1. Небесные камни

Когда любопытный взор наших далеких предков обращался к звездам, они замечали летящие огни, которые прочерчивали яркий след через все небо. В любую безоблачную ночь в любой части света, если запастись терпением, можно было наблюдать это прекрасное зрелище. Падающие огни, названные метеорами от греческого слова цетесород (метеорос) — «парящий в воздухе», были привычны для населяющих Землю людей еще на заре существования нашего биологического вида. Мы никогда не видели неба без метеоров.

Во всем мире это явление по-прежнему поражает человеческое воображение. Когда очередная «падающая звезда» прочерчивает огненный след на небе, мы и сейчас суеверно загадываем желание.

Но метеоры и их более крупные и яркие сородичи, болиды, это, конечно, не звезды. Их происхождение оказалось столь неожиданным, столь необыкновенным, что только около двухсот лет назад наука смогла его установить и оценить значение этого открытия. Метеоры и болиды имеют отношение не столько к астрономии, сколько к геологии. «Падающие звезды» оказались летящими из космического пространства камнями.

Типичный метеор, мчащийся со скоростью от двадцати до семидесяти километров в секунду, пролетает над всей территорией Британии за каких-то полминуты. Подобно разрезающему воду носу корабля, падающие камни на лету разрезают воздух земной атмосферы, сжимая при этом газ с огромной силой. В результате быстрого и сильного сжатия температура воздуха мгновенно возрастает до нескольких тысяч градусов, и раскаленный газ начинает светиться.

Лобовая поверхность падающего камня нагревается до температуры гораздо более высокой, чем у лавы, извергающейся из жерла вулкана. Внешние слои камня постепенно испаряются и полностью выгорают.

Большинство камней за время падения сгорает без остатка, но некоторые – очень немногие – все же выживают в этом огненном аду и долетают до земной поверхности. Они и называются метеоритами.

Небесное поле

Около 4 000 лет назад в регионе Чако, на территории сегодняшней Аргентины, в предутренних сумерках люди ждали жаркого возвращения бога Солнца из-за горизонта. Вдруг, как гласит предание, он низвергнулся с неба и обрушился на Землю. Ослепительный свет внезапно залил сумеречное небо, и оглушительный грохот наполнил все вокруг. Бог явился людям в виде огромной глыбы железа, смоляно-черной на поверхности и серебристой изнутри. Огонь окружал его со всех сторон. Его прибытие на Землю сохранялось в коллективной памяти и мифологии народа Чако на протяжении примерно 3500 лет, вплоть до прихода испанских конкистадоров. В XVI веке европейские колонизаторы, вожделеющие золота, серебра и власти, объявили огромные территории Южной Америки своими владениями. И они обнаружили (несомненно, к большому своему недоумению), что инструменты и оружие аборигенов региона Чако сделаны из железа необычайно высокого качества. Местные легенды рассказывали о том, как в далеком прошлом бог Солнца упал на Землю в виде огромной глыбы железа. Но самоуверенные колонизаторы истолковали эти легенды по-своему – они надеялись, что за разговорами о груде железа на деле скрываются указания на находящееся где-то поблизости богатое месторождение серебра.

В 1576 году испанцы заставили аборигенов провести их к упавшей с неба железной глыбе. Сетью протоптанных тропок они шли через плоскую пустынную равнину, полную водоемов и усыпанную камнями; время от времени им встречались круглые впадины поперечником в несколько метров. Местность называлась Пигуэм Нонральта (Piguem Nonralta), что испанцы перевели как Campo del Cielo (Небесное Поле). Здесь они достигли своей цели: большая глыба металла с гладкой поверхностью выступала наружу из гладкой почвы. Она достигала почти двух метров в поперечнике и весила на глазок тонн четырнадцать. Не обращая внимания на то, что для местного населения этот предмет был священным, испанцы откололи от глыбы несколько кусков для исследования.

