для сравнения: на Земле известны 30 типов почв. Правда, для такого сравнения оснований мало - лунный грунт трудно обозвать привычным для нас словом "почва", с которым мы невольно связываем и другое слово - "плодородие". Плодородия в лунном грунте не замечено. Да и откуда ему там быть, если плодородие земных почв находится в прямой связи с наличием на Земле жизни.

Итак, восемь типов лунной породы:

Базальтовые породы.

Полевошпатные породы (анортозиты).

Зерна отдельных минералов.

Застывшие капли-шарики и сходные образования.

Брекчии.

Спеки.

Стекла, остеклованные и ошлакованные частицы.

Частицы металлического железа.

Некоторые из этих восьми типов грунта наиболее ярко отразили черты типично лунного образа жизни. Начнем прямо с четвертой разновидности - "застывшие капли-шарики"... Примечание Виноградова к этому пункту таблицы гласит, что среди них встречаются стеклянные шарики, грушевидные и гантелевидные, прозрачные и непрозрачные, мутновато-белые, зеленоватые, желто-бурые, часто пустотелые. Блеск их изменяется от стеклянного до металловидного.

В лаборатории Виноградова был поставлен опыт, аналогичный эксперименту с плавлением метеорита Кунашак: "Каплю-шарик" нагревали методом зонной плавки, а она все не плавилась, пока не наступил тот "пик", который совпал с лунным.

Слова "капля" и "шарик" вполне привычны для любого восприятия, "брекчии" и "спеки" доступны лишь слуху геологов. Брекчии это некий гибридный тип лунной породы, содержащий в различных пропорциях все ее компоненты, легко распадающийся при механических воздействиях на составные части. Спеки представляют собой мелкие, действительно спекшиеся частицы, образующие, по определению Виноградова, "агрегаты очень сложной, неправильной ветвистой формы". Брекчии и спеки интересны как показатель того, что на лунной поверхности одновременно с процессами добавления и измельчения пород идет процесс консолидации частиц - та самая агломерация, о которой мы уже говорили. Это то, что можно определить словами "лунный образ жизни", полный бурных событий, разыгрывающихся на естественном спутнике Земли, ничем не защищенном от превратностей космической погоды.

Теперь мы подходим к седьмому и восьмому - последним пунктам таблицы реголита. Пункт седьмой гласит - стекла, остеклованные... и т. д. И вот к нему виноградовский комментарий: среди всех типов частиц лунных пород более половины в разной степени оплавлено или ошлаковано с одной или нескольких сторон. Преобладают стекла от темно-бурых до черных тонов. Встречается как "пузыристое шлакообразное оплавление, так и гладкое глазурное остекловывание". Это типично лунное оплавление может происходить лишь при мгновенном нагреве холодной частицы, что резко отличает такое остекловывание от, например, вулканических стекол.

Типично лунное оплавление... Наглядно нам представил эту картину луноход, его работа, его показания. Узнав от космохимиков, при какой же температуре плавятся различные лунные частицы, в том числе металлические, конструкторы сделали луноход неуязвимым.

Делая выводы, Александр Павлович обращается к той |самой таблице, что мы поместили на этих страницах ранее. Она иллюстрирует немаловажный факт: по общему составу образцы грунта, взятого "Луной-16" в районе Моря Изобилия, близки к образцам пород, доставленным "Аполлоном-12" из Океана Бурь. Значит, уже можно говорить о неких закономерностях, определяющих состав лунных морей вообще: кристаллические породы поверхности лунных морей принадлежат к одному базальтовому типу, близкому к "примитивным" базальтам Земли. Лунные моря - это равнины, затопленные когда-то вулканической лавой.

Так вот оп главный вывод и вместе с тем отправной пункт развития космохимии как науки о появлении, эволюции и возможной гибели небесных тел, обладающих биосферой или лишенных ее. На данном этапе наших знаний о Луне этот вывод звучит так: горные породы типа базальтов образуются как наиболее легкоплавкая часть при зонном плавлении внутреннего вещества планеты. Можно полагать, что общий ход дифференциации вещества Земли и Луны и, вероятно, других планет земного типа шел сходными путями, хотя и достиг разных этапов развития.

Был обычный ход дифференциации вещества, а потом Луна "вспомнила", что она малая планета и повела себя в соответствии со своим рангом. Вещество ее лавовых морей подвергалось, по определению Виноградова, "лунному размельчению". Это не то выветривание, разрушение горных пород, которое мы знаем на Земле. На нашей планете выветривание, разрушение идет под влиянием, главным образом, углекислоты, воды, организмов. Ничего этого нет на Луне. На Луне действуют совершенно другие факторы разрушения горных пород - солнечный ветер, корпускулярное космическое излучение, удары метеоритов, значительные колебания температуры на поверхности, космический вакуум. Какие из них главнейшие? Это еще предстоит решить.

Метеориты и микрометеориты, с огромной скоростью врезаясь в Луну, разрушают поверхностные породы, серьезно меняют свойства грунта, намагничивают его. Получается неожиданная картина. Луна обладает определенными магнитными свойствами, не имея собственного магнетизма. Напрашивается аналогия с наведенной радиоактивностью.

Итак, приобретенный магнетизм, наведенная радиоактивность, смешанный состав грунта. Не есть ли все это признаки "несамостоятельности" Луны, своеобразия ее положения как спутника планеты в космическом пространстве? Трудно представить, что на этом сверкающем отраженным светом шаре когда-либо было подобие жизни.

И все-таки жизнь пришла на Луну в шестидесятых годах двадцатого века, когда она стала для землян исследовательской площадкой, позволяющей экспериментально проверять, анализировать, обобщать наиболее принципиальные космохимические гипотезы.

Земля и Луна, по-видимому, возникли одновременно. Цифра 4,6 миллиарда лет для определения возраста обоих небесных тел употребляется все чаще. Но Луна как будто уподобилась патологически недоразвитому существу, карлику. Открытая всем космическим ветрам и бурям, она не смогла в свое время дойти до того состояния зрелости, в котором Земля обрела свое главное и неоценимое богатство - биосферу. Отсюда ясна справедливость такой виноградовской фразы: "Изучение пород Луны особенно важно для понимания процессов на Земле в период ее раннего существования".

