#Кратер

В 2006 году геофизик из Огайо Ральф фон Фрезе и его ассистент Патрик Поттс занимались анализом данных американо-германских спутников-близнецов GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment). Главная задача этой миссии — поиск гравитационных аномалий на нашей планете, связанных с неравномерным распределением пород под поверхностью.

Два аппарата движутся по одной орбите на небольшом расстоянии друг от друга. Изменения гравитационного поля заставляют их то сокращать, то увеличивать дистанцию. Фиксируя эти изменения, ученые получают возможность составить подробную карту гравитационных аномалий на Земле.

В районе Земли Уилкса, одного из самых недоступных регионов Антарктиды, группировка GRACE зафиксировала нечто странное. Под километрами льда вырисовывалась структура, напоминающая гигантскую мишень: чередующиеся зоны с повышенной и пониженной плотностью пород, расходящиеся от центра.

Диаметр структуры — почти 480 километров, так что внутри можно было бы без проблем уместить 70 таких городов, как Москва.

Что скрывается подо льдом?

Ученые предположили, что это ударный кратер, сформировавшийся после падения астероида. Вероятно, крупнейший на Земле, превосходящий даже южноафриканский Вредефорт с его 300 километрами.

Но самое захватывающее — не размер, а время появления.

Предполагается, что удар произошел около 252 миллионов лет назад. Именно тогда на Земле случилось то, что геологи называют двумя словами — "Великое вымирание". За относительно короткий срок исчезло примерно 96% морских видов и 70% наземных позвоночных. Это была самая масштабная катастрофа в истории земной жизни, на фоне которой событие, приведшее к гибели динозавров около 66–67 миллионов лет назад, — небольшая встряска.

Но как определили возраст, если кратер скрыт под трехкилометровой толщей льда?

На помощь пришли косвенные геологические методы. Ученые выявили два события: одно гарантированно произошло до удара, другое — после. Это позволило установить, что возраст кратера лежит в диапазоне от 100 до 500 миллионов лет.

Во-первых, спутники зафиксировали под кратером маскон — плотный сгусток мантийного вещества, спрессованного ударом. Земная кора постоянно движется, и моделирование показывает, что под действием тепла планеты маскон "рассосался" бы максимум за 500 миллионов лет. Так определили верхнюю границу.

Во-вторых, около 100 миллионов лет назад суперконтинент Гондвана начал раскалываться, и прямо через кольцевые структуры прошел тектонический разлом, отделивший будущую Австралию. Если бы удар произошел позже, кратер не застал бы Австралию соединенной с этим местом. Значит, удар был раньше.

Определив диапазон, ученые применили метод антиподального вулканизма. Когда массивное тело бьет в Землю, ударная волна проходит планету насквозь и фокусируется в противоположной точке — на антиподе. В теории это может привести к расколу коры и излиянию лавы. Моделирование показало, что около 250-252 миллионов лет назад Земля Уилкса находилась напротив Сибири, где в тот период произошла величайшая вулканическая катастрофа в истории — излияние Сибирских траппов. Датировка этого события установлена точно благодаря радиоизотопному анализу базальтов.

Таким образом, согласно предложенной гипотезе, ударная волна от падения астероида в Антарктиде "пробила" планету насквозь и вызвала мегаизвержения в Сибири, ставшие ключевой причиной "Великого вымирания".

Как проверить гипотезу?

Казалось бы, нужно всего лишь пробурить три километра льда и расставить точки над "i". В чем проблема?

Проблема в масштабе. Три километра антарктического льда — это не корочка на озере, а многовековой монолит, спрессованный давлением и временем. Бурение такой толщи — операция, по сложности сравнимая с космической миссией: колоссальные деньги, экстремальные условия, годы подготовки.

И даже если пробурить, нет гарантии попасть в нужную точку. Определить возраст структуры — одно, а доказать ее космическое происхождение — совсем другое. Для этого нужно найти либо шоковый кварц, образующийся только при ударах чудовищной силы, либо следы иридия — редкого металла, который приносят метеориты. Без этих "улик" гравитационная аномалия так и останется просто аномалией. Теоретически она может объясняться и скрытым древним вулканом, и особенностями коренных пород, не имеющими к космосу никакого отношения.

