День метеоритов

Начальство приисков не смогло понять, откуда оно взялось, и на всякий случай не стало сообщать о нем своему высшему руководству в столичной Берг-коллегии. Снова его обнаружил Паллас в 1771 году во время своей экспедиции в Восточную Сибирь и предположил его внеземное происхождение. А в 1794 году немецкий физик Эрнст Хладни это доказал, положив начало науке метеоритике.

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

В 1766 году молодой, 25 лет от роду, но уже европейски известный зоолог из Берлина Петер Симон Паллас получил из России предложение, от которого было трудно отказаться. И дело было не в том, что ему было обещано избрание в Петербургскую Императорскую академию наук. Он уже был членом Лондонского Королевского общества, его новую систему классификации животного мира, отличную от «Системы природы» Карла Линнея, высокого оценивал Кювье, а сам Паллас готовился к экспедициям в экзотические тропические страны. Взамен же ему предлагалось место адъюнкта (кандидата в академики) Российской академии и необозримые заснеженные просторы Российской империи для исследований.

Рассказ солдата Якуба

Тем не менее Паллас глубоко задумался и думал целый год, а в 1767 году согласился, но не на адъюнкта, а на академика с жалованьем 800 руб. в год. В апреле его избрали, и в июле того же 1867 года он с супругой, которую сейчас назвали бы гражданской женой (ради Палласа она ушла от законного мужа — немецкого генерала), и падчерицей поселился в казенной квартире в Доме академиков на Васильевском острове, где их соседями были в основном те же немцы, и стал готовиться к экспедиции, которая потом получила название Второй академической, или Физической академической экспедиции 1868–1874 годов.

В экспедиции было пять отрядов с разными маршрутами. Первый отряд возглавлял Паллас, а поскольку первый отряд координировал действия остальных четырех отрядов, то фактически Паллас был полевым руководителем всей экспедиции. В сентябре 1771 года, на третий год экспедиции, Паллас вел исследования на территории нынешнего Красноярского края. Здесь добровольный помощник Палласа солдат Якуб из местных «татар» в ноябре 1771 года рассказал ему, что видел во дворе казака Якова Медведева большой самородок железа странного вида и размером по нынешним меркам 70 х 60 х 45 см, а весом не меньше половины тонны. Не только рассказал, но и показал его высокоблагородию несколько его кусочков, с «великим трудом от него отколоченных».

Потом Паллас писал: «Хотя оные кусочки весьма были неявственны, однако довольно ясно было для меня, что это железо в виде друз, не искусством каким, но натурою произведенное, и для того без всякого мешканья отправил того же татарина-солдата в помянутую деревню Медведеву за 220 верст от Красноярска вверх по Енисею отстоящую, и велел привезти весь камень в город, которой весил тогда 42 пуда».

Довольно быстро Паллас выяснил, что «редкой оной камень, наподобие кома, найден был горными людьми, служившими в 1750 году под коллежским советником Клеопиным, а после под обер-бергмейстером Лодыгиным и капитан-поручиком Коростелевым на Енисейских горах при разработке железного рудника, на высокой же горе, где он лежал снаружи, однако должного ни в ком не привлек на себя внимания». В том числе и приставленного к Красноярским рудникам обер-штейгера Меттиха из Брауншвейга. Никифор Герасимович Клеопин уже умер, обер-бергмейстер Федот Лодыгин заведовал Нерчинскими заводами в Даурии, а капитан-поручик Коростелев вообще канул в безвестность. Из первооткрывателей «редкого оного камня» в Красноярске остался лишь один обер-штейгер Меттих. Его Паллас и попросил дать письменное объяснение.

«С небес сшедший»

Из рапорта Меттиха следовало, что отставной казак Яков Медведев из деревни Убейской сообщил ему о найденной на высокой горе между Абаканским и Бельским острогами золотой жиле, куда Меттих отправился для осмотра. Жила оказалась никудышная, но в 150 саженях от нее, на самом верху горы, заросшей сосняком и пихтой, лежал «по-видимому, пуд больше 30 ком варенаго железа, в котором множество желтых, крепких камешков, величиною в кедровой орех, сидело, коих нельзя было совсем выколачивать». Сие явление привело Меттиха «в некоторое удивление». Нигде на горе не было ни следов плавильных горнов, ни рудных разработок. Меттих вернулся в Красноярск и тоже постарался забыть о находке Медведева. В своем рапорте Палласу он написал, что «знал лишь, что Медведев увез после оной камень, а куда, того мне не известно». Но это Паллас и так уже знал от солдата Якуба. А окрестные жители на расспросы Палласа в один голос говорили, что «оная глыба есть дар с неба спавший».