По мнению сотрудника Александра Павловича, профессора Юрия Александровича Суркова, важная информация была получена в результате исследований изотопного состава лунного грунта и некоторых других его элементов. Собственно, интерес здесь вызывали изменения изотопного состава. Они явно отражали различные физические процессы, происходившие на Луне в прошлом, химическое разделение вещества, естественный радиоактивный распад и, наконец, постоянную "физиотерапию" с применением космического и солнечного излучения. Динамика изменений изотопного состава такого популярного элемента, как кислород, поведала о температуре, при которой некогда кристаллизовалась лунная порода. Она оказалась равной 1200 - 1300° Цельсия. По признакам, понятным одним ученым, было заключено, что крупнозернистые лунные породы остывали в условиях очень низкого содержания воды.

С водой вообще на Луне дело обстоит прескверно. Лунные образцы, категорически заявляет в одной из своих заметок 10. А. Сурков, показали исключительную сухость. Но с ним можно поспорить: ведь мы знаем состав грунта лишь на глубину нескольких десятков сантиметров. А что если глубже обнаружится нечто похожее на H2O? Тогда перед космохимией возникнут новые загадки.

...Приближался День космонавтики 1973 года. И в пачке пригласительных билетов на различные связанные с ним события мне попался скромный бланк Дома авиации и космонавтики с программой традиционных гагаринских чтений. И в ней значилось: "Академик А. П. Виноградов: "Наши знания о Луне". На самом деле доклад, как выяснилось потом, назывался несколько иначе - "Кратко о Луне".

...Мне хотелось бы сегодня, так начал он свое сообщение, несколько отойти от принятых форм перечисления достигнутых результатов в области изучения Луны и планет и показать обширность сведений, полученных к настоящему времени, а затем изложить последовательно события, связанные с историей Луны.

Я буду излагать, продолжал Виноградов, несколько односторонне историю Луны, поскольку мои научные интересы лежат в области геохимии и космохимии.

Дальше он заговорил о Солнце и метеоритах, об идентичности их состава. Высказал мысль об идентичности состава вещества планет нашей Солнечной системы, о его "метеоритном характере".

Конечно, это утверждение относилось в основном к планетам так называемой земной группы и не могло охватить своеобразия специфических свойств таких планет-гигантов, как, например, Юпитер, Сатурн, Уран... В частности, Юпитер всегда привлекал особо пристальное внимание астрономов, ставя перед ними сложные для окончательных выводов проблемы. Назовем их вкратце, так как они заслуживают того, чтобы вклиниться в последовательный ход нашего рассказа. Собственно научная дискуссия о природе Юпитера возникла давно и сводится главным образом к вопросу - является ли это небесное тело планетой-гигантом или же звездой-карликом? Интересная дилемма: гигант среди планет или карлик среди звезд. Первое определение традиционно, и мы не будем тратить на него слов. Второе - получило некоторую поддержку после того, как выяснилось, что Юпитер излучает энергии в два с половиной раза больше, чем получает ее от Солнца. А к звездам как раз и относят объекты, излучающие энергию, вырабатываемую в их недрах, словно в термоядерном реакторе. При этом массивные звезды быстро расходуют запасы ядерного горючего. А такие по размеру, как Солнце, расходуют его более бережно. Миллиарды лет Солнце живет на этом типе горючего и продолжает оставаться активно действующим "реактором". Иное состояние характерно для звезд, которые по своей массе значительно меньше Солнца. Температура в их недрах мала для "зажигания" термоядерных реакций. К таким карликовым звездам и причисляют некоторые ученые Юпитер, масса которого меньше Солнца в 950 раз.

Однако Юпитер не "исключен" пока астрономами из класса планет. "Свита" его состоит из 12 спутников. Четыре из них по размерам и массам не меньше Луны, а самый крупный больше планеты Меркурий.

Дискуссию о природе Юпитера никак нельзя считать завершенной и после того, как в середине сентября 1974 года Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) опубликовало в Вашингтоне доклад о результатах полета автоматической космической станции "Пионер-10" в направлении Юпитера. Исследуя полученные данные, специалисты пришли к выводу, что они подкрепляют теорию, согласно которой Юпитер представляет собой обращающийся вокруг собственной оси сгусток жидкого водорода, не имеющий никакой твердой поверхности. Как указывается в докладе, Юпитер - единственный в Солнечной системе, помимо Солнца, источник излучения частиц высокой энергии.

Хотя данные, полученные в результате полета станции "Пионер-10", не дают окончательного объяснения тайны огромного красного пятна, издавна обнаруженного на Юпитере, они позволяют предположить, что это пятно представляет собой вихрь гигантской бури, которая бушует сотни лет на протяжении 40 000 километров. Этот вихрь вздымается примерно на 8 километров над основным слоем - облаком, окружающим планету.

И все-таки... ученые в своих поисках каких-либо форм жизни вне земли "не сдаются" перед грозной юпитерианской обстановкой. Моделирование ее экспериментально выяснило возможность существования микроорганизмов в атмосфере планеты.

Теперь, после экскурса в загадочный мир Юпитера, вернемся к нашему рассказу.

О чем говорил Виноградов далее? О том, что сначала было Солнце и только Солнце. От огневого его дыхания образовалось горячее плазменное облако в виде диска, с температурой несколько миллионов градусов. Тем не менее при такой невероятной температуре плотность диска была невелика, не более плотности земных облаков... А потом плазма, окружающая Солнце, стала охлаждаться, терять свои избыточные газы в пространство и приобретать твердые частицы. С этого момента солнечное облако именуется газопылевым. Процесс потери газов и возникновения твердых частиц все усиливался, облако теряло свою "ротационную устойчивость", что в конце концов привело к разрыву солнечного диска и образованию "холодных кучностей", роев твердых частиц.

Эти частицы взаимодействовали, смешивались, соударялись, сращивались, подвергались космическому облучению. Среди них происходило образование отдельных фаз вещества, главным образом силикатов, частиц металлического сплава, сульфидов, хромитов. И вот тут-то начало рождаться не что иное, как метеориты, планеты, Луна и астероиды. Они рождались в процессе "стяжения - аккреции холодного вещества протопланетного облака".

По мнению Виноградова, процесс образования планет шел в одну стадию непосредственно из холодного вещества. Не менее интригующе прозвучало и следующее за этой фразой утверждение: "Отношения между отдельными химическими элементами в первичном солнечном веществе, на Земле и в метеоритах имеют одно и то же значение..."

О. Ю. Шмидт говорил: холод, а не жара стояла у истоков образования Земли как планеты. Виноградов во всеоружии фактов прилагает эту теорию к другим телам Солнечной системы.

За четырнадцать лет до доклада "Кратко о Луне" Виноградов издает "Химическую эволюцию Земли". Это первая монографическая работа, в которой рассматриваются общие проблемы, связанные с образованием оболочек Земли. А теперь он, опираясь на современные космогонические представления, предлагает применить ту же теорию ко всем планетам, "лунам", астероидам.

