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

О чём умолчали классики О чём умолчали классики

Давайте рассмотрим произведения русских писателей с точки зрения математики

Наука и жизнь
Как объяснить ребенку, что такое экономика Как объяснить ребенку, что такое экономика

Как научить ребенка пользоваться деньгами

СНОБ
Виртуальный секс Виртуальный секс

«Популярная механика» протестировала первую в мире виртуальную любовницу

Популярная механика
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
Подписание акта о капитуляции Японии Подписание акта о капитуляции Японии

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

Дилетант
Наталия Репина: Пролог. Отрывок из нового романа Наталия Репина: Пролог. Отрывок из нового романа

Фрагмент из романа Наталии Репиной о том, как незаметно проходит реальная жизнь

СНОБ
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
«Щелкунчик»: путешествие во времени. Часть 1 «Щелкунчик»: путешествие во времени. Часть 1

Долгая история самого новогоднего балета. Часть 1

Культура.РФ
Иммунитет от хамства: как реагировать на грубость Иммунитет от хамства: как реагировать на грубость

Как защититься от хамства, не опускаясь до него?

Psychologies
Режим «Перезагрузка» Режим «Перезагрузка»

Если в жизни все идет совсем не так, надо срочно переходить к плану «Б»

Лиза
Не царский сын? Не царский сын?

Рождение Павла Петровича вызвало много пересудов при дворе

Дилетант
Общество бессмертных героев Общество бессмертных героев

«Мертвые души» — осовремененная версия поэты Гоголя с Евгением Цыгановым

Weekend
Собака Павлова: 8 мифов о первооткрывателе условного рефлекса Собака Павлова: 8 мифов о первооткрывателе условного рефлекса

«Вокруг света» разобрался, что есть миф об учёном, а что — чистая правда

Вокруг света
Бизнес без нервных срывов Бизнес без нервных срывов

Антон Кушнер: как войти в 2021 год с крепким ментальным здоровьем

РБК
Грозовой реактор Грозовой реактор

Физики обнаружили, что грозы порождают в атмосфере позитроны и изотопы

Наука и жизнь
Исследование Inc.: российский венчурный рынок в 2020 году вырос почти вдвое Исследование Inc.: российский венчурный рынок в 2020 году вырос почти вдвое

Российский венчурный рынок в 2020 году вырос почти в два раза

Inc.
Пьеха, Кустинская и другие советские звезды, ставшие жертвами домашнего насилия Пьеха, Кустинская и другие советские звезды, ставшие жертвами домашнего насилия

Домашнее насилие в семьях советских знаменитостей

Cosmopolitan
Как думать самостоятельно. Эссе основателя Y Combinator Пола Грэма о том, как научиться думать своей головой и выходить за рамки Как думать самостоятельно. Эссе основателя Y Combinator Пола Грэма о том, как научиться думать своей головой и выходить за рамки

Можно ли научиться независимому мышлению?

Inc.
90 м² 90 м²

Квартиру в старом фонде Вера Лемешко оформила в традиционном стиле

AD
Время московское Время московское

Какой была Москва в 1991-м году

GQ
Обработка естественного языка: как создать «грамотного робота» Обработка естественного языка: как создать «грамотного робота»

Почему научить машину писать — легко, а искать ошибки в написанном — трудно

VC.RU
Как решить проблему неприязни к маленьким детям Как решить проблему неприязни к маленьким детям

Вас раздражают чужие младенцы?

СНОБ
Живая планета Живая планета

Гипотеза Геи – между современной наукой и мистикой «нью-эйджа»

Популярная механика
Акцент на акценте: как актеры сериала «Корона» готовились к роли Акцент на акценте: как актеры сериала «Корона» готовились к роли

Над акцентами персонажей сериала «Корона» трудилась целая команда

Cosmopolitan
Почему в России головные уборы были необходимой частью костюма? Почему в России головные уборы были необходимой частью костюма?

В старину головные уборы имели практическое значение

Культура.РФ
Ресторатор Владимир Перельман: «Я ухожу в искусство!» Ресторатор Владимир Перельман: «Я ухожу в искусство!»

Ресторатор Владимир Перельман о благотворительности и экспансии за рубеж

РБК
Как правильно рассчитать фокусное расстояние Как правильно рассчитать фокусное расстояние

Как правильно опоределить фокусное расстояние, чтобы все вписались в кадр

CHIP
Мухоловки скопировали выбор синиц при поиске места для гнезда Мухоловки скопировали выбор синиц при поиске места для гнезда

Выбирая место для гнезда, мухоловки-белошейки шпионят за большими синицами

N+1
«Чем больше связей между двумя странами, тем легче осуществлять бизнес» «Чем больше связей между двумя странами, тем легче осуществлять бизнес»

Специфика работы в России подразделения крупной международной финансовой группы

РБК
Как полюбить свою работу: 8 полезных советов для тех, кто уже на грани Как полюбить свою работу: 8 полезных советов для тех, кто уже на грани

Займись любимым делом и тогда тебе не придется работать ни дня в своей жизни

Playboy
Открыть в приложении