В декабре 2018 года я устал от почти трехнедельного сидения на станции Мак-Мердо. Наша подготовка закончилась, тренировки по извлечению людей из расщелин проведены, и мы просиживали в своих комнатенках, практикуясь в завязывании узлов и заучивая последовательность действий по спасению из расщелин. Я ловил себя на том, что разглядываю через маленькое окошко отдаленные горы и лед. Другие группы приходили и уходили на лед, а мы все еще ждали своей очереди. Говорят, чем ближе какое‐то событие, тем дольше тянется ожидание.
Здание Крэри[4] – центр научной жизни на станции Мак-Мердо. В нем есть вытяжные шкафы, лабораторные столы и кладовки с химическими реактивами, как в любой университетской лаборатории. Однако правила безопасности там гораздо более строгие, что разумно, учитывая местоположение. Странно смотреть на эту лабораторию, которая в два раза больше университетского спортзала, и понимать, что все ее элементы – от дверей и стульев до реактивов – доставлены в Антарктику на кораблях, которые каждый год прибывают сюда в очень короткий сезон.
Эта лаборатория – не только пространство для экспериментальной работы, но и хранилище истории экспедиций. Исследователи, работающие в Антарктике, обладают общим багажом знаний, необходимых для работы на льду. В ожидании выхода в поле я прислушивался к разговорам исследователей об их планах по изучению ледников, Сухих долин и Южного полюса. Подслушать чужую беседу о какой‐то другой экспедиции несложно, поскольку стены в зданиях на станции Мак-Мердо тонкие. Иногда мне случалось узнавать подробности как из частной жизни, так и из работы моих коллег.
Однажды в конференц-зале собралось десять человек, подробно обсуждавших экспедицию, которая должна была начаться через неделю. За столом было человек восемь студентов и молодых ученых, а также альпинист и руководитель полевых работ, которые излагали детальный план экспедиции. Я работал над докладом об экологической безопасности (одним из нескольких, которые мне предстояло написать за этот сезон) и изнывал от скуки. Их разговор пришелся как нельзя кстати: к выходу готовилась группа охотников за метеоритами из программы ANSMET.
Я выглянул из кабинета, и руководитель группы кивнул мне, подтверждая, что я могу послушать. Этому человеку с длинными седыми волосами на вид было лет 65. Морщины на его лице над бородой сложились за десятилетия, проведенные на ледниках и в дальних полевых лагерях. В движениях рук над лежащей перед ним на столе картой Антарктики чувствовалось сочетание спокойной сдержанности и простоты, свойственных человеку, знакомому со всем лучшим и худшим, что случается во время работы в полярных условиях. Группа из ANSMET планировала погрузить снегоходы, сани и снаряжение из расчета на один месяц на большой транспортный самолет LC‐130 и отправиться в горы, находящиеся на расстоянии 700 километров от станции. Там они собирались провести небольшие разведывательные работы в поисках метеоритов на поверхности льда. Предполагалось отмечать места нахождения метеоритов с помощью GPS и собирать камни с применением щипцов, пакетов для образцов и оборудования, предназначенного для их хранения. Люди в составе группы различались по возрасту, опыту и подготовке, как и предлагал Билл Кэссиди 45 лет назад.
Ко мне подошел Форрест и подтолкнул меня локтем: “Это Джонни Альпинист. – Он указывал на руководителя группы. – Если хочешь узнать что‐нибудь о метеоритах, тебе к нему”.
Нас познакомили. Я представился Джонни, или, точнее, Джону Шатту. Как многих полярных исследователей, Шатта привело на лед двойное увлечение геологией и альпинизмом. После университета благодаря опыту лыжного инструктора и горного проводника он смог войти в группу исследователей Арктики, работавших на большом плавучем айсберге у берегов Аляски, который называют Ледяным островом Флетчера. Но Шатт мечтал работать в Антарктике. После нескольких неудачных попыток ему повезло. Один его знакомый альпинист должен был сопровождать группу охотников за метеоритами, но собрался жениться и поэтому попросил Шатта его заменить. Шатт позвонил Биллу Кэссиди, чтобы предложить свои услуги, но на протяжении месяцев не получал никакого ответа.
За это время Шатт прославился благодаря своей отваге при спасении людей на горе Мак-Кинли на Аляске и на других пиках Северной Америки. Однажды он в связке со своим клиентом пересекал острый хребет в горах Святого Ильи в Британской Колумбии. Переход был узким, со скользкими склонами глубиной 300 метров с обеих сторон. Напарник Шатта поскользнулся и повис на одной стороне склона – ему грозила почти неизбежная гибель, но Шатт не растерялся. Увидев, что напарник упал на склон, он кинулся на другую сторону, чтобы предотвратить падение. Кэссиди узнал об этом случае и пригласил Шатта сопровождать его группу охотников за метеоритами. Когда я познакомился с Шаттом в 2018 году, ему было за семьдесят, и он уже сорок лет водил группы ANSMET по обширным и далеким пространствам Антарктики.
Я сказал Джонни, что мы собираемся на ледник Обмана, и глаза у него засверкали. “Это один из лучших в нашем списке, он состоит из синего льда. Когда будете там, поищите метеориты”.
