Кандидат физико-математических наук о том, как метеориты влияют на нашу судьбу

Наука и жизньНаука

Микроскопические свидетельства глобальных катастроф

Беседу ведёт Наталия Лескова

В истории Земли известно множество катастрофических событий локального и планетарного масштаба, которые приводили к значительным изменениям климата и видового состава живых организмов, вплоть до массовых вымираний. Следы этих событий запечатлены в геологической летописи Земли. Среди основных причин, вызывающих катастрофические изменения биоты, рассматривают либо вулканиче-скую деятельность, либо импактные события — столкновение Земли с астероидами и кометами. Как вулканические, так и космические события приводили к выбросу огромного количества микрочастиц пыли, строение и состав которых соответствовали характеру катастроф.

Как космическая пыль помогла установить причину вымирания динозавров? О чём может поведать обычный болотный торф? Каким образом метеориты влияют на судьбы человечества? Есть ли угроза нынешней цивилизации и где она может крыться? Рассказывает Владимир Анатольевич Цельмович, кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории палеомагнетизма и физико-химических свойств горных пород Геофизической обсерватории «Борок» — филиала Института физики Земли РАН.

— Владимир Анатольевич, многие ваши работы посвящены космической пыли. Даже на экране вашего компьютера виден её фрагмент. Расскажите, что такое космическая пыль и как вы её изучаете?

— Основное направление работы лаборатории — палеомагнетизм, то есть определение магнитного поля Земли в отдалённые геологические эпохи по остаточному намагничению образцов горных пород. При палеомагнитных исследованиях мы наработали достаточно большой инструментарий для микрозондового изучения магнитных частиц. Главный аналитический метод, который мы используем, — это метод сканирующей электронной микроскопии с микроанализом. Он позволяет получать не только картинку, но и полный химический состав образца в любой точке размером порядка одного микрона. Практически вся периодическая система, от бора до урана, может быть проанализирована за считаные секунды или минуты. Параллельно мы используем и другие методы, поскольку для решения сложных задач одного аналитического метода, как правило, недостаточно. Поэтому у нас есть и рентгеновский дифрактометр, и целый комплекс приборов для магнитных исследований. Причём это не только та аппаратура, которую можно купить, которую производят большие предприятия, но и магнитометрическая аппаратура, разработанная у нас, в нашей лаборатории. Её производят здесь, в Борке, и снабжают ею другие палеомагнитные лаборатории в России. Эти наработки мы перенесли на новый объект — космическую пыль, её магнитную компоненту. Ключевой момент здесь — пробоподготовка, для чего была создана и оборудована специальная «чистая» комната.

А. Ф. Грачёв за отбором образцов осадочных пород с границы мела и палеогена в разрезе Гамс (Австрия).

Космическая пыль, которую мы изучаем, — ископаемая, а совсем не та, которую ловят где-нибудь в космосе: такую поймать и доставить на Землю — очень сложная и дорогостоящая задача. Приведу пример с американским проектом «Стардаст» (англ. Stardust — звёздная пыль), который стартовал в 1999 году. В рамках этого проекта космической корабль стоимостью более двухсот миллионов долларов шесть лет бороздил космическое пространство. В итоге в ловушку, установленную на этом аппарате, попало несколько частичек пыли микронного размера, хотя планировалось, что их там будут миллионы. После того, как корабль приземлился, ловушку распилили на огромнейшее количество тонких пластин. Были сделаны миллионы фотографий, и 30 тысяч волонтёров на протяжении многих лет их изучали. Бонусом для них было то, что частичку космической пыли могли назвать именем человека, который её нашёл. При этом большинство частичек, попавших в эту ловушку, оказались частицами кремниевых батарей корабля, выбитыми микрометеоритами. За долгие годы существования этого проекта удалось выделить лишь семь частичек микронного размера, которые можно считать кандидатами на истинно космическую пыль. Исследователи так дорожат этими частичками, что разрабатывают специальную технику, которая станет их анализировать.

— Ну, а вы как добываете свою космическую пыль?

— Космическая пыль сыплется из космоса постоянно — порядка ста тонн в день. Она попадает во все существующие в природе «планшеты», из которых эту пыль можно выделить. Конечно, такими «планшетами» служат льды Арктики и Антарктики. Я изучал частицы из снега, отобранного коллегами на станции «Восток». Образцы снега в специальных бочках погрузили в холодильник судна и доставили во Францию, в Гренобль, где в условиях чистой комнаты снег расплавили, а воду пропустили через специальный фильтр. Из 200 литров снега выделялось 0,4 мг пыли.

