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

Изумрудный истребитель Изумрудный истребитель

Какой рыбак не знает зимородка, этого красавца в изумрудно-синем камзоле?

Наука и жизнь
Кто несет ответственность за поведение маленьких детей в общественных местах Кто несет ответственность за поведение маленьких детей в общественных местах

Кто ответственен за поведение детей в обществе — родители? Дети? Окружающие?

СНОБ
Создано в России Создано в России

Как изучают нейроны и ищут новые антибактериальные соединения?

Знание – сила
9 неочевидных признаков, по которым местные моментально вычисляют туристов 9 неочевидных признаков, по которым местные моментально вычисляют туристов

Нет, туристов узнают не только по большому фотоаппарату

Playboy
Земля тысячи королей Земля тысячи королей

Как в Камеруне реалии современности переплетаются с наследием древности

Вокруг света
Первопечатница Первопечатница

Валерия Роднянская взялась за концептуальное искусство

Tatler
Учи слова: как грамотно общаться с парикмахером Учи слова: как грамотно общаться с парикмахером

Сохрани себе наш словарик и говори с парикмахером на одном языке!

Cosmopolitan
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
На какие вопросы цифровизации должна ответить российская промышленность На какие вопросы цифровизации должна ответить российская промышленность

В чем принципиальная разница между цифровой зрелостью и цифровым инфантилизмом?

СНОБ
9 мифов о еде, которым ты веришь совершенно напрасно 9 мифов о еде, которым ты веришь совершенно напрасно

Узнай всю правду о еде, и питаться правильно тебе будет гораздо легче

Maxim
2009 год 2009 год

Гибель Сергея Магнитского, закрытие Черкизовского рынка и новая Россия

Esquire
Дела дачные Дела дачные

Загородный дом в стиле старой петербургской дачи

SALON-Interior
Ноги в порядке: 6 необходимых средств для ухода за стопами Ноги в порядке: 6 необходимых средств для ухода за стопами

Как поддерживать красоту и здоровье ног

Psychologies
В проклятии есть плюсы: как открытие новых природных ресурсов может подстегнуть экономику В проклятии есть плюсы: как открытие новых природных ресурсов может подстегнуть экономику

Новые месторождения могут открыть возможности экономического роста

Forbes
Джанни Версаче и другие знаменитости, ставшие жертвами серийных убийц Джанни Версаче и другие знаменитости, ставшие жертвами серийных убийц

Во всех случаях действовали серийные убийцы

Cosmopolitan
Юлия Снигирь: «Нужно ценить жизнь, момент «здесь и сейчас» Юлия Снигирь: «Нужно ценить жизнь, момент «здесь и сейчас»

Юлия Снигирь: о сериале «Пассажиры» и итогах года

Grazia
Как советская кинематография сняла свой первый хит и оказалась не готова к его успеху Как советская кинематография сняла свой первый хит и оказалась не готова к его успеху

Заграничный триумф и советский провал «Броненосца „Потемкин“»

Weekend
52 м² 52 м²

Дизайнер Рустэм Уразметов оформил черно-белую квартиру с акцентами цвета фуксии

AD
Территория уюта Территория уюта

Небольшой домик в стиле фьюжн для семейных и дружеских обедов

SALON-Interior
Пангасиус Пангасиус

Пангасиус – идеальная рыба для тех, кто худеет

Худеем правильно
Как ухаживают за кожей топ-модели: 15 секретов — от оливкового масла до авокадо Как ухаживают за кожей топ-модели: 15 секретов — от оливкового масла до авокадо

Домашние рецепты красоты и любимые бренды топ-моделей

Cosmopolitan
46 м² 46 м²

Квартира в оливковых и красных оттенках по проекту Татьяны Архиповой

AD
10 фобий, которые могут испортить ваш отпуск 10 фобий, которые могут испортить ваш отпуск

Мы изучили 10 главных страхов путешественника

Psychologies
Правила жизни Пьера Кардена Правила жизни Пьера Кардена

Правила жизни французского модельера и бизнесмена Пьера Кардена

Esquire
Пайцза монгольских ханов Пайцза монгольских ханов

Пайцза — охранный «вездеход» монгольских чиновников

Дилетант
Температура электронов в болометре приблизилась к теоретическому минимуму Температура электронов в болометре приблизилась к теоретическому минимуму

Новый температурный рекорд, который поможет в изучении реликтового излучения

N+1
Моя терапия: «Я перестала бояться праздников» Моя терапия: «Я перестала бояться праздников»

Как нашей героине удалось изменить своё отношение к праздникам

Psychologies
«Хаос. Создание новой науки» «Хаос. Создание новой науки»

Отрывок из книги Джеймса Глика «Хаос. Создание новой науки»

N+1
Что остается за рамками новой этики Что остается за рамками новой этики

В современном мире постепенно исчезают любые этические границы

СНОБ
Археологи исследовали загадочные артефакты из бивня мамонта Археологи исследовали загадочные артефакты из бивня мамонта

Коллекция позднепалеолитического комплекса Усть-Кова в Северном Приангарье

Популярная механика
Открыть в приложении