В начале космической эры ярким событием было установление массового распространения кольцевых структур на планетах Солнечной системы. Из них наиболее хорошо изучена Луна. По снимкам разных масштабов подсчитано количество колец и кратеров на поверхности Луны, а также распределение кратеров по размерам. Оказалось, что чем древнее поверхность участка, тем гуще она насыщена кратерами, но при этом кривые их распределения по размерам на разных участках параллельны. Для построения этих кривых (рис. 1) по оси Х откладываются диаметры (D) метеоритных структур, а по оси У - число структур данного размера, приходящееся в среднем на 1 млн. км². Полученные кривые называются кумулятивными.
При изучении частиц лунного грунта на них были зафиксированы кратеры диаметрами от нанометра до миллиметра, созданные ударами микрометеоритов. Кривая их распределения продолжает кривую для крупных структур. Таким образом, закон распределения по размерам кратеров и кольцевых структур на Луне от микрон до 500 км оказался один и тот же. Известно, что микрократеры и метровые кратеры образовались от ударов метеоритов. Логично предположить, что и образование более крупных кратеров обусловлено ударами метеоритов и астероидов. Однако некоторые геологи считают, что большинство кратеров Луны, планет и спутников имеют вулканическое происхождение, но на Луне, с ее почти совсем дегазированной корой, большое количество взрывных вулканических структур невозможно.
Для спутников Марса - Фобоса и Деймоса (их диаметры 12 и 23 км) высказано предположение, что кратеры на них были образованы выбросами марсианских вулканов, поскольку такие мелкие небесные тела не могут иметь собственного вулканизма. Фобос и Деймос повернуты к Марсу всегда одной стороной, как и Луна по отношению к Земле, и если их кратеры связаны с бомбардировкой марсианскими вулканами, то число кратеров должно быть больше на стороне, обращенной к Марсу. Однако количество кратеров на их видимой с Марса стороне больше, а кривые их распределения параллельны лунным кривым.
Если предположить, что главная масса кратеров образовалась на планетах при вулканических взрывах, то понятно, что каждая планета должна иметь отличия по насыщению магмы летучими элементами, мощности коры и частоте прорыва ее газами и магмой. Поэтому кривые распределения по размерам кратеров для разных планет должны быть разными, а кривые для микрометеоритных кратеров, конечно, не будут их продолжением. Разумеется, на планетах часть структур относится к вулканическим кратерам или маарам и другим эндогенным типам, единство математического закона распределения кольцевых структур на планетах свидетельствует в пользу того, что образование их в основном связано с одним процессом, единым для Солнечной системы - процессом метеоритной бомбардировки. На заре истории Солнечной системы, возраст которой примерно 4 х 109 лет, столкновения планетных тел были чаще. Затем количество соударений снижалось по экспоненте. В последние 600 млн. лет скорость кратерообразования практически постоянна, хотя и подвержена некоторым колебаниям.
Земля так же, как Луна или Марс, подвергается метеоритной и астероидной бомбардировке. Следовательно, распределение кольцевых метеоритных структур Земли по размерам и их количеству должно быть примерно одинаковым с распределением на других планетах.
Изучение космогенных кольцевых структур Земли только начинается, данные по ним часто скудны, однако первые итоги уже можно подвести.
В 60-х годах в Канаде начались поиски метеоритных кратеров путем дешифрирования космоснимков. В результате было выявлено множество округлых и кольцевых структур, для которых доказано метеоритное происхождение примерно 40 структур, но не проверено еще более 100 объектов. Для доказанных метеоритных структур кривая (см. рис. 1) почти параллельна аналогичному графику для Луны, но расположена на порядок ниже. Следующее отличие от Луны - выполаживание кривой, начиная с диаметра примерно 8 км, что свидетельствует о том, что малых метеоритных кратеров на Канадском щите много меньше, чем на Луне. Это может быть связано частично с оплавлением и разрушением малых метеоритов при пролете через атмосферу, частично - с нашим «коэффициентом незнания», а частично - с огромной скоростью стирания кратеров, особенно малых, экзогенными силами Земли - работой воды, ветра и заполнением этих депрессий осадками.
В начале 70-х годов интенсивные поиски метеоритных структур начались на Украине. На Украинском щите ситуация значительно более сложная, чем на Канадском, так как он перекрыт мощной толщей рыхлых молодых отложений. Поэтому приходится исследовать толщу различными геофизическими методами и, находя обнадеживающие признаки, бурить скважины. Несмотря на это, здесь за короткий срок на площади 200 000 км² было открыто семь метеоритных структур.
