Когда планеты вращаются вокруг Солнца, разделенные хорошим расстоянием, мы думаем, что они совсем не контактируют и не обмениваются материалом. Солнечная система может быть жестоким местом, в котором падают астероиды и летают кометы, но планеты сами кажутся слишком большими и массивными, чтобы как-то в этом участвовать. Когда большие энергетические потрясения затрагивают твою планету, худшее, на что они способны — проделать дыру, оставить кратер и покрыть мир пылью и обломками.
Но иногда, если удар достаточно сильный, он может выбросить все обломки в космос. Многие из спутников в нашей Солнечной системе, включая спутники Земли, Плутона и Марса — были созданы из слияния этого мусора после гигантского удара. Некоторые из обломков упали обратно на планету, другая же оставшаяся материя была выброшена из планетарной системы целиком.
Может ли камень с одной планеты попасть на другую?
В теории, да, материал с одной планеты может быть передан другой.
На практике, мы знаем, что это так. Куски Марса находили на Земле, а новые падают на наш мир каждые несколько лет.
Наука о метеоритах прекрасна и интересна. Больше 61 000 кусков породы внеземного происхождения были обнаружены на Земле. Солнечная система — разнообразное и замысловатое место, и каждое тело, которое когда-либо падало на нее или с которого мы забирали образцы, чем-то отличается от других. Породы на поверхности Венеры отличаются от тех, что находили на астероидах, кометах, Марсе и Земле. По сути, все они различаются по составу между собой, как и породы, которые мы видели на разнообразных спутниках, которые посещали, вроде спутника Титана Сатурна.
Единственные породы, которые, насколько нам известно, обладают схожим составом — это породы Земли и Луны. Сходство между земными породами и лунными образцами говорит в пользу гигантского удара в ранней истории Солнечной системы, который привел к появлению Луны.
В случае с любым камнем на Земле, вне зависимости от его происхождения, мы можем проанализировать, из каких элементов периодической таблицы он состоит, а также каковы соотношения изотопов этих элементов.
К примеру, одно из примечательных свидетельств того, что грандиозное событие вымирания 65 миллионов лет назад началось после падения астероида, это слой пепла, который находят по всему миру, поскольку пепел того времени содержит в 10 раз больше иридия по плотности, чем любые породы на Земле. Для астероидов это вполне естественно, поэтому мы считаем их основной предпосылкой вымирания динозавров и расцвета млекопитающих.
Объекты, которые попадают на Землю, впрочем, находятся в отдельной категории. Вместо того, чтобы блуждать в космосе, они путешествуют через Солнечную систему и сталкиваются с нашим миром, причем многие из них падают на поверхность и оставляют следы. Эти метеориты бывают самых разных типов. У них разные плотности, разные составы элементов и разные геологические особенности внутри. Большинство метеоритов каменистые и содержат небольшие округлые частицы, состоящие по большей части из кремния внутри. Эти типы метеоритов известны как хондриты, и на них приходится 86% всех метеоритов. Еще 8% тоже каменистые, но без этих расплавленных частиц кремния внутри: ахондриты. Еще 6% — железные метеориты, смесь камня и металла.
И хотя это включает все метеориты, которые мы находили когда-либо, они не создаются одинаковыми или даже типичными. Некоторые из них даже странные. Отдельно стоит три разных типа:
- Шерготтиты: вулканические породы, богатые как магнием, так и железом, с различными размерами кристаллов и содержанием минералов внутри и, по-видимому, кристаллизовавшиеся недавно, возможно, всего 180 миллионов лет назад.
- Нахлиты: эти намного старше, сформировались между 1,3 и 1,4 миллиардами лет назад, также в процессе вулканической активности. Они богаты минералом авгитом и содержат свидетельства того, что их заливала жидкая вода порядка 620 миллионов лет назад.
- Шассиниты: эти метеориты почти исключительно сделаны из минерального оливина с добавлением пироксена, полевого шпата и оксидов. Они содержат благородные газы, которые составом отличаются от марсианской атмосферы, что говорит об их происхождении в мантии планеты.
Все три этих типа заметно отличаются от других метеоритов, обнаруженных на Земле, но имеют элементальную и изотопическую общность. Соотношение изотопов кислорода в них, в частности, отличается от соотношения в других метеоритах, а также они обладают более ранним временем формирования. В течение долгого времени ученые подозревали, что у них может быть похожее происхождение, которое отличает их от более типичных метеоритов.
В 1976 году посадочные модули «Викинг» принесли нам информацию о поверхности Марса, включая информацию о марсианской атмосфере и породах, обнаруженных на поверхности. Сходства были поразительными и многие задумались о том, что все эти три типа метеоритов были родом с Марса. Но настоящее доказательство появилось в 1983 году, когда в стекле, образованном в процессе падения одного из таких шерготтитов, нашли заточенные газы, и эти газы соответствовали тем, что нашел «Викинг» на Марсе.
В 2018 году было 207 известных марсианских метеоритов. Основываясь на радиометрическом датировании, мы можем заключить, что метеориты, которые родом с Марса, чрезвычайно молодые: только 3 из тех, что родом с Марса, старше 1,4 миллиарда лет; большинство было сформировано несколько сотен миллионов лет назад.
Кроме того, мы можем сказать, как долго они путешествовали, основываясь на их контактах с космическими лучами, длительность которых была от 730 000 лет до 20 миллионов лет. В любом случае, образование этих метеоритов на Марсе происходило относительно недавно, с точки зрения геологии, и когда они попали на Землю, млекопитающие уже доминировали на планете.
Не нужно быть по размерам астероидом, погубившим динозавров, чтобы выбросить материал с планеты, и эти удары очевидно происходили достаточно часто, чтобы передавать материал с одной планеты на другую в пределах Солнечной системы. Приблизительно 0,3% всех метеоритов, которые упали на Землю, имеют марсианское происхождение, что дает пищу размышлениям на тему происхождения жизни — возможно, на Землю она попала с Марса или других планет Солнечной системы. Люди пока не бывали на другой планете, но благодаря природным процессам другие планеты регулярно посещают нас. Кусочки Марса находят по всей планете. Если постараемся, возможно, найдем кусочки Земли на других планетах, которые нам еще предстоит посетить.