Виноградов стремится по горячим следам изложить в последовательном порядке сумму выводов, вытекающих из очередных экспериментов. Оп торопится. И не потому, что это входит в его привычки. Отнюдь нет. Но время сейчас такое, что толстые монографии не успевают выйти, как многие данные безнадежно устаревают. Необходимо сейчас, сегодня поставить самую главную точку над "i". А для монографии по космохимии еще время не подошло. А может быть, ее, эту монографию, будут верстать когда-нибудь потом из таких вот фрагментов, как этот самый доклад.

Я уже было поддалась соблазну дальше излагать его в логической последовательности, но остановило меня не впервые встреченное во множественном числе слово: "луны". При этом Виноградов не счел нужным оговориться, объяснить появление множественности у Луны, считавшейся уникальным космическим телом. Но ведь у других планет тоже бывают искусственные спутники, так почему бы не сделать из имени собственного собирательное название этого разряда небесных тел: луна - луны? Быть может, настанет время, когда все небесные тела, которые окажутся населенными разумными существами, станут именовать землями?

Луна не может быть землей, так как у нее, кроме всего прочего, нет атмосферы. Не станет ею, наверное, и Венера, так как не располагает водой. А разделение первичного солнечного состава вещества у всех у них происходит, возможно, одинаково, в процессе того же самого зонного плавления под влиянием радиогенного тепла.

Виноградов представляет соответствующие расчеты: "Первичное вещество планет - метеоритное или солнечное - может выплавить около 15 процентов вещества базальта. Кора Земли составляет около одного процента от мощности мантии Земли. Вместе с тем образование коры совершенно изменило первичную поверхность планеты, ту, что существовала до дифференциации вещества на оболочки". Это основа для одной из тех гипотез, с которых и начинается порой новая страница в науке. Вот она: "На Луне мы видим подобный ландшафт", то есть Луна сегодня представляет собой как бы слепок с Земли давно прошедших эпох. Тогда, миллиарды лет назад, они очень походили друг на друга - Луна и Земля. А потом вода и атмосфера "надели" на древний рельеф Земли плотный чехол осадочных пород.

Мы застаем ландшафт лунной поверхности, говорит Александр Павлович, таким, каким он, по-видимому, возник 3 - 5 миллиардов лет назад. Тому имеются и некоторые доказательства. В нем (лунном ландшафте), считает Виноградов, сохранились признаки "конца процесса аккреции вещества Луны". Аккреция в переводе на обычный язык означает образование какого-то тела путем слипания холодных твердых частиц. Значит, что-то в лунном ландшафте говорит опытному глазу, что скульптурная неподвижность рельефа отчасти кажущаяся. Процесс аккреции только завершается. Что-то зыбкое чудится в очертаниях морей и возвышенностей Луны, нечто, напоминающее едва застывшую вулканическую лаву. Она холодна, но еще вздрагивает слегка от бурлящих в глубине процессов, пузырится, рябит.

Мысли вслух, логическое течение их порой доставляют слушателю наслаждение, подобное звукам музыки. Как вы хорошо знаете, доверительно говорит аудитории Виноградов, Луна имеет асимметричное строение. Видимая ее сторона, несколько выпяченная в сторону Земли, занята на одну треть так называемыми лунными морями. Это области понижения, залитые лавой. Некоторые из этих морей - Дождей, Ясности, Влажности, Нектар, Кризисов - имеют положительную аномалию силы тяжести. Такое возможно, если предположить, что на глубине 100 километров находятся более плотные тела, так называемые масконы. По идее ряда ученых, они имеют внелунное происхождение, упали на Луну в последнюю стадию аккреции.

Кое-что известное ранее о ней стало безусловным. Это, например, огромное количество кратеров разных размеров. Они, собственно, и составляют главную особенность рельефа, местами напоминающего гигантскую детскую игрушку - вложенных друг в друга и постепенно уменьшающихся к центру колец. Происхождение кратеров, как уже говорилось, разное. Одни обязаны своим появлением вулканам, их извержениям. Может быть, это действительно кратеры, в прежнем, привычном значении этого слова, а сами вулканы скрыты на глубине, как это наблюдается в океанах на Земле. Другие кратеры возникли в результате ударов падающих на Луну метеоритов или камней при "взрывном вулканизме". Строго говоря, происхождение каждого крупного кратера еще не выяснено. Можно полагать лишь, что небольшие кратеры правильной круглой формы, нередко окруженные выпавшим "фрагментом пород" (до 1 километра в диаметре), имеют ударное происхождение.

Однако нетрудно заметить, что не успевает устояться какое-то представление, как новые факты буквально "падают с Луны"... Как будто обо всем уже условились, установили наведенную радиактивность, солнечный ветер, удары метеоритов. Но вот в апреле 1973 года, разъезжая по своим "владениям" вдоль огромной трещины в районе кратера Лемонье, "Луноход-2" представил доказательства тектонического происхождения этого разлома. Не вулканического, не ударного, а тектонического, то есть идущего от глубинных передвижек подстилающих (материнских) пород. Еще недавно, в январе 1971 года, мы с гордостью говорили о сравнимости пород из трех районов Луны. В апреле 1973 года с поверхности Луны доставлены и изучены породы уже из восьми районов Луны. Добавим, что "Луноход-2" обследовал девятый район близ кратера Лемонье.

Пять из этих "провинций" заняты по преимуществу породами, характерными для морских районов Луны. Несколько станций привезли, главным образом, материал из высокогорных областей: лунных Апеннинских гор, Фра Мауро и др. Исследован и пограничный район между морем и горами. Здесь как раз и оставил навсегда глубокие колеи от своих колес "Луноход-2". И не удивительно, что такие глубокие. Местная толщина реголита - верхнего слоя Луны, которому мы уделили выше немало внимания, достигает 5 - 6 метров, почти высоты двухэтажного коттеджа. Кое-где колеса лунохода не вязли, восстанавливалась упругость сцепления с грунтом. Это происходило тогда, когда вдруг обнажались кристаллические базальты, подобно щиту прикрывающие в таких местах тело Луны.

Оказалось: породы, слагающие лунные моря, - базальты, а породы, слагающие высокогорную часть Луны, содержат (запомним это слово, похожее на название доисторического животного) анортозит, которого нет на территории морей. Образцы этого анортозита были доставлены "Луной-20". А потом... потом Виноградов сделал предположение, которое непременно надо экспериментально проверить, - будто горы или их вершины и почему-то именно на обратной стороне Лупы сложены, главным образом, из анортозитов. "Вот отчего, - говорит Александр Павлович, - нужно нам с помощью автоматической космической станции забрать реголит с обратной стороны Луны". Очередная задача, которую космохимия ставит перед космонавтикой. Задача - "забрать грунт с обратной стороны Луны" - формулируется так же просто, как, например, "забрать гальку на восточном побережье Крыма".