Кузнец подтвердил, что металл был не серебром, а высококачественным железом. Колонизаторы сделали ошибочный вывод о том, что нашли месторождение железа и что большая глыба, которую они назвали Meson de Fierro (Железная Плита), это просто выход руды на поверхность. В окрестностях глыбы было найдено еще множество разбросанных кусков железа, но письменные свидетельства открытия пролежали незамеченными еще три столетия. В 1783 году Месон де Фьерро посетила последняя испанская экспедиция, после чего сведения о местонахождении глыбы были утеряны. Вряд ли экспедиция 1783 года имела техническую возможность куда-то увезти такую огромную массу железа – вероятно, глыба просто сползла в яму, а потом была занесена илом во время паводков и скрылась из виду.

Железо с Небесного Поля не похоже на земную руду – это метеоритное железо, и мы достаточно точно знаем, когда именно эти громадные глыбы космического металла свалились с неба. Определить это помогают следы лесных пожаров, вызванных падением. Раскаленные массы выжгли дотла кустарники и другую растительность на всей площади Небесного Поля. Тщательные измерения изотопного состава углерода в древесном угле позволили вычислить дату гибели растений – дату пожара, а это, в свою очередь, привело к дате падения метеорита. Он упал примерно 4000 лет назад, что вполне соответствует древним легендам и глубине родовой памяти местных жителей.

Кампо дель Сьело – необычно большой метеорит. Когда он врезался в атмосферу, он, вероятно, был единым огромным телом. Но, пока он летел к земной поверхности, большая его часть расплавилась и испарилась. В уменьшении массы тела сыграли свою роль и громадные силы давления: глыба развалилась на много фрагментов меньшего размера (но все еще огромных). Из-под земли на Небесном Поле было извлечено более дюжины крупных кусков метеорита, и, вероятно, еще больше так и остается под землей.

Один такой кусок, называемый «Оптумпа», поперечником в один метр и весом более полутонны, и сейчас находится в экспозиции Музея естественной истории в Лондоне. Я видел его на школьной экскурсии, когда мне было девятнадцать, – тогда я пришел в этот музей впервые. Помню, как я сказал тогда мистеру Карри, моему учителю геологии по программе A-level: «Хотел бы я когда-нибудь здесь работать». А потом вышло так, что я писал здесь некоторые части моей докторской диссертации. С тех пор у меня к Оптумпе особо нежное чувство.

Небесный металл

Среди пустынь Центрального Ирана лежит древний город Тепе Сиалк. Археологические раскопки в этом месте начались в первом десятилетии прошлого века. С тех пор здесь обнаружены сотни артефактов: образцы древней архитектуры, изысканная керамика, богатые захоронения. Среди найденных предметов – три маленьких железных шарика или бусины, возраст которых оценивается примерно в 6 300 лет. Их назначение неизвестно. Однако они привлекли внимание археологов не своей формой, а тем, из чего они сделаны. Эти шарики появились примерно за 3 000 лет до наступления железного века. Когда они были изготовлены, люди еще не умели ни выплавлять железо, ни обрабатывать.

Современный анализ бусин доказал их небесное происхождение. Это кусочки ковкого метеоритного железа, превращенные умелыми мастерами в шарики при помощи молота. В каменном веке такой металл – плотный, блестящий, мягкий и прохладный на ощупь – должен был казаться жителям Тепе Сиалк волшебным. Неизвестно, видели ли они, как эти кусочки железа падали с неба, или просто нашли их в пустыне, раскинувшейся вокруг города. Так или иначе, эти маленькие шарики остаются одним из самых древних примеров железных изделий на Земле.

Есть что-то волнующее в том, что в первом контакте человечества с железом – металлом, который так много значит для нашей современной цивилизации, – участвовало железо небесного происхождения. Здесь сошлись вместе две истории, которые поначалу кажутся такими разными и независимыми друг от друга, но которые, как мы увидим, тесно переплетены: история космоса и история человечества.

