Новое о роли метеоритно-астероидной бомбардировки в истории Земли

Новое о роли метеоритно-астероидной бомбардировки в истории Земли

В. И. Сиротин, Воронежский государственный университет

На основе данных сравнительной планетологии в истории Земли выделено девять этапов, подтвержденных усилением астероидно-метеоритной бомбардировки. Ключевые слова: метеориты, астероиды, планеты, импакты, рифты.

В подавляющем количестве публикаций по сравнительной планетологии кратерированные поверхности Луны, Меркурия и Марса признаются результатом метеоритной (импактной) бомбардировки [1, 4, 10, 11]. Для Луны выделяется пять периодов (систем) формирования кратерированной поверхности: 1) донектарисовая (4, 5–3, 92 млрд лет), 2) нектарисовая (3, 92–3, 85 млрд лет), 3) имбрианская (3, 85–3, 15 млрд лет), 4) эратосфенская (3, 15–1, 0 млрд лет), 5) коперниканская (1, 0 млрд лет до ныне) [10, 11]. Предполагается, что бомбардировка имела неравномерный характер, т. е. имели место эпохи активизации и затихания в доставке импактов. Для Меркурия, вероятно, будут выделены также периоды кратерирования, пока же известны более молодые сильно кратерированные и более древние менее кратерированные (гладкие равнины с погребенными кратерами-фантомами) местности [2]. Знаменитый бассейн Калорис на Меркурии диаметром 1340 км имеет возраст 3, 85 млрд лет, что хорошо согласуется с возрастом бассейнов Имбриум и Ориентел на Луне [10]. Для Луны, Земли и других внутренних планет предполагается заметное ослабление в доставке метеоритного материала в коперниканский период. Образование импактных кольцевых структур на Луне явилось спусковым механизмом для последующего заполнения их (с отставанием в несколько десятков млн лет) лавовыми покровами базальтов. На всех внутренних планетах отмечен, наряду с площадным, вулканизм центрального типа: знаменитые щитовые вулканы Марса (Олимп, Арсия, Аскрийя, Павлина, Альба), открытый в конце января 2008 года американским космическим аппаратом гигантский вулкан на Меркурии с диаметром основания примерно в 600 км, вулканы Венеры [6, 9].

Было проведено детальное изучение топографии и морфологии рифтовых зон двух регионов Венеры-Регио, Атла-Регио и Бета-Феба. Оба региона расположены в экваториальной зоне Венеры, но достаточно удалены друг от друга (первый имеет примерные координаты 0–10° с. ш. и 190– 210° з. д., второй — 10–20° с. ш. и 260–270° з. д.). Намечается тройное сочленение ветвей рифтовых зон, столь характерное для земных аналогичных зон. Была установлена глобальная система венерианских рифтов общей протяженностью 40000 км, разделенных на возрастные группы и далее внутри групп также разбракованных по возрасту. Выяснилось, что самые молодые рифты приурочены к экваториальной зоне и хорошо коррелируются с положительными аномалиями венерианской фигуры («геоида»). Топографически они представляют глубокие долины с поднятыми флангами (крыльями). Были построены многочисленные профили, в результате оценена как амплитуда рельефа, так (что особенно важно) и величина горизонтального перемещения литосферы в рифтовых зонах. Для Атлы-Регио были получены следующие характеристики рифтов: ширина — от 230 км до 470 км, а глубина от поднятых флангов — от 1, 5 км до 7, 0 км (восточное крыло выше западного). Для Бета-Феба были получены примерно те же характеристики, однако в этой зоне чаще западное крыло оказывалось выше восточного. Примечательно, что точки тройного сочленения находятся на возвышении местного рельефа. Горизонтальное перемещение в зонах рифтов составило 2, 3-7, 7 км. Данные по этим рифтам хорошо коррелируются с параметрами, характерными для Восточно-Африканских разломов. Единичные профили (для Бета-Феба) показали отсутствие каньона: система трещин располагается на возвышении, что можно интерпретировать как начальную стадию рифтообразования.

Вулканическая деятельность связана с эволюцией самих планет (внутренние факторы), но опосредованно и на нее может влиять метеоритноастероидная бомбардировка (внешние космические факторы). Таким образом, следует различать вулканизм импактный и вулканизм, вытекающий из тепловой истории планеты, механизма выделения, накопления и потери тепла. Земля теряет тепло в зонах спрединга, субдукции, коллизии, а также путем кондукции на обширных площадях древних платформ и прилегающих участков шельфа, континентального склона и в ложе Мирового океана с системой трансформных разломов. Эта организованная система отдачи тепла предохраняет Землю от перегрева и расплавления [10, 11].

За все геологическое время на Земле сохранилось доныне около 150 импактов-кратеров. Распространены они чрезвычайно неравномерно, большая их часть приходится на Северную Америку, Европу и Австралию. Самый юный кратер-импакт Земли находится в штате Аризона (США). Возраст его оценивается в 50 000 лет, диаметр — около 1, 2 км, а глубина — около 200 м. Эти данные говорят о том, что астероидно-метеоритная бомбардировка, хотя и убывала со временем, продолжалась в течение всей геологической истории и имела пульсационно-прерывистый характер. Подтверждением этого явились данные, приведенные группой американских ученых на международном симпозиуме по сравнительной планетологии в г. Москве в октябре 2007 года по результатам исследования кратерированной поверхности долины Мангала на Марсе [5] на площади, ограниченной 12°–19, 6° южной широты и 148, 7°–150, 7° западной долготы. Подсчет кратеров осуществлялся с учетом геологической истории долины Мангала, в течение которой сформировались разноуровневые (и следовательно, разновозр