В истории с анортозитами заложен свой драматизм. Сначала мы узнаем, что это тоже, как и базальты, породы основного типа. Потом, что анортозиты богаты так называемым полевым шпатом или алюмосиликатами. Дальше выясняется: лунные анортозиты сродни по составу земным. Однако происхождение земных пока было покрыто туманом. Анортозиты встречались на Балтийском, Украинском, Алданском щитах, имели возраст свыше двух миллиардов лет.

Когда была установлена близость лунных и земных анортозитовых пород, Виноградов стал рассматривать происхождение и тех и других в совокупности. Он придает и в этом вопросе первостепенное значение сравнению возраста пород. Для Земли ее возрастная шкала именуется геохронологией, для Луны, видимо, - селенохронологией, для Марса - марсохронологией и т. д.

Ученый спрашивает: "Что старше по геологическому возрасту - высокогорные анортозитовые породы или базальты лунных морей?" Спрашивает, казалось бы, из одной любознательности, но на поверку выходит, что вопрос этот тянет за собой целую цепочку интересных космохимических умозаключений. По соотношению содержания в породах "родительских" радиоактивных элементов, все тех же знакомых нам урана, тория и калия, определяются временные границы затвердевания пород, следовательно, их геологический возраст. При этом для Луны учитываются "издержки", вызываемые активным космическим излучением извне и ударами метеоритов.

Внешние воздействия проникают неглубоко, поэтому по образовавшимся в результате ядерных реакций нуклидам можно определить то, что называется продолжительностью "экспозиции вещества", то есть периода нахождения его на поверхности Луны. Что же оказалось в итоге? А то, что лунному реголиту столько же лет, сколько Земле.

В обрисовке картины образования Луны не последняя роль принадлежит ее тепловому балансу. Доказательства? Они начинаются издалека, а именно с превращений, передвижек, эволюции одного элемента, которому досталась весьма заметная роль в судьбах планет. Это - уран. Расчеты показали, что главного элемента, продуцирующего радиогенное тепло, - урана-235 в базальтовой коре Луны в 17 - 20 раз больше, чем в веществе метеоритов, а значит, и в мантии Луны. В процессе выплавления и дегазации мантии значительная часть содержащегося в ней урана переходит в легкоплавкую фазу и достигает поверхности. Таким образом, главная масса урана оказывается подтянута к лунной коре. Напрашивается очень интересный вывод: в отличие от Земли на Луне протекает не столько разогревание недр, сколько потеря тепла вовне. При этом кора Луны остается "тощей" - не более 20 - 25 километров.

Еще много загадок осталось в понимании внутреннего строения Луны. Одно только как будто перестает быть спорным. Это впечатление о продолжающейся в ее недрах активной вулканической деятельности. Без сомнения, "не успокоились" и вечные странники-метеориты, по-своему творящие Луну. Они бьют ее безжалостно со всего своего молниеподобного разбега, погибают сами, а на смену им мчатся новые, и кажется, что они все время только то и делали, что искали Луну в мировых пространствах.

В мае 1972 года вызвало сенсацию падение крупного метеорита на Луну, зафиксированное сейсмическими приборами, оставленными здесь одной из экспедиций "Аполлон". Расчеты, связанные с этим, надежно подтвердили предполагавшуюся мощность лунной коры - 25 километров. Александр Павлович был весьма заинтересован событием. Его растущая и вполне обоснованная "страсть" к метеоритам здесь нашла себе значительную поддержку.

Еще несколько слов о происхождении Луны. Существуют разные мнения. Наиболее старые гипотезы: об отделении Луны от Земли или причаливании Луны к Земле откуда-то, например, из астероидного пояса. Такое запрещается законами небесной механики. Отделение от Земли или причаливание к ней связано с торможением, а отсюда необходимость выхода Луны на эллиптическую орбиту. Между тем Луна движется по круговой орбите. В ряде гипотез, конечно, делаются попытки обойти эти законы. Одновременное образование Луны с Землей и вблизи Земли наталкивается, в свою очередь, на различные плотности этих тел, на очень разные размеры Земли и Луны.

Виноградов высказывает и такое предположение: Земля и Луна в далеком прошлом имели много сателлитов-спутников, которые в системе Земля - Луна успели большей частью упасть на Землю либо на Луну. Эти естественные спутники погибли. И только почему-то Луна избежала этой участи. Почему? Это особенно интересно выяснить, так как по составу, по способу дифференциации вещества Земля и Луна, по всей видимости, схожи...

6 марта 1974 года на годичном собрании Академии паук СССР Виноградов, получая в награду за свои труды Золотую медаль Ломоносова, произносит речь "О космо-химических проблемах". В год 250-летия Академии и своего собственного наступающего 80-летия (в 1975 году) ученый как бы резюмировал десятилетний итог космохимического поиска:

- Глубоко проникающее галактическое и солнечное излучение различного состава и интенсивности вызывает в веществе космических тел ядерные превращения. Это открывает удивительную возможность проникнуть в историю образования такого вещества. В лунных породах, метеоритах записана их история, и потому их можно назвать "машиной времени". Космические факторы оказывают огромное влияние не только на состав коры и газовых оболочек планет. Оно идет гораздо глубже. Благодаря экстремальным условиям в космосе происходят превращения вещества, не наблюдаемые на Земле: образование звездной плазмы, конденсация легких газов в атмосфере больших планет при очень низких температурах, появление реголита на Луне в результате тепловых взрывов от ударов метеоритов и, наконец, синтез необычных и сложных органических соединений.

Одно это сжатое перечисление грандиозных процессов созидания, которыми наполнено космическое пространство, показывает, в какую необозримую природную лабораторию простираются интересы космохимии.

Мартовский доклад 1974 года подытожил путь, пройденный этой наукой почти за десять лет, прошедших после опытов на синхроциклотроне в Дубне, о которых было рассказано выше. Если тогда исследователи имели в своем распоряжении в качестве экспериментального материала только метеориты, то за это время к ним прибавились фрагменты лунных пород. Облучению на ускорителе уже подверглась лунная "почва" - реголит, а значит, появилась очень важная возможность сравнить результаты экспериментов с двумя разными видами твердого космического вещества - того, из которого "сотканы" метеориты, и другого, представляющего тело Луны. Десятки экспериментов дали удивительную картину. Не было обнаружено ни одного даже самого маленького фрагмента лунных пород или метеоритов, которые не содержали бы в разных концентрациях те или другие продукты воздействия космического облучения, именуемые радионуклидами.