Результаты исследований образцов, содержащих космическую пыль, А. Ф. Грачёв обсудил с коллегами на конференции в Гамсе (апрель 2009 года).

У нас тогда не было «чистых» комнат. Однако французский оператор, у которого был прибор, аналогичный моему, не имел навыков работы с космической пылью, поэтому он не смог идентифицировать эти частицы и отделить их от других. Российскому руководителю этого проекта Сергею Булату подсказали, что задача может быть решена в Борке, и, действительно, мы достаточно быстро её решили. Работа была опубликована в журнале «Лёд и снег»*.

* Булат Е. С., Цельмович В. А., Пети Ж.-Р., Гиндилис Л. М., Булат С. А. Снежный покров Центральной Антарктиды (станция Восток) как идеальный природный планшет для сбора космической пыли: предварительные результаты по выявлению микрометеоритов типа углистых хондритов. // Лёд и снег, 2012, № 52(4). С. 146—152.

Надо сказать, что к тому моменту у меня был уже большой опыт работы с ископаемой космической пылью. Начало было положено в 2005 году исследованием образцов с границы мела и палеогена. А граница мела и палеогена — это та граница, которая, по сути, отделяет две геологические эпохи. И считается, что якобы именно на границе этих эпох, примерно 65 миллионов лет назад, произошла катастрофа, приведшая к гибели динозавров. Этой работой руководил Андрей Фёдорович Грачёв — выдающийся российский геолог, доктор геолого-минералогических наук, работавший в Институте физики Земли РАН, он и пригласил меня участвовать в проекте.

Если посмотреть на картинки на стенах нашей лаборатории, можно увидеть тоненький слой глины, отделяющий отложения мела и палеогена. Особенность моего исследования заключалась в том, что я изучал эту глину не целиком, а разрезал её на несколько слоёв. И выяснилось, что только самый верхний слой содержит очень интересные, необычные частицы. Когда стали разбираться, поняли, что это частицы, характерные для импактного события, то есть образовавшиеся при столкновении Земли с крупным астероидом.

Собственно говоря, так получилось, что здесь, в Борке, были примирены две «враждующие» стороны, спорящие о причинах катастрофического вымирания на границе мела и палеогена. Известно около трёх тысяч научных работ в пользу того, что катастрофа имела вулканическую природу, и примерно столько же работ в пользу импактного события. И у каждой из сторон свои серьёзные доводы. Действительно, в тот период имел место серьёзный вулканический процесс. Об этом свидетельствуют гигантские траппы на плато Декан в Индии, сформированные вулканическими породами. Однако многие исследователи считали, что катастрофа произошла из-за столкновения с астероидом. В нашей работе было показано, что импактная катастрофа действительно была, но уже после вулканической, а началом массового вымирания динозавров послужил всё-таки вулканизм.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

«Большевики, прямо скажем, хуже дерьма» «Большевики, прямо скажем, хуже дерьма»

Изъятие «излишков» зерна стало главной причиной массового голода на селе

Дилетант
Светлое будущее Светлое будущее

Под иностранным именем Тесс Йопп скрывается наша бойкая соотечественница

Vogue
О чём умолчали классики О чём умолчали классики

Давайте рассмотрим произведения русских писателей с точки зрения математики

Наука и жизнь
Кибербаг: как выход самой долгожданной игры года стал катастрофой для фанатов и инвесторов Кибербаг: как выход самой долгожданной игры года стал катастрофой для фанатов и инвесторов

Почему долгожданный релиз обернулся катастрофой для инвесторов и фанатов игр?

Forbes
Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие

Двадцать разных способов мастурбации на любой вкус и цвет

Cosmopolitan
Как материнство меняет мозг Как материнство меняет мозг

Как дети делают нас круче и умнее

Здоровье
Подписание акта о капитуляции Японии Подписание акта о капитуляции Японии

Токийский залив, борт линкора «Миссури», 2 сентября 1945 года

Дилетант
Страшные тайны королевских браков: измены, внебрачные дети и скандальный развод Страшные тайны королевских браков: измены, внебрачные дети и скандальный развод

Королевский брак может казаться сказкой, но за ним кроются ограничения

Cosmopolitan
Как кофеин влияет на мозг и тело: неожиданные факты Как кофеин влияет на мозг и тело: неожиданные факты

Исследования выявили ряд интересных фактов, связанных с кофеином

Psychologies
#ногти #ногти

Закрытыми салонами красоты нас больше не испугать

Glamour
Жизнь в опале Жизнь в опале

Репортаж из мировой столицы опалов, города-прииска Кубер-Педи

Вокруг света
Как заново влюбиться в партнера? 9 проверенных способов Как заново влюбиться в партнера? 9 проверенных способов

Как пробудить яркие эмоции и воссоздать романтическую атмосферу в паре?