Доставленный в Красноярск вместе с железной глыбой казак Медведев за давностью уже не мог показать точного места, где она лежала. Паллас начал хлопотать о ее переправке в Санкт-Петербург, что само по себе было нелегким делом, и принялся ее исследовать сам, как мог это сделать в полевых условиях. «Самое железо столь вязко, что три и четыре кузнеца целые полдни бились, чтоб отшибить от него стальными кирками уголок в несколько фунтов; один только отбили в пуд»,— писал Паллас. Эти куски Паллас сразу отослал в Кунсткамеру. Сам же «редкий образец руды весом 39 пудов и 18 ливров» прибыл в Петербург в 1773 году.

По описанию Палласа, он «сверху был покрыт железистой коркой, а под ней вся внутренность состояла из мягкого, в изломе белого и как губка ноздреватого железа, в полых ячейках коего содержались круглые и продолговатые, прозрачные, похожие на гиацинт камешки величиною в конопляное семя и в горошину, и больше разных оттенков — от полностью прозрачных до желтого и зеленоватого». И главное: нигде не было заметно характерных следов обжига в плавильной печи. Кроме того, как писал Паллас: «Древние рудокопы, коих работы, изгарины и плавильни в горах по Енисею находят, кажется, железа вовсе не добывали, да и совсем его не знали. Все их инструменты, значки и прочее состоят из литой меди, к которой, дабы она была тверже, примешивали другие металлы, и потому она походит на колокольную медь».

В 1788 году в Санкт-Петербурге вышла на русском языке третья часть его «Путешествия по разным провинциям Российского государства», где подробно описана его находка. На немецком и французском языках его записки об экспедиции были опубликованы раньше, и в русском издании уже можно видеть ответы Палласа на критику его гипотезы «небесного» происхождения огромного куска стали, который ученые уже начали называть «Палласовым железом» и «палласитом».

В частности, президент Шведской академии наук Густав фон Энгестрем, весьма авторитетный в научных кругах того времени минералог, считал, что «содержащиеся в нем светлые камешки должны быть флюсом и потому доказывают, что он должен был быть в топке», если не рукодельной, то природной. Паллас резонно ему ответил: «Я бы и сам, если бы не видел этот камень, был бы того же мнения. Но если бы где и нашлись какие железные огарки, каковых, однако, в сих горах нигде не видно, то их горны, как по остаткам видно, столь малы, что нельзя никоим образом думать, чтоб они стали лить такую громаду, на которую потребно особливой величины печи… А огнедышащих гор в Сибирских горах нигде еще следов бывших никогда не примечено».

Впрочем, на космическом происхождении «с небес сшедшего» полутонного комка железа академик Паллас не настаивал, у него и без того забот хватало. У его «палласита» появился более настойчивый адвокат — физик из Виттенбергского университета Эрнст Хладни. В 1794 году, когда академик Паллас, намерзшись в своих экспедициях, занялся изучением Крыма и заодно подыскивал там именье для себя и своей третьей жены, Эрнст Хладни, который, между прочим, был членом-корреспондентом Санкт-Петербургской Императорской академии наук, опубликовал в Риге монографию «О происхождении найденных Палласом и других подобных ему массивов железа и о некоторых связанных с ними природных явлениях».

Космические скопления грубых материальных частиц

Эрнст Флоренс Фридрих Хладни родился в семье ректора Виттенбергского университета. Его дед тоже был ректором этого университета, и, вероятно, если бы Эрнст пошел по их стопам, посвятив себя лютеранскому богословию и юриспруденции, то тоже со временем стал бы его ректором. По воле отца он отучился на юриста в местном и потом Лейпцигском университете, но когда в 1782 году получил диплом, его отец умер, и сын, хоть и продолжал читать лекции по праву в Виттенбергском университете, всерьез занялся физикой, а точнее, теорией звуковых колебаний.

В истории киматики, как физики называют эту область науки, Хладни остался как исследователь разных акустических явлений, многие из которых получили теоретическое объяснение значительно позже. Он открыл существование продольных колебаний струн и стержней, изучил формы колебаний стержней, а также камертонов, колоколов и пластинок, обнаружил крутильные колебания стержней. Достаточно точно определил скорости распространения звука в различных газах и составил таблицы отношения скоростей звука в разных материалах к скорости звука в воздухе. Дал объяснение эха, установил верхнюю границу слышимости. Описал фигуры, образующиеся на посыпанной песком поверхности упругой колеблющейся пластинки («фигуры Хладни»). Словом, сделал достаточно, чтобы удостоиться чести быть избранным иностранным членом Санкт-Петербургской академии наук.