Ситуация весьма ироничная: у человечества нет денег, чтобы разгадать одну из величайших тайн земной истории, но при этом из каждого утюга доносятся разговоры о скорых полетах на Марс, строительстве баз на Луне и достижении подледного океана Европы, залегающего на глубине около 30 километров.

Шеклтон является самым известным кратером, на дно которого никогда не попадает солнечный свет, однако он такой не единственный. На Луне открыто больше 300 таких же кратеров разных размеров.

Вот сейчас вы видите один из них - кратер Эрлангер. Разница у них обоих в том, что Шеклтон находится на Южном полюсе Луны, а Эрлангер на Северном. Да и по диаметру Эрлангер почти в 2 раза меньше своего южного собрата - 9,9 километров у Эрлангера против 20,9 километров у Шеклтона. Тем не менее, Эрлангер такое же хранилище водяного льда, как и Шеклтон.

Космонавт Роскосмоса Сергей Кудь-Сверчков поделился фотографией, сделанной с высоты около 400 км над Землёй. В кадре — кратер Аорунга, расположенный в северной части Республики Чад (Африка). Это одна из наиболее хорошо сохранившихся ударных структур в мире. По оценкам учёных возраст кратера около 345 млн лет.

На Марсе есть необычные «кратеры-головастики» — это следы от ударов метеоритов, у которых с одной стороны тянется длинный хвост, из-за чего с орбиты они похожи на головастиков. Такие кратеры встречаются в основном в холодных, покрытых льдом районах Марса. Учёные считают, что они образуются, когда метеорит падает в грунт, под которым скрыт лёд: от удара лёд тает или испаряется, и вместо обычного круглого выброса сухой породы образуется жидкая грязевая масса, которая растекается. Сильный ветер или наклон поверхности могут растянуть этот выброс в длинный хвост, иногда на несколько километров. Эти кратеры важны для науки, потому что указывают на то, что под поверхностью Марса могут находиться значительные запасы водяного льда.

Диаметр кратера составляет 114 километров, однако размер области на снимке всего порядка километра. Слоистая структура отложений внутри кратера, возможно, свидетельствует о разных климатических эпохах в его прошлом. Некоторые эпохи, вероятно, были довольно влажными.

На снимке доминирует кратер Шеклтона. Его диаметр составляет 21 км, а глубина — 4,2 км. Южный полюс проходит через его вал.

Благодаря тому, что ось вращения Луны (в отличие от Земли) имеет очень небольшой наклон к плоскости эклиптики, это порождает довольно интересную дихотомию. В то время, как на дно кратера Шеклтона никогда не падает солнечный свет, некоторые участки его вала наоборот, почти все время освещены Солнцем.

Именно поэтому он считается одним из наиболее перспективных мест для строительства лунной базы. На его дне можно было бы добывать водяной лед, а на вале разместить солнечные электростанции.

Что касается фото, то оно было получено путем комбинации снимков аппарата LRO и южнокорейского зонда «Данури». На борту последнего установлена камера ShadowCam, предназначенная для съемки вечно затененных полярных кратеров. Это и позволило создать подобный портрет и впервые увидеть, что скрывает южный полюс Луны.

1 из 5

‹ ›

Кратер Wargo — это 13,8 км ударный кратер, расположенный на северо-западной окраине кратера Джоуля, на противоположной стороне Луны.

Дымка скрывает его высокий вал, возвышающийся более чем на 4 километра. 154-километровый кратер образовался в результате мощнейшего космического столкновения, возможно, произошедшего во времена Поздней тяжелой бомбардировки (около 3,8 млрд лет назад).

Примерно в шестистах километрах северо-восточнее Якутска, на юго-восточной седловине горы Киргиллях между посёлками Батагай и Эсэ-Хайя, поверхность земли обрушилась внутрь. Батагайский провал получил название по реке Батагай — правому притоку Яны, которая протекает рядом; впадина тянется в длину примерно на километр, достигает стометровой глубины и на сегодняшний день остаётся самым крупным из термокарстовых провалов, известных науке. Сверху котловина напоминает головастика: узкая «голова» в верхней части склона переходит в широкое «тело» площадью около 81 гектара, а из нижнего края вытекает ручей, который уносит талую воду и размытый грунт. Местные жители давно прозвали котловину «вратами в подземный мир» и предпочитают обходить провал стороной, тогда как геологи и палеонтологи из многих стран, напротив, стремятся попасть сюда.