Psychologies
Мат: посмотрим в корень Мат: посмотрим в корень

Доктор филологических наук Максим Кронгауз рассуждает о судьбе русского мата

Наука и жизнь
Трудное слово «нет» Трудное слово «нет»

Безотказные люди – просто находка для окружающих!

Лиза
Странная весна в Антарктике, или почему уменьшилась озоновая дыра Странная весна в Антарктике, или почему уменьшилась озоновая дыра

Озоновая дыра стала меньше, но восстановление озонового слоя не ускорилось

Наука и жизнь
Почему тебя трясет после тренировки: 5 причин и способы решения проблемы Почему тебя трясет после тренировки: 5 причин и способы решения проблемы

Чувствуешь после тренировки дрожь в руках и ногах?

Playboy
Хочу как они! Звездные пары, которые доказали существование любви на всю жизнь Хочу как они! Звездные пары, которые доказали существование любви на всю жизнь

Пары, доказавшие, что настоящую любовь все же не сочинили сказочники

Cosmopolitan
Формула счастья Формула счастья

Квартира в современном стиле ар–деко для семейной пары

SALON-Interior
Вернуть себе амбициозность: как Тори Берч и Мина Харрис борются с неравенством в бизнесе Вернуть себе амбициозность: как Тори Берч и Мина Харрис борются с неравенством в бизнесе

Где предпринимательницам искать поддержку?

Forbes
Пятиминутный путеводитель по животным, которые падают с неба Пятиминутный путеводитель по животным, которые падают с неба

Кто, когда падал с неба и почему это часто случается с птицами?

Esquire
Решать свои проблемы во сне... Возможно ли это? Решать свои проблемы во сне... Возможно ли это?

Как можно работать со сновидениями

Psychologies
#волосы #волосы

У ваших волос тоже был непростой год

Glamour
Самые ироничные и нелепые случаи, когда в России наказывали за изображение свастики Самые ироничные и нелепые случаи, когда в России наказывали за изображение свастики

Нередки случаи, когда штрафы выписывают за символы, не относящиеся к запрещенным

Maxim
Временное кодирование увеличит размерность бозонного сэмплинга Временное кодирование увеличит размерность бозонного сэмплинга

Физики придумали новый способ бозонного сэмплинга в фотонной оптической схеме

N+1
Вне игры: чем сейчас занимается бывший миллиардер, предвидевший проблемы Cyberpunk 2077 Вне игры: чем сейчас занимается бывший миллиардер, предвидевший проблемы Cyberpunk 2077

Михал Кичиньский покинул CD Projekt Red на первых этапах создания Cyberpunk 2077

Forbes
Как одевается Вуди Аллен, чей самобытный стиль с годами не меняется — и остается актуальным Как одевается Вуди Аллен, чей самобытный стиль с годами не меняется — и остается актуальным

Вуди Аллен: широкие брюки, твидовые жакеты и другие элементы стиля

Esquire
Тест-драйв Infiniti QX50 последнего поколения Тест-драйв Infiniti QX50 последнего поколения

Infiniti QX50 устраивает всех почитателей продукции японского производителя

СНОБ
Как сэкономить на новогодних подарках: 8 полезных лайфхаков Как сэкономить на новогодних подарках: 8 полезных лайфхаков

Советы и хитрости, которые помогут снизить затраты на новогодние подарки

Playboy
Одна из четырех выживших черепах Свайно оказалась самкой Одна из четырех выживших черепах Свайно оказалась самкой

Надежда на выживание исчезающего вида

N+1
6 книг по финансовой грамотности, которые должен прочитать ваш ребенок 6 книг по финансовой грамотности, которые должен прочитать ваш ребенок

Книги о том, как правильно рассказать ребенку о финансах

Популярная механика
Открыть в приложении