Для "машины времени", естественно, наибольшую ценность представляют такие продукты облучения, которые сохраняются долее других в космическом веществе. Такими "долгожителями" признаны первичные нейтральные газы. Захваченные в момент образования вещества, они как бы застыли в нем. По составу и происхождению они разные. Выделены, например, газы солнечного ветра - гелий, аргон и др., проникшие в вещество Луны или метеоритов. Иной характер имеют космогенные газы - производные галактического излучения. Стали известны также газы радиогенного происхождения, которые появились в результате радиоактивного распада в глубине космического тела. Высокая степень изученности нейтральных газов, отражающих особенности химической эволюции вещества под воздействием химических факторов, означает глубокий прорыв космохимии в историю мироздания. Но далеко еще не все, конечно, объяснено. Например, интересно будет узнать, почему в реголите Луны доминируют захваченные ею газы солнечного происхождения, а железные метеориты содержат, главным образом, космогенные изотопы. Придет время, станет известно и это.

Сами космохимики называют иногда область своих изысканий "космической археологией". Сравнение дополняется принятым ими термином "ископаемые треки". Так названы навеки запечатленные в теле метеоритов и Луны следы пронизавших их частиц галактического излучения. Теперь получены микрофотографии этих фантастических следов. Они похожи на перекрещивающиеся железнодорожные пути. И "проложены" такие пути, по заключению космохимиков, преимущественно ядрами элементов, относящихся к группе железа. Как раз по их числу и размерам, угловому распределению удается определить интенсивность облучения, его состав, время. "Картинная галерея", запечатлевшая треки, пополняется.

"Благодаря этой обширной информации, - говорит Виноградов, - было решено немало космохимических задач. Выяснилось космическое происхождение нейтральных "тяжелых" газов на Земле, в ее атмосфере. Наблюдения за скоростью распада радионуклидов и их накопления дают возможность установить временные и пространственные вариации галактических космических лучей в нашей Солнечной системе. Стало известно, например, что характер излучения за последние несколько миллиардов лет оставался стабильным, не подвергался каким-либо существенным перепадам. По трекам можно определить даже, сколько времени пребывал тот или иной слой вещества на поверхности лунных гор или метеоритов".

Какие же проблемы решает сейчас космохимия, получившая ключ к истории космического вещества? Всякая история должна прежде всего иметь временные границы, и начинают ее изучение с древности. Так и здесь. На первое место среди космохимических проблем Виноградов поставил необходимость уточнения знаний о скорости образования планет в протопланетном облаке. По его словам, совсем недавно царило представление, что это был стремительный процесс. Изучение ядерных реакций в метеоритах опровергло это мнение. В данном случае соотношение определенных изотопов иода и его "дочернего" продукта - ксенона показало, что время аккреции вещества в протопланетном облаке отнюдь нельзя назвать коротким. Напротив, оно определяется в десятки и даже сотни миллионов лет. За столь длительное время огромные массы газов (если они не входили в соединения с твердым космическим веществом) улетучились в открытый космос. А потом, когда температура протопланетного облака приблизилась к точке конденсации наиболее тугоплавких веществ (вольфрама, молибдена, титана) и достигла 5-10 тысяч градусов Цельсия, наступила последняя стадия аккреции. Естественно, что как раз эта заключительная, решающая стадия - великий момент рождения планет больше всего интересует космохимию. Но... "пока знание этого процесса базируется лишь на классических теориях. А требуется поставить его на базу точного эксперимента".

Почти эпически прозвучал в докладе раздел, который можно было бы озаглавить так: "Почему ядро Земли - железное и как оно возникло". Тема хоть и любопытная, но на первый взгляд вполне невинная. Однако мы увидим ниже, что "неосторожное" с ней обращение грозит... гибелью миров. Вот что об этом мы услышали.

Поскольку по современным представлениям Земля никогда не была целиком расплавленной и образовалась из первичного облака в результате слипания и нарастания холодных твердых частиц, то появление этого феномена - железного ядра объяснялось последующим расплавлением железа и "стенанием" его к центру. Но принять такое объяснение трудно: оказывается, в этом случае выделилось бы столь огромное количество энергии, что стал бы неясным принцип ее отвода, а ведь этой энергии достаточно, чтобы превратить всю Землю в расплав. Принимая во внимание, что наличие железного ядра подозревают и у других больших планет, придется допустить возможность превращения и их в расплав, или, другими словами, - гибели миров. Неприемлемый вариант, считают космохимики.

Загадку железного ядра, думают они, можно разрешить опять же изучая метеориты. Подступы к разрешению этой космохимической проблемы излагались академиком следующим образом.

Любой железный метеорит состоит из двух компонентов: камаситового железа с малым содержанием никеля (6 - 8 процентов) и тенитового, в котором никеля содержится уже 40 процентов. Если отшлифовать и протравить кусок метеорита, то в нем появится то, что на языке специалистов именуется "фигурами травления". Однако в этом случае эти "фигуры" совершенно особые, и все попытки металлургов создать подобные эффекты к результатам не приводили. А это означает, что железные фазы метеорита возникали каким-то необычным образом.

Ученые пытались объяснить дело так: камасит и тенит получались в результате распространения никеля в одну сторону, а железа - в другую, поэтому и возникли, по-видимому, две фазы. Но как только стали подсчитывать время, которое потребовалось бы для такого процесса, то оказалось, что он возможен при условии, что остывание вещества происходило чудовищно долго и медленно: со скоростью один градус в 100 - 200 миллионов лет! Это если принять за исходную температуру 800 градусов Цельсия.

Стали искать выход из этого противоречия. Построили следующую гипотезу: железо в метеоритах свидетельствует о том, что сами метеориты - остатки погибших планет, расколовшихся когда-то на куски. Но и тут исследователей постигло разочарование. Ведь в каменных метеоритах также встречаются фазы, состоящие, как и в железных метеоритах, из камасита и тенита. Но если утверждать, что каменные метеориты - остатки силикатных оболочек небесных тел, при разрушении которых высвободились железные метеориты, то где же в таком случае должен был находиться тот гигантский "холодильник", в котором сами эти силикатные оболочки образовали бы загадочные фазы?