Кроме того, Хладни изобрел парочку музыкальных инструментов, где источником звука были стеклянные стержни, и гастролировал с ними, давая концерты. Не для меломанов, разумеется, а для демонстрации их коллегам-физикам и потенциальным спонсорам его дальнейших исследований, в числе которых, говорят, был Бонапарт. Что же касается его монографии 1794 года «О происхождении найденных Палласом и других подобных ему массивов железа и о некоторых связанных с ними природных явлениях», которая, как считается сейчас, заложила основы современной науки метеоритики, то это был тот же случай, что и у Палласа, когда говорят: не смог пройти мимо.

Эта книга Хладни свободно доступна в интернете, желающие могут ее почитать сами, она сравнительно небольшая и отличается чисто немецкой педантичностью изложения. В ней 17 параграфов, первый из которых сформулирован так: «§1. Найденный материал упавших огненных шаров, а также палласианская и другие подобные ей массы совершенно одинаковы. Так как большинство прежних утверждений о происхождении найденных Палласом в Сибири и некоторых подобных им железных масс никак не хотели совпадать со свойствами и местными условиями этих масс, то я придумал другой способ объяснения… Сколь бы парадоксальным ни казался поначалу некоторым мой новый способ объяснения, он все равно не покажется им таким, если они рассмотрят мои доводы в противовес предыдущим и даже без предвзятого мнения в пользу моих утверждений, что эти массы состоят из тяжелых и плотных основных веществ, которые не поднимаются в воздух в виде плотной массы под действием какой-либо теллурической силы, но попали к нам из остального космоса… что, кроме того, подтверждается еще многими причинами».

В следующих параграфах по очереди рассматриваются эти причины, включая неопределенность траекторий их падения, что, в свою очередь, говорит о наличии какой-то другой силы кроме силы притяжения Земли; чересчур высокая скорость падения, а также их характерная поверхность и «необычайная ковкость железа, менее вероятная при вулканической плавке, чем при любой другой». «Несмотря на то что при данном способе объяснения все взаимосвязано, утверждение о том, что в общем космосе помимо мировых тел существует множество более мелких скоплений грубых материальных частиц, может показаться некоторым достаточно невероятным, чтобы поэтому отвергнуть всю выдвинутую теорию,— рассуждает Хладни.— Но эта невероятность предложения только кажущаяся и основана не на причинах, а скорее на том, что оно необычно и, следовательно, несколько странно».

«Но если это правда,— заключает Хладни,— то, возможно, что так называемые планетарные туманности, которые при сильном увеличении выглядят не как светящиеся точки, как другие неподвижные звезды, а как действительно измеримые диски, несмотря на гораздо более слабое свечение, представляют собой огромные запасы материи, предназначенные для будущего формирования небесных тел».

Рождение метеоритики

Остается только понять, с чего вдруг даже не утверждение, а одно только предположение о присутствии метеоритов и астероидов в космосе и падение их на Землю стало «необычным, странным и невероятным» в конце просвещенного XVIII века. Ответа на этот вопрос у историков науки нет и едва ли будет, они явно избегают его поиска, в лучшем случае говоря о чем-то вроде массового помешательства ученых из Французской академии наук, сочинивших в 1790 году, в ходе кампании «дехристианизации», коллективный трактат «Об абсурдности падения камней с неба».

Вопрос действительно непростой, скорее философский. В парадигме геоцентрической Вселенной, в которой жил ученый и неученый народ в античные времена, Земля была накрыта куполом небесного свода, и что или кто устраивал под этим куполом фейерверки и бросался оттуда камнями, особых сомнений не вызывало. Объяснение было всем известно с библейских времен, его можно прочитать в Ветхом Завете в Книге Иисуса Навина (10-я глава, стих 11), где красочно описано, как Господь поражал каменным градом ханаанских воинов, бегущих от израильтян по скату горы Вефоронской.

Космос в современном его понимании появился в Новое время после изобретения достаточно мощных телескопов и формулировки гелиоцентрической парадигмы Коперником и Галилеем. Но и после этого на протяжении полутора веков метеоритика в космогонии оставалась в тени более важных задач, занимавших все внимание астрофизиков того времени. А потом, как нарочно, родилась новая наука электрофизика, демонстрировавшая те же небесные фейерверки, громы и молнии, оплавляющие даже железо, на лабораторной электрофорной «громовой» машине. Как тут было не свести метеоритные дожди и болиды к электрическим атмосферным явлениям. И сводили к ним, например, тот же Питер ван Мушенбрук, изобретатель «лейденской банки», в своем «Опыте по физике» или Антонио Вассалли в своих «Физико-метеорологических письмах», да и те же французские академики на сей счет постарались.