Достойно царя

Когда в 1922 году археологи открыли гробницу фараона Тутанхамона, среди множества сокровищ они обнаружили прекрасный железный кинжал с золотой рукояткой и богато украшенными ножнами; он находился между льняных покрывал, в которые было укутано мумифицированное тело усопшего фараона, прежде чем его навеки скрыли в саркофаге.

Сомнения в том, что метеоритному железу приписывалось сакральное значение, рассеялись, когда в Египетском музее Каира был проанализирован химический состав кинжала. После облучения сфокусированным пучком электронов объект начал флюоресцировать в рентгеновских лучах. Спектральный анализ «цветов» (длин волн) этих лучей и позволил выяснить химический состав металла.

Оказалось, что кинжал сделан из почти чистого железа с большой добавкой никеля: это железо, без сомнения, имеет небесное происхождение.¹ Металлы, состоящие из такой смеси элементов, на Земле не образуются. Кинжал Тутанхамона сделан из метеоритного железа. Для помещения в гробницу фараона отбирались лишь самые драгоценные предметы, поэтому очень вероятно, что этому металлу придавался священный смысл. Как и в случае с шариками из Тепе Сиалк, мы, возможно, никогда не узнаем достоверно, видел ли создатель этого изделия падающий с неба метеорит или просто нашел его в песках северо-восточных африканских пустынь. Но есть все же свидетельства, что у древних египтян было некоторое представление о небесном происхождении этого металла.

Примерно в ту же эпоху, когда Египтом правил Тутанхамон, в употребление вошло новое сочетание иероглифических символов, которое можно перевести как «железо с неба».

Использовалось это сочетание для обозначения всех видов железа, небесных или явно земных. Таким образом, хоть и немного двусмысленное, оно все же предполагает наличие сведений о том, откуда это железо взялось.

Некоторые древние культуры находили связь между метеорами, болидами и странными объектами, которые иногда сопровождали эти явления. Древние, вероятно, знали, что куски железа время от времени валятся с неба, и поклонялись им. Они чувствовали важность этих объектов. Однако эти знания, как и многие другие, были утеряны в эпоху Темных веков и оставались забытыми более 2 000 лет. В Новое время наука заново пришла к мысли, что камни могут падать с неба: в XVIII веке, в эпоху Просвещения, целый ряд случайных событий такого рода и интуитивные прозрения привели к установлению этой точки зрения в Европе.

* * *

В 1751 году на севере Хорватии спокойствие мирного летнего вечера было нарушено редким космическим событием. Мягкое вечернее освещение вдруг сменилось ослепительной вспышкой, охватившей все небо над деревней Храшчина. Почти сразу же после вспышки над окрестными полями раздался оглушительный гром, который был слышен на площади почти в 2 000 квадратных километров; рокочущее эхо взрыва звучало как грохот множества тяжелых повозок по каменной мостовой. Семеро очевидцев, прогуливавшихся этим вечером на открытом воздухе, вспоминали, что видели, как с неба падали два огненных шара, соединенных сверкающей огненной цепью. Некоторые даже рассказывали, что на свежевспаханное поле упали два больших камня и там, где они обрушились на землю, в почве образовались огромные трещины. Упавшие обломки впоследствии были извлечены из мягкой почвы – один из них находился на глубине почти в полтора метра. Камни были покрыты странной черной коркой, как будто обожжены в сильном пожаре – эта корка скрывала их металлическую природу. Длинные дымные шлейфы, тянувшиеся за падающими огненными шарами, висели в вечернем воздухе еще несколько часов, пока не рассеялись в ночной темноте. Рассказ о событии был записан местным священником: «В невежестве своем простые люди думали, что небеса разверзлись».

