Добавка к массе Земли получается главным образом в виде каменистой массы, если считать по метеоритам, падение которых наблюдалось. Среди них железные метеориты составляют только 5 %, а железокаменные — 1 1/2 % — Это и есть, вероятно, действительное соотношение числа каменных и железных метеоритов в мировом пространстве.
Между тем среди найденных метеоритов, упавших неизвестно когда, 66 % составляют именно железные. Причина этого несоответствия, конечно, в том, что железные метеориты больше привлекают к себе внимания, особенно в степи, в пустыне или в лесу. Да и установить, что данный камень не земной, а небесный, зачастую может лишь специалист, и то часто только после специального исследования.
Если посмотреть на карту распределения найденных метеоритов, то она выявит странную особенность: метеориты почему-то стремятся падать в культурно обжитых местностях, преимущественно вдоль железных дорог. Причина этого, конечно, та, что чем реже население и чем менее оно культурно, тем реже бывают замечены метеориты и тем более редко найденные метеориты передаются в научные центры, т. е. регистрируются наукой.
В СССР метеориты являются собственностью государства, но за находку и доставку метеорита в Академию наук выдается премия, тогда как в капиталистическом мире собственником метеорита является собственник земли, на которую он упал. Поэтому там метеориты являются предметом коммерции, их покупают и продают, а не заинтересованные в продаже своих метеоритов люди часто из праздного любопытства уродуют метеориты — дробят их на куски, высверливают в них дыры и т. п., отчего их ценность для науки утрачивается. Жюль Берн в романе «Золотой метеорит» мастерски описал ажиотаж, поднявшийся в капиталистическом мире в связи с фантастическим падением такого метеорита. Золотой метеорит на Землю никогда не падал, и совершенно невероятно, чтобы таковой вообще где-либо существовал. Из ценных веществ в некоторых метеоритах, как, например, в Ново-Урейском, находили алмазы, правда, микроскопические. Они были крайне ценны для науки, но по своему ничтожно малому весу никакой рыночной ценности не имели, и какой-либо тщеславной красавице бесполезно мечтать о серьгах, в которые вставлены бриллианты, упавшие с неба. Впрочем, о химическом составе метеоритов мы еще поговорим дальше, а пока что скажем немного об их внешнем виде, который помогает отличить метеориты от простых камней. К сожалению, мало кто знает об этих признаках, и автору этих строк не раз приходилось тратить впустую время на поездки и обследования, чтобы, удовлетворяя чей-либо похвальный энтузиазм, найти на том месте вместо гигантского метеорита простой валун ледниковой эпохи, а то и просто булыжник чуть ли не с мостовой.
Железные метеориты, как уже говорилось, легче обнаруживаемые, легко ржавеют и приобретают бурый цвет. Форма их всегда неправильная, а поверхность, если она еще не успела окислиться, покрыта гладкой черной корой — окалиной. Эта тонкая корочка получается от плавления наружного слоя метеорита во время его падения в воздухе. Метеорит летит, однако, так быстро, что при сколько-нибудь значительной массе не успевает прогреться внутри, а расплавленная его поверхность застывает в тончайшую корочку уже на последней стадии его (замедленного) падения, даже до падения на землю. Температура метеорита при падении и полете почти та же, как и во время его движения мимо Земли. Это — температура тела, нагреваемого Солнцем на расстоянии Земли. Температура эта составляет около 4° выше нуля. Вопреки фантастическим рассказам, внутренность метеоритов не раскалена и не охлаждена до абсолютного нуля (т. е. до 273° мороза).
Полированная и протравленная слабой кислотой поверхность метеоритного железа покрывается рисунком, напоминающим изморозь на окнах и обусловленным особенностями кристаллической структуры этого железа. Этот рисунок называют видман-штеттеновыми фигурами, и он безошибочно помогает отличить метеоритное железо от самородного или от выплавленного из руды.
Каменные метеориты покрыты обычно черной же тонкой стекловидной корочкой, иногда матовой, иногда блестящей. Она выветривается и окисляется, если метеорит долго лежит на открытом воздухе или в земле, и тогда отличить метеорит от земного камня еще труднее. Внутри, на изломе, метеорит бывает разного вида. Чаще всего он серый, иногда с круглыми зернышками особого строения (их называют хондрами) и с металлическими блестками.