Виноградов не назвал бы свой доклад "Космохимические проблемы", если бы все шло гладко на пути развития новой науки. Но этот путь ничем не отличается от обычного процесса познания неизведанного. "Нужны новые и новые эксперименты, - говорит он, - чтобы лучше представить себе сложные процессы образования планет". И начинать надо с главного, а именно с выяснения природы их железного ядра, причин его наличия и отсутствия у тех или иных космических тел. Поиск ведется с разных сторон. Для доказательств и здесь, кроме метеоритов, все чаще привлекается Луна. Зная ее плотность, которая ниже, чем у любого каменного метеорита, нетрудно было сделать вывод, что у нее отсутствует металлическое ядро. Тем более вероятно, следует вывод, что подобные космические тела еще меньших размеров не могли иметь металлических ядер. "Поэтому следует признать, - подводит итог сказанному Виноградов, - что железо-никелевый сплав мог возникнуть непосредственно из протопланетного облака". Этот сплав, по-видимому, выделился из паровой фазы протопланетного облака, конденсировался при температуре 1500 градусов Цельсия и кристаллизовался в двух модификациях. Делается и такое допущение: при глобальной сепарации вещества в протопланетном облаке магнитное поле оказывает влияние на отделение ферромагнитных частиц от диэлектриков. Далее частицы железа легко слипаются и сплавляются вследствие его хорошей теплопроводности.

Многие факты говорят ныне о том, что вещества группы железа имеют более широкое распространение в космосе, чем силикаты.

Ядро Земли, по мнению Виноградова, не могло быть обеспечено только веществом хондритов (каменных метеоритов), которые содержат в среднем 10 - 12 процентов металлического сплава. В Земле железо-никелевое металлическое ядро составляет 32 процента ее массы (при общем содержании железа 41 процент). Иными словами, ядро не могло образоваться без железных метеоритов или аналогичного материала. Характерно в этой связи и то, считает он, что железные метеориты выпадают на Землю кусками в многие сотни тонн (вспомним падение Сихотэ-Алиньского метеорита), а хрупкие каменные метеориты - фрагментами максимум в десятки килограммов.

Перейдя к следующей космохимической проблеме, венчающей остальные и непосредственно связанной с поиском внеземных форм живого, Виноградов сказал: "Сильное впечатление производит разнообразный мир органических соединений: углеводородов, спиртов, альдегидов, аминокислот, нуклеотидов и многочисленных других сложных ароматических соединений с содержанием до 18 атомов углерода в молекуле, обнаруживаемых в свободном космосе, в метеоритах, на Луне, на планетах. Есть указания на присутствие органических веществ в голове комет. Сейчас в космосе, на космических телах обнаружено несколько сотен разнообразных органических соединений и среди них - содержащие (помимо C, H и O2) атомы серы и азота".

Особенно широко изучены органические соединения из углистых метеоритов, из реголита Луны. Все эти соединения без исключения имеют общие черты химического строения. Они обладают симметричным строением, их молекулы оптически не активны, тогда как биогенные (то есть возникшие биологическим путем) органические соединения того же состава имеют несимметричное строение и оптически активны. Тут-то и возникла идея, что все эти абиогенные органические соединения образовались под влиянием облучения ультрафиолетом, протонами, нейтронами и другими частицами. Идея была проверена, как и предыдущие космохимические теории, в опытах на ускорителе. Таким способом были получены за последние годы многочисленные аминокислоты, углеводороды и разные ароматические соединения, аналогичные встреченным в космосе. Убедившись, что такое моделирование возможно, космохимики стали ставить выборочные опыты, чтобы определить, какие именно частицы дают наибольший эффект для получения органических веществ, или, например, что важнее для образования жизни - азот или аммиак? Синтез пошел и при элементарном азоте, сообщил Виноградов, но при аммиаке скорее и лучше. Оказалось, что аммиак "выгоднее". Выходит, он играл огромную роль в синтезе живого.

Справедливости ради скажем, что многие крупнейшие ученые мира, представляющие оба "фланга" естествознания - геохимический и биохимический - к семидесятым годам в основных чертах сомкнули свои позиции. Так, в фундаментальном труде "Биохимия", вышедшем в 1974 году в Москве в переводе на русский язык, один из видных американских биохимиков Альберт Ленинджер излагает свою концепцию происхождения жизни и дает, по его собственным словам, "ориентировочную схему геологической и биологической истории Земли". Схема Ленинджера исходит из того, что 4,6 миллиарда лет назад атмосфера, окружающая Землю, содержала воду, аммиак, метан, сероводород, водород, азот и двуокись углерода. С течением времени водород, аммиак и метан ушли из атмосферы, и она в заметной мере потеряла свои восстановительные свойства.

Любопытно, что свою систему взглядов Ленинджер называет "молекулярной логикой живого", а современную биологию образно и метко именует "суперхимией". Он присоединяется к взглядам тех, кто считает, что в ранний период истории Земли органические соединения возникали из неорганических компонентов атмосферы за счет энергии ультрафиолетовых лучей и других видов энергии, поступавшей извне. Образовавшиеся органические соединения растворялись в морях, покрывавших в те времена большую часть земной поверхности. Этот ранний период, названный ученым "периодом химической эволюции", вероятно, длился, пишет Ленинджер, около 1 миллиарда лет, что составляет почти одну пятую всей истории Земли...

Всего 2 миллиона лет назад появился человек, "что по отношению ко всей истории Земли соответствует последним 30 секундам земных суток".

Мы привели эти коротенькие цитаты из 956 страниц книги Ленинджера и отнюдь не специально посвященной интересующей нас проблеме, чтобы показать, что никто из современных крупных естествоиспытателей не обходит стороной тему происхождения жизни. Она действительно волнует сейчас умы. В этом мы видим в значительной степени влияние космической эры, расширившей все прежние естественнонаучные представления человечества. В плане нашего повествования интересно было проследить, что и Ленинджер придерживается наиболее распространенной ныне точки зрения. Ее можно выразить в двух моментах:

а) индивидуальное изучение молекул показывает, что они подчиняются всем физическим и химическим законам, определяющим поведение неживого вещества. Тем не менее живые организмы обладают необычными свойствами, отсутствующими в скоплениях неживого вещества;

б) образовались органические соединения в раннюю пору истории Земли под воздействием космической радиации.

Через месяц после виноградовского доклада в Академии наук СССР, который можно считать в некотором роде академическим "крещением" космохимии, праздновался уже тринадцатый День космонавтики. Как всегда, к этому Дню приурочивались новые итоги изучения разными средствами космонавтики пространства, окружающего Землю, дальнего космоса, природы других планет, результаты лабораторных и внеземных космических экспериментов. Расскажем лишь о той части этого многообразного материала, который имеет прямое отношение к нашей теме. И для этого откроем один секрет. За день-два до праздника тогдашний президент Академии наук Мстислав Всеволодович Келдыш спустился на первый этаж здания, где с давних пор помещается президиум Академии. Своим быстрым шагом он вошел в дверь с табличкой вице-президента А. П. Виноградова, пожал руку сидящей в первой комнате референту Надежде Гавриловне и прошел в кабинет к Александру Павловичу. Начался разговор без предисловий, один из тех, которые они привыкли вести почти каждый день. Для предисловий обычно времени не хватает вовсе.