Космонавты В. В. Коваленок и А. С. Иванченков по наблюдениям с орбитальной станции «Салют-6» отдешифрировали вместе с геологом В. В. Козловым и сделали подсчеты плотности распределения по размерам крупных (от 70 - 80 км) кольцевых структур юга СССР. Кривая оказалась аналогом лунных кривых (см. рис. 1).
В 1975 г. издана карта кольцевых структур на территории Советского Союза, составленная В. В. Соловьевым и В. М. Рыжовой. На карте изображены в основном крупные кольцевые структуры от 20 до 2 - 3 тыс. км в поперечнике. На ней нанесено около 3 - 4 тыс. структур. Сами авторы говорят, что на карте помещены лишь наиболее ярко морфологически выраженные структуры, так как, если нарисовать все кольца, которые видны и дешифрируются, карта будет нечитаема.
Какая часть кольцевых структур приходится на долю метеоритных и сколько вообще может быть метеоритных структур на Земле? Этот вопрос распадается на два: сколько кратеров образовалось и сколько их сохранилось?
По оценке В. Хартмана, за время геологической истории, т. е. с начала архея, плотность кратеров (образованных, а не сохранившихся) должна быть 12 х 10-4 кратера/км² за 1 млрд. лет. На Луне каждый кратер разрушался за счет обрушения стенок и последующих метеоритных взрывов, а на Земле существует ряд мощных процессов, приводящих к нивелировке кратеров,- процессы водной и ветровой эрозии, а также тектонические подвижки и релаксация - упругое распрямление земной коры со временем. Подсчитано, что метеоритные кратеры на Луне живут, т. е. остаются видимыми, в 100000 раз дольше, чем на Земле.
Подсчет итога накопления и разрушения метеоритных структур для Украинского щита сделали В. А. Рябенко и др. Поскольку территория щита последние 600 млн. лет была сушей, т. е. практически беспрерывно размывалась, можно вычислить, с какой скоростью должны были нивелироваться кратеры. Средняя скорость размыва на щите составляла в среднем 100 м за 100 млн. лет, максимальная - 240 м за 100 млн. лет. Если образование и разрушение кратеров придут в равновесие, то для класса структур от 200 м до 20 - 30 км на поверхности (я подчеркиваю - на поверхности) щита будет в каждый момент оставаться n кратеров. Скорость образования, по В. Хартману, равна в среднем 9,85 х 10-8 кратера в год. Для территории Украинского щита это будет 492 кратера за 500 млн. лет. При скорости срезания кратеров 1 м/млн. лет (по расчетам В. А. Рябенко и др.) в рыхлых породах, перекрывающих цоколь щита, за фанерозой должно было сохраниться от 11 до 25 кратеров. Но в этих расчетах не учитывается, что следы смытого кратера должны оставаться в геологических структурах, а часто - и в физических полях, благодаря чему при буровых и геофизических работах могут быть открыты структуры, уже не выраженные в рельефе. Если таких структур останется всего 10 %, то и тогда количество фанерозойских кратеров на Украинском щите не менее 50, и это на площади 200 000 км². Эти расчеты еще раз подтверждают, что резерв неоткрытых структур в этом регионе еще очень велик, как и на Канадском щите. По расчетам А. А. Вальтера и др., плотность метеоритных структур на Американской платформе равна 2,6 кратера /млн. км², на Восточно-Европейской - 4,4, на Украинском кристаллическом щите - 35.
Кроме стирания кратеров эрозией и местными тектоническими подвижками есть еще одна причина, искажающая и маскирующая кратеры,- движение литосферных плит. Крупная кольцевая структура при таком движении может превратиться в овал или быть поглощена при поддвиге под материковую плиту. Венгерские исследователи и советский геолог Б. С. Зейлик считают, что Черное море представляет собой одну из таких деформированных метеоритных структур. Б. С. Зейлик относит к таким структурам также Мексиканский залив, Охотское и Берингово моря. Этот автор - наиболее категоричный представитель среди геологов, которые считают, что кольцевые структуры Земли образовались большей частью от ударов метеоритов. По всей вероятности, как и в споре нептунистов и плутонистов в 19 веке, истина окажется иной, так как активная тектоническая переработка не только стирает кольцевые структуры метеоритного происхождения, но и может создавать кольцевые структуры земного происхождения.