Слово «кратер», которое прочно закрепилось за Батагайкой в прессе, описывает форму рельефа неточно. Алексей Лупачёв из Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН руководил исследованием Батагайки и опубликовал результаты в журнале Quaternary Research; по словам учёного, здесь не было ни взрыва, ни удара метеорита, а слово «овраг» или «провал» передаёт суть явления точнее. В англоязычной геоморфологической литературе для Батагайки используют классификацию retrogressive thaw slump — ретрогрессивный термокарстовый провал. Так геоморфологи называют форму рельефа, которая возникает при оттаивании подземного льда и расползается вверх по склону, потому что каждый новый обвал обнажает ещё не растаявший грунт.

Большинство исследователей связывают появление впадины с вырубкой леса в 1960-х годах. Согласно этой версии, тайгу расчистили, чтобы проложить путь для вездеходов; деревья, которые прежде затеняли почву и удерживали вечную мерзлоту в стабильном состоянии, исчезли, и солнечное тепло начало разрушать подземный лёд. В 1969 году геологический отряд впервые зафиксировал эрозию почвы на этом участке. Впрочем, вопрос о причинах остаётся дискуссионным: якутское издание Ulus.Media обращает внимание на то, что узкая ложбина, из которой впоследствии выросла котловина, уже фигурирует на картах 1947 года — задолго до массовых вырубок. В соседних районах Весёлого и Билляха, где лес тоже активно сводили, аналогичных провалов не возникло, и этот факт ставит под сомнение чисто антропогенное объяснение.

Какой бы ни была первопричина, механизм дальнейшего роста котловины учёные описывают единодушно: когда поверхностный слой мерзлоты начинает оттаивать, грунт проседает, более глубокие горизонты подземного льда оказываются под воздействием тёплого воздуха, тают и провоцируют новые обрушения — после чего цикл повторяется. Геологи называют этот процесс вскрытием «ледяной линзы» — массива подземного льда, разрушение которого становится необратимым: вода, которая образуется при таянии, размывает песчаные слои, одновременно углубляет и расширяет впадину. Летние паводки усиливают эрозию и выносят из провала тонны грунта.

О скорости роста котловины говорят цифры: в середине 1960-х Батагайка представляла собой овраг глубиной пять метров и длиной около ста, а за шесть десятилетий впадина растянулась почти на километр и углубилась до ста метров. Учёные построили трёхмерную модель провала по данным съёмки с дронов и выяснили, что с 1990-х годов обрушение мерзлоты сдвинуло около 35 миллионов кубических метров грунта; этот объём превышает четырнадцать Великих пирамид Гизы. Каждый год провал прибавляет около миллиона кубических метров, причём две трети прироста обеспечивает таяние льда, а оставшуюся треть — механическое разрушение грунта. Один из краёв котловины отступает со скоростью примерно 12 метров в год; за последнее десятилетие поперечник впадины увеличился на двести метров. Правда, оценки разных лет расходятся: в публикации 2013 года исследователи оценивали скорость отступания стенки в 7–15 метров, тогда как публикация 2016 года приводит цифру до 30 метров в год, и разброс между замерами указывает на ускорение процесса.

Ускорение роста Батагайки напрямую связано с глобальным потеплением. Верхоянский район лежит на 67-й параллели, а Арктика нагревается в два с половиной раза быстрее, чем планета в среднем. Средняя температура воздуха в районе провала выросла по сравнению с предыдущими десятилетиями, и мерзлота, которая тысячелетиями оставалась стабильной, пришла в движение. Термокарстовые провалы встречаются и в Канаде, и в Гренландии, однако сибирская котловина в два-три раза глубже всех зафиксированных аналогов, и именно такая глубина объясняет повышенный интерес учёных к Батагайке.

Глубина провала связывает геологию с палеонтологией: по мере обрушения стенок на поверхности оказываются слои мерзлоты возрастом до 650 тысяч лет, которые учёные считают старейшими в Сибири и вторыми по древности в мире. По данным Quaternary Research, нижние горизонты провала могут насчитывать от 250 до 700 тысяч лет; фактически Батагайка работает как геологический разрез, позволяющий изучать глубокую древность планеты. Научно-исследовательский институт прикладной экологии Севера СВФУ систематически изучает провал с 2011 года; в мае 2016-го к экспедиции присоединился профессор Джулиан Мертон из Университета Сассекса, который стремился прояснить связь между потеплением климата и формированием подобных котловин.

