Шлиф метеорита Аллан Хиллс 81005 был изучен в Смитсоновском институте в Вашингтоне. Космохимики обнаружили, что белые класты были кусочками минерала анортита, а темные – базальта. Класты были связаны оболочкой из губчатого темно-коричневого стекла, как кусочки фруктов в рождественском плам-пудинге. На Земле анортит встречается редко, зато это один из самых распространенных минералов на поверхности небесного тела, ежедневно присутствующего на земном небе, – Луны. Таким образом, возникло заманчивое предположение, что этот метеорит образовался не так уж далеко от нашего космического дома.
Очень скоро стало понятно, что химический, геологический и изотопный состав метеорита Аллан Хиллс 81005 (в том числе присутствие в нем изотопов кислорода) идентичны характеристикам камней, десятью годами раньше собранных на лунной поверхности и доставленных на Землю астронавтами с «Аполлонов». Аллан Хиллс 81005 был кусочком Луны. Лаплас, французский математик и астроном, который 180 лет назад предположил, что метеориты прилетают с Луны, оказывается, был не так уж неправ.
Даже невооруженным глазом видно, что главные геологические формации Луны могут быть легко сопоставлены с образованиями, характерными для Земли. Ярко-белые и светло-серые области соседствуют с темно-серыми участками, образующими на поверхности Луны огромные пятна. Древние астрономы поэтически называли первые лунными землями (по-латыни terrae), а вторые – морями (maria). Хотя эти определения оказались и не вполне верными, по сути астрономы древности были правы: лунные maria — настоящие моря, правда, без воды. Это кристаллизовавшиеся остатки расплавленных масс базальта, серо-черного вулканического камня, который образуется при остывании и затвердевании лавы. На Земле базальта невероятно много: из него состоят вулканические острова Гавайев и Исландии, да и большая часть океанского дна. Миллиарды лет назад светящиеся красным расплавленные потоки базальта кругами расходились от ударных кратеров на поверхности Луны, что и объясняет круглую форму лунных морей. А ярко-белые «земли» – terrae — это фрагменты древней лунной коры, которая образовалась за миллиарды лет до появления морей. На них обрушивались бесчисленные удары больших и малых камней, врезавшихся в лунную поверхность со сверхзвуковой скоростью. Ярко-белая окраска terrae объясняется тем, что «земли» главным образом состоят из белого минерала анортита.
Метеорит Аллан Хиллс 81005 содержит фрагменты как белых «земель», так и черных морей. Эти породы образовались в разных областях Луны с интервалом в миллиарды лет. Как же могло случиться, что базальтовые и анортитовые фрагменты оказались вместе в одном камне? Частичный ответ на этот вопрос дает присутствие в необыкновенном метеорите третьего компонента: вулканического стекла.
Когда раскаленная докрасна жидкая каменная порода охлаждается, в ней образуются минералы, и от скорости ее охлаждения зависят размеры возникающих при этом кристаллов. Если жидкость охлаждается медленно, вырастают большие кристаллы; в быстро остывающей жидкости кристаллы образуются маленькие. При достаточно быстром охлаждении расплавленного камня происходит закалка: вещество почти мгновенно переходит из жидкого состояния в твердое. При этом у атомов не остается времени на упорядочение и аккуратное распределение с образованием организованной структуры. В их хаотическом расположении как бы заморожена бесструктурность, свойственная расплавленному состоянию. Таким в высшей степени беспорядочным расположением атомов и отличается материал, который геологи называют вулканическим стеклом. На Земле быстрое охлаждение случается только в аномальных условиях, поэтому природное вулканическое стекло – большая редкость. А вот на Луне, оказывается, оно встречается повсеместно.