Говорили они о Венере и Марсе, очень деловито, почти буднично, как рассуждают о квартальных итогах выполнения производственного плана на предприятии. Беседовали не более получаса. Смотрели какие-то бумаги, выписки, графики. И порешили довести до всеобщего сведения следующие данные, причисляемые нами к фундаменту космохимии.

Собственно, то был детальный анализ результатов работы приборов спускаемых аппаратов станций типа "Венера" на поверхности планеты. А случилось это через 200 лет после того, как Венерой заинтересовался и построил мудрую гипотезу Михаил Васильевич Ломоносов. Аппараты, подобно луноходу, не побоялись жары. Они даже превзошли в этом луноход. Если на Луне становилось жарко при 100° Цельсия, то на Венере обычной температурой поверхности признаны все 500°. Прибавьте к этому еще давление 100 атмосфер.

Тем не менее приборы, как ни в чем не бывало, проводили необходимые измерения скорости ветра, освещенности поверхности, определяли характер пород в месте посадки.

На чем же здесь в конце концов был сделан акцент? Представьте себе, на освещенности. Сюрприз заключался в том, что температура и давление атмосферы на освещенной стороне практически не отличаются от зарегистрированных на ночной стороне.

Вторую сенсацию преподнес ветер. У поверхности планеты он ведет себя еще сносно. Но потом скорость его нарастает со страшной силой. На высоте 40 - 50 километров он достигает 40 - 70 метров в секунду, что вдвое превышает скорость земных ураганов. Однако не будем ужасаться раньше времени и приготовимся к любопытному финалу. Сделан простой расчет, итогом которого оказался знак равенства. Мы уже знаем, что у поверхности Венеры ветры очень слабые. На Марсе они, наоборот, могут достигать 100 м/сек. Если же принять во внимание, что плотность атмосферы у поверхности Венеры почти в 100 раз выше, а у Марса почти в 100 раз ниже по сравнению с земной, то давление, создаваемое ветром, - скоростной напор оказывается примерно одинаковым для всех трех планет!

Оговорили и некоторые гипотезы. Виноградов считает атмосферу зеркалом планет, а кислород в атмосфере - показателем жизни. Атмосфера Венеры, как оказалось, состоит почти целиком из углекислоты. Чтобы наглядно представить себе механизм образования этого покрова, говорит Виноградов, поставьте мысленно на место Венеры Землю, то есть подвиньте ее ближе к горячему Солнцу. Тогда вода и углекислота, которые в обычных земных условиях находятся, как говорится, у нас под ногами, в виде пара и газа поднимутся в атмосферу, небо скроется в облаках. Этот облачный покров станет поглощать не только тепло, идущее от Солнца, но и собственное тепло Земли. Возникнет так называемый тепличный эффект, начнется саморазогревание атмосферы. Усилится выход газов (дегазация) из земных недр. Под влиянием высоких температур пойдет процесс разложения карбонатов кальция, магния и непрерывного окисления железа, марганца, серы. Состав атмосферы неизбежно изменится: она станет такой же непроницаемой, как на Венере. Нетрудно представить себе и обратный ход: что было бы, если поставить Венеру на место Земли? Логично предположить, что на "утренней звезде" затеплилась бы жизнь.

Американский ученый Саган идет еще дальше. Он допускает возможность переделки атмосферы Венеры, с чего, по его мнению, и начнется венерианская история жизни. Саган предлагает "забросить" в атмосферу Венеры один из видов водоросли - хлореллы. Бурно размножаясь, хлорелла довольно быстро разложит имеющиеся там в большом обилии молекулы CO2. В результате жизнедеятельности этих водорослей атмосфера Венеры начнет обогащаться кислородом. Изменение химического состава атмосферы повлечет за собой значительное уменьшение тепличного эффекта, отчего температура поверхности Венеры понизится. В конце концов "огненная" планета станет (по Сагану) пригодной для обитания...

Другой ученый - доктор Либби из Калифорнийского университета подозревает, что на планете Марс может существовать жизнь в районах вдоль границ гигантских полярных ледяных шапок, где, по его мнению, конденсируется вода.

Проверить гипотезы такого рода может лишь прямой эксперимент с марсианским грунтом' Наблюдения извне здесь не дают однозначного ответа.

И. С. Шкловский проводит такую параллель: если бы с Марса наблюдали Землю, то вряд ли пришли бы к выводу о существовании жизни на Земле. Однако марсианских астрономов удивило бы, что Земля на метровом диапазоне волн посылает в пространство почти такой же мощности поток радиоизлучения, как и Солнце в периоды, когда на нем нет пятен! Земля на этом диапазоне излучает в миллионы раз больше, чем Венера или Меркурий. Это эффект от работы нескольких тысяч телевизионных передатчиков. Пример "космической деятельности" живых разумных существ.

Комментируя результаты полета четырех советских межпланетных станций серии "Марс", академик Р. З. Сагдеев, директор Института космических исследований, писал:

"Еще десятилетие назад астрономы, основываясь на данных наземных наблюдений, традиционно называли двойником Земли планету Венеру. Рейсы космических аппаратов, в первую очередь полеты советских станций серии "Венера", убедительно показали разительные отличия физических условий на поверхности этой планеты от земных. Марс, напротив, оказался во многих отношениях гораздо ближе к Земле, чем предполагалось.

Выяснилось, что еще в недавнем прошлом Марс был весьма активен в геологическом отношении, причем не исключено, что эта активность продолжается и в настоящее время. Внешний вид многих образований на поверхности планеты дает веские основания предполагать существование на нем в прошлом больших водных потоков. А, как известно, именно вода выступает одним из основных факторов, определяющих характер эволюции поверхности и, вероятно, играет решающую роль в создании условий для возникновения жизни".

Другие специалисты еще более определенно высказывались по этому поводу. Большинство исследователей допускают возможность, что когда-то Марс обладал более плотной и богатой влагой атмосферой, открытыми водоемами, где вполне могли развиться органические соединения, а затем зародиться жизнь. Этот период, как думают некоторые ученые, соответствует середине третичного периода в истории Земли, когда 20 миллионов лет назад повсюду господствовал теплый климат, а в Гренландии росли пальмы.

