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

Чем занимались биологи в 2023 году Чем занимались биологи в 2023 году

Что делали биологи в сфере генетики, нейробиологии и эволюционной генетики

Наука и жизнь
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
Новости медицины Новости медицины

Специалисты связали одиночество с повышенным риском болезни Паркинсона

Лиза
Астроном искал в реликтовом излучении следы послания от Создателя Вселенной — и кое-что нашел Астроном искал в реликтовом излучении следы послания от Создателя Вселенной — и кое-что нашел

Самое древнее излучение во Вселенной может быть "рекламным щитом"

Популярная механика
Уродливая Вселенная Уродливая Вселенная

Как концепция «прекрасного мироздания» вредит науке

Вокруг света
«Стол № 5»: кому нужна диета, рецепты и мнение эксперта «Стол № 5»: кому нужна диета, рецепты и мнение эксперта

В чем причина популярности диеты под названием «Стол № 5»?

РБК
Алексей Феликсов Алексей Феликсов

Совладелец «585*Золотой» заработал миллиард на продаже демократичных украшений

Собака.ru
72 м² 72 м²

Квартира дизайнера Анастасии Комаровой менялась вслед за хозяйкой

AD
Наталья Ветошникова Наталья Ветошникова

99-летняя теннисистка собрала все возможные трофеи Ленинграда

Собака.ru
В Германии нашли окаменелости древнейшего питона В Германии нашли окаменелости древнейшего питона

Он жил 47,6 миллиона лет назад

N+1
Считать от МРОТ Считать от МРОТ

Оплату труда учителей ждет реформа

Огонёк
«Ирония судьбы»: что говорят о фильме актеры спустя 45 лет? «Ирония судьбы»: что говорят о фильме актеры спустя 45 лет?

Что скрывается за всенародно любимым фильмом?

Cosmopolitan
Как вежливо отказать: 9 советов, если ты хочешь сказать кому-то «нет» Как вежливо отказать: 9 советов, если ты хочешь сказать кому-то «нет»

Подборка советов, которые помогут научиться вежливо отказывать людям

Playboy
Что такое блуждающий нерв и зачем вам что-то о нем знать Что такое блуждающий нерв и зачем вам что-то о нем знать

Возможно, этот нерв – ключ к лечению болезней

GQ
4 самые кровожадные женщины-маньячки в истории 4 самые кровожадные женщины-маньячки в истории

Мужчина-маньяк — это банально

Maxim
Когда воля к победе — это помеха и почему иногда надо сдаваться Когда воля к победе — это помеха и почему иногда надо сдаваться

Отрывок из книги Дэвида Эпштейна «Универсалы»

Inc.
Линии огня Линии огня

О важности выстраивания и защиты личных границ

Cosmopolitan
От хорошего к великому От хорошего к великому

Почему одни компании совершают прорыв, а другие нет…

kiozk originals
«Свято место пусто не бывает: история советского атеизма» «Свято место пусто не бывает: история советского атеизма»

Как и почему советская власть не смогла создать атеистическое общество

N+1
38 м² 38 м²

Квартиру на Чистых прудах дизайнер Анна Кларк оформила для мамы

AD
Тайны и страсти Татьяны Лавровой Тайны и страсти Татьяны Лавровой

Четыре новеллы о советской актрисе Татьяне Лавровой

Караван историй
Гастрономический ликбез Гастрономический ликбез

Идеальное меню новогоднего вечера

Playboy
Как правильно реагировать на критику: 6 способов ответить с достоинством Как правильно реагировать на критику: 6 способов ответить с достоинством

Советы психологов о том, как лучше всего реагировать на критику

Playboy
Финальный босс Финальный босс

Как выглядит, ведет себя и меняется Дед Мороз

N+1
MAXIM рецензирует русский сиквел «Неадекватные люди 2» MAXIM рецензирует русский сиквел «Неадекватные люди 2»

Долгожданный фильм о сложной судьбе людей со сложными щами

Maxim
Читаем на английском: 5 книг для начинающих (и полезные советы, чтобы не бросить) Читаем на английском: 5 книг для начинающих (и полезные советы, чтобы не бросить)

Что читать и как читать на английском

Esquire
Хороший, плохой, злой Хороший, плохой, злой

Евгений Чичваркин вспоминает Бориса Березовского

Tatler
Самые красивые молодые российские актеры: от Пети Федорова до Вани Янковского Самые красивые молодые российские актеры: от Пети Федорова до Вани Янковского

Десятка самых обаятельных, харизматичных и талантливых парней

Cosmopolitan
«Мозаика — огромный сложный организм» «Мозаика — огромный сложный организм»

Николай Мухин — о работе над убранством православного храма на Балканах

Огонёк
Почему «невидимые» самолеты, на самом деле, видны на радарах и зачем тогда этот «стэлс» Почему «невидимые» самолеты, на самом деле, видны на радарах и зачем тогда этот «стэлс»

Вокруг термина «стэлс» много мифов, поэтому давайте разберемся

Naked Science
Открыть в приложении