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

Великое нашествие Великое нашествие

Вторжение монголов обратило русских государей в деспотов ордынского типа

Дилетант
Гипотезу Дарвина о происхождении вторично бескрылых насекомых подтвердили 160 лет спустя Гипотезу Дарвина о происхождении вторично бескрылых насекомых подтвердили 160 лет спустя

Оказалось, что главным фактором их эволюции является сильный ветер

N+1
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
Главные книги 2020 года — по версии писателей, критиков и публицистов Главные книги 2020 года — по версии писателей, критиков и публицистов

О литературных впечатлениях 2020 года рассказали писатели, критики и публицисты

Esquire
Будущее пятого поколения Будущее пятого поколения

Время 4G на исходе. 5G серьезно изменит нашу жизнь

Популярная механика
5 известных ресторанов дореволюционной Москвы 5 известных ресторанов дореволюционной Москвы

В каких ресторанах кипела дневная и вечерняя жизнь дореволюционной Москвы?

Культура.РФ
Дома без папы Дома без папы

Дарья Мельникова самоизолировалась на страницах MAXIM без масок и одежды

Maxim
Дай, Джим, на счастье лапу мне Дай, Джим, на счастье лапу мне

Истории о том, как дворняжки меняют мироощущения людей

Seasons of life
Запад нам помог Запад нам помог

Помощь «империалистических хищников» спасла миллионы жизней советских граждан

Дилетант
«Слушать сердце» или «включить голову»? Насколько разумен человек разумный «Слушать сердце» или «включить голову»? Насколько разумен человек разумный

Задумывались ли вы когда-нибудь о том, как люди принимают решения?

N+1
Оттепель: поколение гениев Оттепель: поколение гениев

Хрущёвская либерализация подарила миру целую коллекцию шедевров

Дилетант
Правила жизни Сэмюэла Л. Джексона Правила жизни Сэмюэла Л. Джексона

Актер, Вашингтон, 72 года

Esquire
Пункт назначения Пункт назначения

Что можно разглядеть в «Звездной ночи» Ван Гога

Вокруг света
Масса созданных людьми объектов превысила массу всех живых организмов Масса созданных людьми объектов превысила массу всех живых организмов

Масса предметов, произведенных людьми, превысила массу всех живых организмов

N+1
Казнь мятежников Казнь мятежников

Мятежники были приговорены к смертной казни через повешенье

Дилетант
Чудесная палитра Чудесная палитра

Креативная сервировка стола – один из способов сделать Новый год незабываемым

Лиза
Четыре серийных маньяка, которых так и не удалось поймать Четыре серийных маньяка, которых так и не удалось поймать

Четыре причины порадоваться, что ты живешь в эпоху ДНК-тестов

Maxim
Мужикам тут не место: 10 странных локаций, куда ты можешь попасть с ее помощью (ад не считается) Мужикам тут не место: 10 странных локаций, куда ты можешь попасть с ее помощью (ад не считается)

Куда дамы любят выгуливать своих новых кавалеров?

Maxim
Супермикроспособности Супермикроспособности

Человеку не дано крыльев, вечной жизни и способностей к телепортации

Maxim
Кинотерапия: фильмы как лекарство для души Кинотерапия: фильмы как лекарство для души

Почему режиссеру порой за два часа удается то, с чем терапевт работает месяцами

Psychologies
7 вопросов, которые позволят завязать интересный разговор 7 вопросов, которые позволят завязать интересный разговор

Темы для разговоров, не касающиеся политики и других серьезных вопросов

Psychologies
Включай праздник! Включай праздник!

Готовим для близких оригинальные подарки – hand-made и не только

Лиза
10 мужских кухонных лайфхаков с овощечисткой 10 мужских кухонных лайфхаков с овощечисткой

Не спеши отказываться от удивительного кухонного инструмента овощечистки!

Maxim
Дизайнер, который не боялся присвоить своё имя всему: чем запомнится в бизнесе Пьер Карден Дизайнер, который не боялся присвоить своё имя всему: чем запомнится в бизнесе Пьер Карден

Кто такой Пьер Карден?

VC.RU
«Пожертвование — не выигрыш»: как работает фандрайзинг детского хосписа «Дом с маяком» «Пожертвование — не выигрыш»: как работает фандрайзинг детского хосписа «Дом с маяком»

На что живет детский хоспис «Дом с маяком» и как расходует средства

Forbes
8 гениальных изобретений своего времени, которые сейчас выглядят нелепо 8 гениальных изобретений своего времени, которые сейчас выглядят нелепо

Когда-то люди тыкали в них пальцами с восторгом и восхищением

Maxim
«Осознание времени: Прошлое и будущее Земли глазами геолога» «Осознание времени: Прошлое и будущее Земли глазами геолога»

Отрывок из книги «Осознание времени» Маршии Бьорнеруд

N+1
Не успеваем в роддом! Пошаговая инструкция, как принять роды Не успеваем в роддом! Пошаговая инструкция, как принять роды

Что делать, если роды начались внезапно и будущая мама не успевает в роддом

9 месяцев
86 м² 86 м²

Юлианна Никулина оформила квартиру с видом на Воробьевы горы

AD
Экономика доверия: как осторожность граждан сказывается на развитии страны Экономика доверия: как осторожность граждан сказывается на развитии страны

Уровень ВВП в России мог быть выше, если бы мы друг другу доверяли

Forbes
Открыть в приложении