По мере расширения провал выносит на поверхность окаменелые леса, пыльцу и туши животных плейстоценовой эпохи: овцебыков, мамонтов, лошадей, пещерных львов и шерстистых носорогов.

Ещё в 2009 году здесь обнаружили так называемую Верхоянскую лошадь и Батагайского бизонёнка.

Батагайский бизонёнок стал первой полной тушей детёныша первобытного бизона и лишь второй целой тушей этого вида за всю историю раскопок; радиоуглеродный анализ показал возраст в 8 800 лет. В 2012 году из стенки извлекли копытного лемминга, а ещё через шесть лет — жеребёнка ископаемой лошади, который погиб 42 тысячи лет назад. У жеребёнка сохранились тёмно-коричневая шерсть, хвост, грива и внутренние органы, а в сосудах обнаружился старейший из описанных в литературе образцов жидкой крови.

В июне 2024 года из провала подняли тушу детёныша мамонта возрастом около пятидесяти тысяч лет; палеонтологи отметили, что ни одно из прежде найденных тел мамонтов не сохранилось настолько хорошо. Мамонтёнка назвали Яной и определили как самку чуть старше года: ростом около 120 сантиметров и весом свыше ста килограммов, Яна дошла до наших дней с головой, хоботом, ушами и ртом.

Такие находки возможны лишь в очень узком геологическом контексте: провал в вечной мерзлоте, который продолжает обрушаться, одновременно обнажает древний материал и консервирует органику достаточно надёжно, чтобы мягкие ткани не разрушались.

Значение Батагайки не ограничивается палеонтологией — провал напрямую затрагивает будущее климата. Когда мерзлота тает, микроорганизмы начинают разлагать органику, которую лёд консервировал тысячелетиями, и выделяют углерод в виде углекислого газа и метана. Так возникает петля положительной обратной связи: парниковые газы усиливают потепление, потепление ускоряет таяние, а таяние высвобождает ещё больше газов. По подсчётам учёных, за всё время существования котловины в атмосферу поступило свыше 150 тысяч тонн органического углерода — и с каждым годом эта цифра растёт.

Никита Тананаев из Института мерзлотоведения имени П. И. Мельникова СО РАН предупреждает: при нынешних темпах расширения котловина за ближайшие двадцать лет поглотит соседнюю долину, а местные жители опасаются за посёлок Батагай, до которого — всего семь километров. Впрочем, рост не может продолжаться бесконечно: на дне залегают коренные породы, в которые впадина рано или поздно упрётся, и углубление прекратится. Стенки, правда, продолжат отступать вверх по склону, однако и уэтого процесса существует предел: коренные породы выходят к поверхности примерно в 550 метрах выше верхнего края провала.

При этом Тананаев подчёркивает: расширение Батагайского провала указывает на системную проблему, а не на локальную аномалию. Если температура продолжит расти, а антропогенное давление на северные территории — усиливаться, формирование аналогичных мегапровалов в Арктике станет всё более частым явлением. Батагайка служит одновременно лабораторией и предостережением: провал, который позволяет заглянуть на сотни тысяч лет в прошлое Земли, точно так же указывает на то, каким может стать будущее планеты, если деградация вечной мерзлоты продолжится нынешними темпами.

Кратер был обнаружен на снимках с космического аппарата "Lunar Reconnaissance Orbiter" (LRO), вращающегося вокруг Луны.

Кратер появился весной 2024 года (в апреле или мае), но только сейчас о нем появилась публикация. Глубина кратера составляет 43 метра. А образовал этот кратер, скорее всего, в результате падения астероида диаметром порядка 15 метров. По современным моделям, подобные падения на Луну происходят 1 раз в 139 лет. Это самый крупный новый кратер на Луне обнаруженный в рамках миссии LRO.

Поле зрения кадра равно 1 км на поверхности Луны.

В данный момент не опубликованы координаты нового кратера. Обычно считается, что в любительские телескопы можно заметить кратеры диаметром до 1 км. Но так как это новый кратер и вокруг него наблюдаются светлые лучи выбросов лунной породы, то если этот кратер на видимой стороне Луны, то его можно попробовать зафиксировать фотографически. Ждем подробностей.

Статья