В этом нет ничего удивительного. В середине XVIII века взрывы в небе происходили не каждый день! И здравый смысл подсказывал, что твердые объекты не падают с неба ни с того ни с сего. Да это просто смешно: в конце концов, как всем известно, небеса – вместилище всего идеального, в них не может быть никакого изъяна. Исаак Ньютон, один из величайших и наиболее влиятельных ученых предшествовавшего тысячелетия, в своем труде «Оптика», опубликованном в 1704 году, утверждал, что если его закон тяготения верен, то космическое пространство с необходимостью должно быть свободно от всех малых объектов, включая камни и куски металла. Согласно общему мнению, метеоры представляли собой чисто атмосферное явление и не могли иметь ни малейшего отношения к Небесам.

А если в космосе нет каменных тел, кроме планет, лун, да еще временами комет, то камни, конечно же, падать с неба на землю никак не могут. И тем не менее семеро очевидцев из Северной Хорватии под присягой поклялись, что они действительно видели: камни падали с неба, причем, по всей видимости, ниоткуда.

Принимая очевидное

Эрнст Флоренс Фридрих Хладни родился на востоке Германии в 1756 году. С детства он увлекался физикой и другими естественными науками. Но его отец этих увлечений не одобрял, и Хладни стал изучать право и философию; в возрасте двадцати шести лет он получил докторскую степень в области права. После смерти отца, однако, Хладни быстро вернулся к своей прежней страсти. В 1787 году он опубликовал фундаментальный труд по физике звука, Entdeckungen über die Theorie des Klanges (Открытия в теории звука) и вошел в историю физики как «отец акустики». В меньшей степени известен значительный вклад, который Хладни внес в другую, совершенно новую область науки: космохимию.

Хладни вдохновила беседа с Георгом Кристофом Лихтенбергом, выдающимся натурфилософом, которому в 1791 году случилось наблюдать великолепный болид над Геттингеном, на севере Германии. Хладни спросил, что его собеседник думает об увеличивающемся списке сообщений о болидах и о звучащих то там, то здесь рассказах о странных камнях и кусках металла, падающих с неба. Лихтенберг отвечал, что, по его мнению, болиды не атмосферное, но космическое явление, рождающееся в глубинах пространства. Он предположил, что свидетельства о камнях и кусках железа, падающих с неба, могут оказаться и правдой, хоть сам-то он в это не очень-то верит.

Этот разговор воспламенил воображение Хладни. Последовавшие несколько недель он провел в Геттингене, составляя список из двадцати четырех хорошо задокументированных болидов, наблюдавшихся между 1676 и 1783 годами. В восемнадцати случаях явления якобы сопровождались падением с неба кусков камня, хотя большинство ученых сомневались в правдивости этих заявлений. Упавшие тела, по всей видимости, отличались друг от друга по своей природе: некоторые были каменистые, некоторые металлические, а некоторые казались смесью тех и других. Хладни записал свидетельства об их скорости, видимых размерах, траекториях полета и о других мелких подробностях, таких как количество и сила видимых взрывов или громоподобные звуки во время падения. Все описания выглядели удивительно похожими. Несмотря на то что отчеты были разбросаны внутри временного интервала более чем в столетие, а события, описанные в них, происходили на разных континентах, они обладали поразительным сходством друг с другом. Благодаря своей юридической практике Хладни был мастером добиваться правды от свидетелей в судебных делах. Он видел, что собранные им свидетельства правдивы – слишком они были похожи друг на друга, чтобы это могло оказаться совпадением. И чего ради очевидцы стали бы лгать? А если бы они не говорили правду, как могли бы их показания оказаться настолько похожими?

В 1794 году Хладни поделился этими мыслями с научным миром в своем сочинении Über den Ursprung der von Pallas gefundenen und anderer ihr änlicher Eisenmassen und über einige damit in Verbindung stehende Naturerscheinungen – это длинное название обычно сокращают до «Железных масс». Он доказывал, что «небесные камни» – и собственно камни, и металлические тела – действительно падают с неба и настолько же реальны, как земля, на которой мы стоим. Он утверждал, что и болиды, и падающие огни меньшего масштаба, которые испещряют ночное небо и называются метеорами, есть твердые объекты, летящие сквозь атмосферу с необычайно большой скоростью.