На меня эти слова подействовали как валериана на кота. Охотясь за окаменелостями, я выискивал в камнях древние кости и ощущал родственную связь с охотниками за метеоритами, искавшими черные камни на поверхности синего льда.
Знакомство с Джонни заставило меня задуматься, в чем же специфика синего льда, объясняющая скопление в нем метеоритов. На протяжении первых двадцати лет поисков Кэссиди и его коллеги пытались ответить на этот вопрос. Главная часть ответа заключалась в том, что лед не просто движется, но движется предсказуемым образом.
Математическое моделирование гравитационных полей и поверхности Земли, а также многолетний сбор данных во всех уголках планеты позволили установить, что вероятность падения метеоритов повсюду примерно одинаковая. Метеоры приземляются с одинаковой частотой в Антарктике, Африке, Северной Америке и в других местах. Отличие антарктических метеоритов в том, что после падения на землю они продолжают двигаться, поскольку попадают на лед. В начале реализации метеоритной программы Кэссиди проводил “гонки камней”. Он оставлял на льду камни разного размера и наблюдал за их передвижением от года к году. Там, где работал Кэссиди, перемещения происходят медленно, всего на несколько десятков сантиметров в год. Но если проводить экстраполяцию на длительные отрезки времени, становится понятно, что камни могут перемещаться по всему континенту. А в некоторых местах движение происходит в десятки раз быстрее.
Выступающий изо льда антарктический метеорит
Когда метеориты приземляются в Антарктике, их покрывает падающий снег. На континенте очень холодно, и поэтому снег с каждым годом закапывает камни все глубже и глубже, так что иногда они оказываются внутри самого плотного синего льда. Но лед неизменно движется к береговой части континента, перенося с собой метеориты. В результате перемещения большинство метеоритов, приземлившихся на антарктический лед, оказываются в океане, и их никогда не находят. Если бы все происходило только так, это была бы трагедия для науки.
Но есть и хорошая новость: Антарктида – это континент, покрытый километровыми слоями льда. В некоторых местах из‐подо льда выступают горы. И здесь перемещение льда от центра континента к берегу нарушается. Лед наплывает на горы, которые преграждают ему путь. Он поднимается, как упершаяся в стенку лента фабричного конвейера, так что пирожки или коробки взгромождаются на стену. Как мы уже обсуждали, при этом на поверхности оказывается самый глубокий слой льда, а именно синий лед. И захваченные снегом и синим льдом метеориты скапливаются в основании природных преград.
Японские ученые, а также Кэссиди и его коллеги вывели следующую формулу: движение льда + преграда = возможность найти метеориты.
Большинство метеоритов – негомогенные породы, они содержат вкрапления различных минералов, иногда размером меньше кунжутных зернышек. Эти вкрапления хорошо видны под микроскопом в таких срезах камней, какие делал профессор Гораи. Минеральные включения можно увидеть с помощью микроскопа, но для анализа их атомной структуры требуются специальные устройства, позволяющие разделять атомы и определять их массу. Некоторые из этих атомов отражают древнюю историю метеоритов.
Один из самых информативных показателей в составе метеоритов – содержание атома алюминия с массой 26. Некоторое количество такого алюминия присутствует в метеоритах, когда они прибывают на Землю. Пока камни (астероиды, кометы и более мелкие тела) находятся на солнечной орбите, они подвергаются бомбардировке космическими лучами. Энергии этих лучей достаточно, чтобы превратить элементы внутри камней в алюминий-26. Но это радиоактивный элемент, и поэтому он распадается на другие атомы. Процесс образования алюминия-26 в космических телах под действием космических лучей и его последующий радиоактивный распад определяют количество алюминия-26 в составе метеорита по отношению к другим элементам.
И это очень важно: после того как метеорит упал на Землю, атмосфера и магнитное поле планеты защищают его от космических лучей. Внутри метеорита алюминий-26 больше не образуется и только распадается. Поскольку образование алю-миния-26 прекращается в тот момент, когда метеорит ударяется об лед, в метеоритах, упавших позднее, содержится больше этого элемента, чем в метеоритах, упавших в далеком прошлом. В старых метеоритах алюминий-26 распадался дольше, чем в тех, которые упали недавно. Зная об этом, ученые могут использовать относительное содержание алюминия-26 для определения времени, когда метеорит прибыл на нашу планету.
Фрэнк Бикертон в 1912 году нашел на льду камень и подумал, что этот метеорит упал на Землю примерно шестьдесят лет назад. Он оценил время прибытия метеорита по форме углубления во льду. Конечно, он не имел представления о путях перемещения льда. Анализ содержания алюминия-26 позволяет восстановить другую историю. Какие‐то антарктические метеориты прибыли на Землю 30 тысяч лет назад, а некоторые – свыше 300 тысяч лет назад. Несколько метеоритов, возможно, провели на Земле уже более двух миллионов лет. В результате чрезвычайно медленных передвижений льда эти древние космические путешественники были вынесены на поверхность.
Когда метеориты попадают на Землю, они, как и все камни на открытой поверхности, начинают подвергаться эрозии под действием ветра и воды. В большинстве мест метеориты исчезают за сотни или тысячи лет – в зависимости от силы этих факторов в конкретных условиях. Но в холодной и сухой антарктической пустыне они сохраняются. А их обнаружение позволяет нам анализировать перемещение льда и происхождение нашего мира.