Послание из лунного ада: метеорит из Африки рассказал о чудовищном ударе, совпавшем с зарождением жизни на Земле

Редкий лунный метеорит, упавший на Землю, хранит свидетельства ранее неизвестного «ударного события», потрясшего Луну примерно 3,5 миллиарда лет назад. Изучение этого древнего столкновения проливает новый свет на поведение Солнечной системы в те ранние дни — приблизительно тогда же, когда на Земле начала появляться жизнь.

В новом исследовании учёные изучили лунный метеорит, обнаруженный в северо-западной Африке. Метеорит, получивший обозначение NWA 12593, содержит информацию о трёх отдельных лунных ударах, но исследователи сосредоточились на самом раннем из этих столкновений, сообщила команда в журнале Geology.

«На Земле первые ископаемые свидетельства жизни появляются около 3,5 миллиарда лет назад, а это означает, что жизнь возникает и эволюционирует до этого срока, — пояснила в заявлении Кэролин Кроу, ведущий автор исследования и планетолог из Университета Колорадо в Боулдере. — Вопрос, который мы часто задаём, заглядывая ещё дальше в прошлое: какова была летопись ударов, когда жизнь только зарождалась? Это важно для понимания того, как жизнь закрепляется… Ритм этих катастрофических событий — важная часть уравнения».

В ходе исследования учёные применили к метеориту радиоизотопное датирование. Этот метод отслеживает скорость распада радиоактивных материалов в образце, что позволило команде оценить первый удар в 3,5 миллиарда лет назад — примерно через миллиард лет после формирования Солнечной системы.

Метеорит содержал кубический диоксид циркония — материал, наиболее известный на Земле своим сходством с алмазом. Но в древнем метеорите это вещество рассказывает иную историю: поверхность Луны стала расплавленной в результате удара, поскольку кубический диоксид циркония образуется только при чрезвычайно высоких температурах. Хотя сам материал рассеивается при сверхнизких температурах, царящих на Луне, учёные обнаружили его присутствие по следам продуктов перекристаллизации.

Три мира — одна эпоха

Удар произошёл примерно в то же время, что и другие гигантские столкновения — как на Земле, так и на очень крупном астероиде Веста, — выявленные в независимых исследованиях. Обнаружить три удара на трёх разных мирах столь давнего возраста — большая редкость, потому что эрозия и иные процессы обычно стирают подобные свидетельства.

«Такое нечасто встречается, поэтому мы в полном восторге, — призналась Кроу. — Довольно редкий случай, когда все три летописи выстраиваются подобным образом». Команда рассчитывает, что более глубокие сопоставления между этими ударами позволят узнать больше о том, как менялась Солнечная система 3,5 миллиарда лет назад, когда количество астероидов в окрестностях уменьшалось вместе с частотой столкновений.

Учёные часто описывают раннюю Солнечную систему как скопление газа и пыли, которое постепенно разрасталось в небольшие тела, похожие на кометы и астероиды. Со временем часть этих тел стала ещё крупнее — через столкновения и аккрецию, — превратившись в современные планеты и луны.

Два других удара, запечатлённые в метеорите, представляют собой брекчию — породу, образовавшуюся из расплава после того самого колоссального столкновения 3,5 миллиарда лет назад, — и третье столкновение, которое выбило метеорит с поверхности Луны и отправило его в путешествие к Земле.

Космический детектив в руках геологов

NWA 12593 — не просто кусок камня, а настоящая капсула времени, запечатанная почти с момента рождения Солнечной системы. Тот факт, что он пережил и адский жар импактного расплава, и вакуум межпланетного пространства, и вход в земную атмосферу, уже граничит с чудом. Но главное — его химический состав позволяет учёным заглянуть в эпоху, которую геологи называют поздней тяжёлой бомбардировкой: период, когда внутренние планеты подвергались особенно интенсивной метеоритной «ковке». Совпадение трёх ударов на Земле, Луне и Весте ставит интригующий вопрос: не была ли вся внутренняя Солнечная система синхронно атакована одним и тем же роем обломков? Если да, то этот шквал ударов мог одновременно и угрожать зарождающейся жизни на Земле, и — как ни парадоксально — доставлять на её поверхность воду и органические молекулы, необходимые для её дальнейшего развития. Лунный метеорит, найденный в песках Африки, оказывается ключом не только к истории нашего спутника, но и к ответу на вопрос, почему мы вообще существуем.

Источники:
Журнал Geology, заявление Кэролин Кроу (Университет Колорадо в Боулдере), данные радиоизотопного датирования метеорита NWA 12593, снимок NASA/GSFC/Университет штата Аризона (Lunar Reconnaissance Orbiter).