«Там, где молния ударила в землю,— не без ехидства посоветовал им Хладни в своей книге,— тоже следует провести раскопки, чтобы проверить, не осталось ли расплавленных масс из земли или металла». И вполне серьезно предложил методику изучения метеоритов: «Следовало бы, чтобы несколько естествоиспытателей, живущих на некотором расстоянии друг от друга, договорились в определенное время и примерно в одной и той же области неба наблюдать за звездами и точно измерять их орбиты, чтобы определить их высоту и истинный путь путем расчета параллакса. Чтобы не терять времени при наблюдении, лучше всего сразу же нанести на небесную карту или глобус, которые должны быть у вас под рукой, траекторию их движения со скоростью. Благодаря подобным исследованиям, проводимым со всей тщательностью, можно было бы с большей уверенностью, чем сейчас, определить, соответствует ли действительности современная теория, которая по многим причинам имеет более высокую степень вероятности, чем предыдущие, или нет».

Прислушались к его советам астрофизики или нет, сказать трудно, но скорее все-таки прочитали его книгу и сделали для себя выводы. Во всяком случае, в 1819 году в Вене вышло ее второе издание под названием «Ueber Feuer-Meteore und uber die mit denselben herabgefallenen Massen» («Об огненных метеорах и о массах, упавших вместе с ними»), расширенное рассмотрением болидов и представлявшее уже солидный том в 420 страниц.

Любопытна также подробность о вдруг возникшем в 1818 году интересе российского МВД к «Палласову железу», описанная доктором исторических наук Владимиром Семеновичем Соболевым из Санкт-Петербургского филиала ИИЕТ РАН. В конце декабря 1818 года президент Санкт-Петербургской академии наук Уваров получил письмо от министра внутренних дел Российской империи Осипа Козодавлева, написанное не на бланке МВД, а на листе простой бумаги: «До сведения моего дошло, что славный Паллас во время путешествия своего в Сибири открыл там метеорическое железо и что оное хранится якобы в здешней Кунсткамере. Имея нужду знать о сем достоверно, я обращаюсь к Вашему Превосходительству с партикулярною просьбою об уведомлении меня, точно ли сие справедливо».

Зачем министру понадобилось знать, на месте ли метеорит Палласа, причем не афишируя это, сказать трудно. Но для нас интересно тут другое. Не ученый, а министр внутренних дел употребляет как само собой разумеющееся слово «метеорическое» и ничуть не сомневается в том, что это был метеорит. Иными словами, не прошло и четверти века, как метеоритика прочно вошла в семейство всех остальных наук о Земле. А основу этой науки, еще раз напомним, заложили двое в общем-то посторонних в астрофизике людей — зоолог Паллас и акустик Хладни, и оба это сделали отнюдь не случайно, а исключительно потому, что в силу склада своего ума не могли пройти мимо необычного.

В заключение, наверное, стоит добавить, что в Советском Союзе с 1960-х годов представители этой науки каждый год 17 сентября отмечали свой профессиональный праздник — День метеоритики. Отмечался он ими неофициально, партикулярно, как сказал бы министр Козодавлев. Сейчас эта традиция, похоже, умерла. Зато появился официальный Международный день астероидов.

В 2016 году Генеральная Ассамблея ООН провозгласила 30 июня Международным днем астероида, «который будет отмечаться ежегодно на международном уровне в целях повышения информированности общественности об опасности столкновения с астероидами». И это не все. В прошлом году Генеральная Ассамблея ООН постановила «объявить 2029 год Международным годом информирования об астероидах и планетарной защиты с целью воспользоваться таким уникальным событием, как сближение с Землей астероида 99942 Апофис в 2029 году, для проведения всемирной кампании по повышению уровня осведомленности об астероидах».

13 апреля 2029 года астероид Апофис пройдет «на безопасном, но очень близком расстоянии от Земли, не представляя никакой угрозы для Земли, что позволит миллиардам людей увидеть этот астероид в ясном ночном небе невооруженным глазом». Так что скоро мы полюбуемся этим редким зрелищем. Если, конечно, ученые не ошиблись в расчетах его орбиты. Астероид довольно крупный, больше 300 м в диаметре, тротиловый эквивалент его взрыва при падении, по разным оценкам, от 500 до 1500 Мт.

Ася Петухова