Полированная поверхность метеорита, рассматриваемая под микроскопом, представляет для специалиста особую характерную структуру, отличающую ее от земного камня, хотя не только химический, но и минералогический составы у них очень сходны. Таким специалистом является уже не астроном, а минералог, вернее, петрограф (От греческого слова «петрос», что значит камень)), и притом специально изучающий метеориты. При содействии академиков В. И. Вернадского и А. Е. Ферсмана в СССР образовалась целая школа таких специалистов по метеоритам: П. Л. Драверт, П. Н. Чирвин-ский, Л. А. Кулик и другие. В ведении астрономов метеорит находится собственно лишь до тех пор, пока он является небесным телом, т. е. находится вне Земли. Астроном еще может встретить такого гостя на пороге своего дома — Земли, т. е. он может определить его траекторию в атмосфере, но разбираться в подробностях структуры камней — для этого надо иметь другое специальное образование и большой опыт в изучении камней и минералов. Наука петрография в итоге детального изучения метеоритов делит их по структуре на множество классов, отличающихся разными особенностями.
Когда метеорит летит в воздухе, мощный «ветер» обдувает его спереди и с боков и, оплавляя поверхность, сдувает с нее в первую очередь легко плавящиеся вещества, а также вообще сглаживает резкие грани и углы. Поэтому очертания метеорита, если он не раскололся в самом конце своего пути, более округлые, чем они у него были в безвоздушном пространстве. Воздух как бы обтачивает метеорит, но результат такой обработки зависит от скорости метеорита, от его формы, от его вращения в полете. Часто метеорит по форме похож на кусок глины, мятый пальцами. На его поверхности видны ложбинки, вдавленности, а иногда и борозды, расходящиеся во все стороны от лобовой части метеорита. Тогда сам метеорит имеет коническую форму, как головка снаряда.
О среднем химическом составе метеоритов мы еще будем говорить подробно в следующем параграфе. Химическим анализом метеоритов И. Мухин в Петербурге занимался еще до 1819 г. За последнее время установлен весьма подробно уже не только качественный, но и количественный химический состав метеоритов. Увы! Эта необходимая любознательность обошлась нам весьма дорого, так как для целей такого химического анализа пришлось истребить, буквально стерев в порошок, большое количество метеоритов из музейных коллекций. Эти метеориты не могут быть подвергнуты теперь никакому другому научному изучению, и исследователи метеоритов — не химики поднимают крик: «довольно химических анализов, мы уже удовлетворены тем, что знаем о химии метеоритов! Оставьте нам что-нибудь для изучения размеров, формы и структуры метеоритов!».
Мы уже приводили средний химический состав каменных метеоритов, несколько меняющийся от метеорита к метеориту. В основном же они состоят из кислорода (36,3 % по весу), железа (25,6 %), кремния (18,0 %) и магния (14,2 %). Остальные химические элементы (всё те же, но не все те, какие нам известны на Земле) содержатся в количестве одного процента и долей процента. В общем их состав сходен с химическим составом земной коры, особенно если рассматривать глубинные горные породы. По сравнению с ними в земных горных породах больше кремния и кислорода, но меньше железа и магния. Место последнего на Земле в минералах как бы занимает алюминий, но, по-видимому, чем глубже внутрь Земли, тем больше состав земных слоев походит на состав метеоритов.
Железные метеориты, кроме железа (91 %) и никеля (8 %), содержат еще кобальт (0,7 %), фосфор (0,2 %) и в еще меньших количествах — серу, углерод, хром и медь.
Золота, о котором уже упоминалось выше, содержится всего лишь 0,0004 %, т. е. если бы из всех собранных на Земле метеоритов можно было бы извлечь золото, то его не набралось бы и одного килограмма. Однако и это сделать практически невозможно, так как золото в метеоритах распылено; да и смысл в этом был бы такой же, как добывать средства к жизни продажей булавок, оброненных дачниками среди осенних листьев в лесу.
Интересно, что в 1946 г. советским петрографом Л. Г. Кваша под руководством академика А. Н. Заварицкого в одном из метеоритов было найдено 8 % воды, входящей, впрочем, в состав минералов, а не свободной.
Еще меньше, чем золота, метеориты содержат радиоактивных элементов — урана, радия, тория и других, причем самого радия — 0,00000000001 %, или в 20 раз меньше, чем есть его в горных породах. Однако нахождение этого ничтожного количества радиоактивных элементов в метеоритах несравненно важнее, чем нахождение в них золота или алмазов, будь их там даже в сто раз больше, чем есть в действительности.