Впервые кто-то осмелился явно и недвусмысленно заявить, что болиды и метеоры («падающие звезды») есть твердые объекты. Это противоречило всем общепринятым представлениям того времени. Но Хладни пошел еще дальше – он заключил, что невероятная скорость, с которой болиды и метеоры несутся по небу, исключает возможность их атмосферного происхождения: чтобы двигаться с такой скоростью, метеорные тела, или метеориты, должны рождаться в космических сферах, далеко за пределами атмосферы. Они не с этой планеты. И еще Хладни утверждал, что странные камни с обугленными и почерневшими поверхностями, имеющие сходство с наблюдавшимися метеоритами, но не найденные непосредственно на месте падения болидов, тоже имеют космическое происхождение.

Радикальное расхождение с установившейся картиной мира не встретило в научном сообществе теплого приема. Даже Лихтенберг вначале не мог с ним согласиться. Но в следующем году очевидцы снова узрели летящий по небу камень – и на этот раз он упал как раз в подходящем месте, в подходящее время и во владениях идеально подходящего человека.

Необыкновенный камень

Ист Райдинг в Йоркшире. Зеленые холмистые угодья, привольно раскинувшиеся вокруг, перемежаются живописными селениями. Но однажды в декабре 1795 года мирная тишина этих мест была нарушена взрывами, прогремевшими с неба. Их грохот был слышен даже в поселках на морском побережье, за пятнадцать километров отсюда. Под раскаты этого грохота трое крестьян, раскрыв рты от изумления, смотрели, как с неба на поле с глухим стуком обрушился большой камень. Один из крестьян, Джон Шипли, стоял всего метрах в восьми от места его падения. В воздух взлетели влажные комья земли. Двадцатипятикилограммовый камень размером с каравай хлеба летел с такой скоростью, что врезался в почву на полметра вглубь и остановился, наткнувшись на каменистый слой, скрытый под дерном.

Эдвард Топхэм, владелец соседнего поместья Уолд Коттедж, в день падения метеорита был в отъезде по делам. Драматург, основатель скандальной газеты «The World», Топхэм был яркой фигурой позднегеоргианского Лондона. Его знаменитые бакенбарды фасона «каре барашка», необычное чувство стиля и харизма создали ему репутацию весьма эксцентричной личности; он частенько становился мишенью для карикатуристов. При этом все считали его человеком честным и справедливым. За несколько лет до описываемого события он удалился на покой в свой Уолд Коттедж, где жил с тремя дочерьми (считавшимися «лучшими наездницами в Йоркшире»). Ходили слухи, что он собирается провести остаток жизни, занимаясь фермерством, разведением борзых и написанием истории своей жизни. Его псарня давно уже считалась лучшей во всей Англии, а борзая по кличке Снежок – «одной из самых быстрых борзых, каких только видел свет». Но метеорит разрушил все его планы. Мемуары так и не были написаны.

Вернувшись домой, Топхэм обнаружил, что упавший с неба камень, который крестьяне притащили в усадьбу, произвел невиданный ажиотаж: на протяжении трех недель каждый день по тридцать-сорок человек приходили посмотреть на эту диковину, а самого хозяина дожидается груда писем, авторы которых требуют подробностей. Топхэм записал показания каждого из крестьян-очевидцев и опубликовал их вместе с собственными соображениями об этом странном событии в журнале Gentleman»s Magazine.² Решающую роль сыграло то, что Топхэм поверил свидетелям происшествия – а все остальные поверили Топхэму. Но тайна самого явления оставалась нераскрытой – как мог камень свалиться с неба, было непонятно. Сумасшедшая идея Хладни, что такие тела образуются в космическом пространстве, еще не успела овладеть умами.