22. Метеориты и предшествующие им состояния
22.1. ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ЭВОЛЮЦИОННЫХ ДАННЫХ, ЗАПЕЧАТЛЕННЫХ В МЕТЕОРИТАХ
В разд. 11.3 и 11.7 были рассмотрены требования, предъявляемые в теориях к процессу аккреции. Установленные наблюдениями свойства систем многих тел, испытывающих взаимодействия путем столкновений, и происходящая вследствие этого чистая аккреция описывались в гл. 4 (семейства астероидов) и гл. 14 (комплекс комет — метеорных тел).
Метеориты являются телами, которые также относятся к подобным системам; среди объектов с орбитами, пересекающими орбиту Земли, они составляют остаток вещества, обладающего достаточной силой сцепления, чтобы уцелеть при прохождении через земную атмосферу. Они представляют особый интерес, поскольку их можно изучить до мельчайших подробностей в лаборатории. До тех пор, пока мы не сможем отбирать пробы непосредственно с интересующих нас малых тел в космическом пространстве, анализ метеоритов обеспечивает наиболее прямые данные о ранней эволюции первичных материалов. Однако извлечь всю возможную информацию из этих аналитических данных не удастся до тех пор, пока мы не поймем основные процессы, которые привели к образованию метеоритов. Сейчас мы еще далеки от этого. Интерпретация полученных химических и петрографических данных большей частью производится на основе моделей, которые в ряде существенных отношений не соответствуют современным знаниям о свойствах вещества в космическом йространстве и находятся в противоречии с некоторыми законами физики.
Точнее говоря, образование вещества, присутствующего теперь в метеоритах, обычно приписывается конденсации зерен из некоторого объема газа, изменяющего свою температуру до температуры растущих зерен. Такой процесс может реализоваться в лаборатории, но не в космическом пространстве. Последнее обусловлено тем, что в условиях отсутствия стенок температура конденсирующихся твердых тел отличается от кинетической температуры окружающего газа в оптически тонкой поверхностной области газового объема, где эффективно радиационное охлаждение, а следовательно, и конденсация. Этот факт обнаружен в космической
физике много лет назад [270, 385] и был предметом недавнего рассмотрения [42, 47, 258]. Тем не менее в большинстве интерпретаций явлений, наблюдаемых в метеоритах, он до сих пор не учитывается (см., например, обзор [199]).
Кроме того, гипотеза Лапласа об однородном газовом диске создает общую основу для наиболее распространенных предположений. Появление около 25 лет тому назад магнитной гидродинамики и успехи в экспериментальном и теоретическом изучении физики Солнца и магнитосферы показали, что данная концепция устарела (см. разд. 15.6), но, по-видимому, это не все еще до конца уяснили.
По аналогии с явлениями, известными из земной геологии, часто предполагается, что свойства метеоритов определяются процессами внутри и на поверхности планет, которые впоследствии «взорвались» и выбросили метеориты в виде осколков. Предполагается, что такие тела должны иметь достаточно сильные гравитационные поля, чтобы могла произойти гравитационная дифференциация и сохраниться атмосфера; иными словами, они должны были быть больше Луны. Обычно не осознают, что не известны процессы, посредством которых такие большие тела могут распадаться, особенно когда это должно быть сделано таким деликатным путем, чтобы не разрушить хрупкую структуру некоторых метеоритных материалов (разд. 22.4).
Итак, обычные современные способы интерпретации метеоритных данных приводят к противоречиям, которые должны быть сняты с помощью объединенного физико-химического подхода. Требуемые для этого теории должны не только объяснять явления, наблюдаемые в метеоритах и часто имеющие неоднозначное толкование, но в то же время быть совместимы со всеми остальными наблюдаемыми свойствами Солнечной системы и с полученными опытным путем современными данными о свойствах частиц и полей в космическом пространстве.