К сказанному можно добавить, что недавно радиоастрономы открыли в нашей галактике скопления таких сложных соединений, как вода, спирт, формальдегид. Из таких соединений с помощью электрического разряда можно синтезировать многие аминокислоты. Значит, действительно условия для возникновения "живого вещества" в глубинах космоса существуют!

По-своему выразил мечту о внеземной жизни в стихотворении "Сын Земли" поэт Валерий Брюсов:

Я - сын Земли, дитя планеты малой, 
Затерянной в пространстве мировом, 
Под бременем веков давно усталой, 
Мечтающей бесплодно о ином... 

Мы были узники на шаре скромном, 
И сколько раз в бессчетной смене лет 
Упорный взор Земли в просторе темном 
Следил с тоской движения планет!.. 

Вы, властелины Марса иль Венеры, 
Вы, духи света иль, быть может, тьмы, - 
Вы, как и я, храните символ веры: 
Завет о том, что будем вместе мы!

Надо сказать, что особую значимость, "академичность" задача установления контактов с другими цивилизациями приобрела, когда в масштабе нашей страны ее возглавил Виктор Амазаспович Амбарцумян. Первоклассная величина в астрономии, огромный эрудит в философии естествознания, человек, мыслящий четко, логично и отнюдь не фантастическими категориями, Виктор Амазаспович с присущей ему серьезностью и глубиной подхода стал во главе одного из самых смелых поисков в современной науке.

В 1964 году он устроил у себя в Бюраканской астрофизической обсерватории Академии наук Армянской ССР первое всесоюзное совещание по проблемам связи с внеземными цивилизациями. Об этом стало известно и коллегам в США. Там откликнулся раньше других уже упоминавшийся здесь Карл Саган, большой любитель острых и злободневных проблем, готовый принять любую свежую гипотезу, если в ней содержится рациональное зерно.

Словом, в какую-то из встреч в Москве (Саган бывал у нас не раз), состоявшуюся в 1970 году, Амбарцумян с Саганом нашли общий язык и "уговорили" затем каждый свою академию о проведении советско-американской научной конференции по проблеме связи с внеземными цивилизациями. Оргкомитет возглавили от Советского Союза - В. А. Амбарцумян, от США - К. Саган. Конференция состоялась 6 - 11 сентября 1971 года. Характерно, что приняли. в ней участие представители самых разных научных специальностей: астрономы, физики, биологи, антропологи, историки, социологи, философы, лингвисты, специалисты в области теории информации и связи.

Конечно, может существовать и такая точка зрения, говорит В. А. Амбарцумян, что дискуссия о внеземных цивилизациях и о связи с ними преждевременна, поскольку еще нет прямых конкретных свидетельств существования внеземных цивилизаций. Но инициаторы конференции считают, что необходим активный поиск таких свидетельств и всестороннее теоретическое рассмотрение вопроса, основанное на всех данных современной астрономии, планетоведения, биологии и науки об обществе.

Где же вероятнее всего искать подобных нам существ? Если "подобных нам", то и жить они должны в условиях, сходных с нашими. Значит, прежде всего, нужна планетная система со своим солнцем и более или менее знакомой человеку небесной механикой. "Подозрение" на такое подобие пало на планетную систему, которую астрономы, нисколько не заботясь о поэтической возвышенности наименования, тем не менее назвали "летящей звездой Барнара". Повышенный интерес к ней определился в конце шестидесятых годов, когда американский ученый П. Ван де Камп обнаружил, что собственное движение этой звезды имеет периодические колебания, обусловленные наличием спутника малой массы.

Первоначально предполагалось, что это планетоподобное тело с массой, равной 1,5 массы Юпитера, обращается вокруг звезды Барнара по сильно вытянутой эллиптической орбите. Дальнейшие исследования и расчеты показали, что вокруг этой звезды по почти круговым орбитам обращаются две планеты с массами, приблизительно равными массе Юпитера и Сатурна. Однако, кроме Ван де Кампа, изучением системы "летящей звезды" занимался еще другой американский астроном - Б. Оливер. К конференции в Бюракане он представил доказательства того, что близ звезды Барнара находятся не две, а три планеты, и привел убедительные свидетельства тому, что у одной из ближайших к нам звезд имеется планетная система, во многом напоминающая солнечную.

У нас нет возможности сколько-нибудь подробно входить в различные стороны проблемы, обсуждавшейся в Бюракане, ибо она интересует нас в данном случае лишь с точки зрения современного состояния космохимии и возможных перспектив ее развития. А поскольку геохимия вся пронизана учением о "живом веществе", о роли живого в формировании и развитии того небесного тела, что называется "Землей", о месте разума, человека и его деятельности в круговороте химических элементов, мы не могли обойти вопрос о возможности внеземной жизни, не обедняя безграничное будущее космохимии.

И потому усилия астрономов, направленные на поиски внеземных цивилизаций, небезразличны для космохимиков. Нельзя не волноваться вместе с астрономами, когда узнаешь об обнаружении во Вселенной новых небесных тел, ибо каждый раз надеемся, что это будет населенная планета, планета, наделенная, как и Земля, биосферой, сферой жизни. Так было, когда американский астроном Г. Куртен заявил в конце 1972 года, что обнаружил новое небесное тело. По его данным, это тело движется на расстоянии 14,5 миллиона километров от Солнца, по орбите, более близкой к светилу, чем Меркурий. Ученый назвал и приблизительный диаметр тела - не более 800 километров. Как сообщалось в печати, астрономы Кембриджского и Балтиморского университетов подозревают существование во внешней части Солнечной системы еще одной планеты за орбитой Плутона.

Комментируя это событие, советский астроном Г. Лейкин заявил, что особенности движения Меркурия всегда были "подозрительны". Вероятно, на орбиту планеты влияет не только притяжение Солнца. Не исключено, что ближе Меркурия к Солнцу движется еще какое-то тело, но увидеть его до сих пор никому не удавалось (под словом "увидеть" ученый подразумевает возможности современной радиолокационной и другой техники).

Впрочем, "поведение" Меркурия достаточно хорошо описывается в рамках общей теории относительности, а это означает, что между Меркурием и Солнцем не может существовать планета, обладающая значительной массой. Тогда что же это? Не астероид ли? Малое тело может какое-то время "обитать" вблизи Солнца. В целом, суммирует Лейкин, работа доктора Г. Куртена интересна.

предыдущая главасодержаниеследующая глава







© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2001-2019
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу источник:
http://12apr.su/ 'Библиотека по астрономии и космонавтике'

Рейтинг@Mail.ru Rambler s Top100