Tunguska.Ru
Добро пожаловать, %1$s. Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.
08 Август 2020, 20:55:38

:    
9875 997 63
: ЕК
*
+  Tunguska.Ru
|-+  Архивные материалы
| |-+  Конференция Тунгуска-2003 (Модераторы: vitrom, obat)
| | |-+  Доклад Ануфриева Г.С.
0 и 1 Гость просматривают эту тему. « предыдущая тема следующая тема »
: [1]
: Доклад Ануфриева Г.С.  ( 5957 )
vitrom
Moderator
Tunguska.Ru
*****

Карма: Каждому свой досуг +3/-0
Оффлайн Оффлайн

: 1265



« : 11 Март 2003, 00:36:53 »

ИЗОТОПЫ ГЕЛИЯ КАК ИНДИКАТОР КОСМИЧЕСКОЙ ПЫЛИ В ЗЕМНЫХ              
                                                      ОБРАЗОВАНИЯХ
                                                       Ануфриев Г.С.
Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе РАН, ул. Политехническая, 26,
194021, Санкт-Петербург, Россия
HELIUM ISOTOPES AS INDICATOR OF COSMIC DUST IN EARTH FORMATIONS
                                                         Anufriev G.S.
Ioffe Physico-Technical Institute of the RAS, Polytekhnicheskaya, 26.
194021, Sankt- Petersburg, Russia
Тунгусское событие 1908 г. (Тунгусский метеорит) сопровождавшееся взрывом в атмосфере, гигантским вывалом леса и лесным пожаром на громадной территории тайги обратило на себя внимание многих исследователей различных стран и интерес к нему не затухает до настоящего времени. Связано это в первую очередь с тем, что не удалось разработать достаточно полный сценарий события, который был бы в согласии со всеми накопленными к настоящему времени фактами. Среди существующих гипотез наиболее разработанными являются предположения о вхождении в атмосферу Земли космического тела – метеорита или кометы. Слабой стороной метеоритной гипотезы является отсутствие фрагментов метеорита в предполагаемом месте падения, несмотря на многолетние поиски этих фрагментов на большой территории. Это обстоятельство усиливает гипотезы, высказанные рядом исследователей, о земной (не космической) природе тунгусского события, например, гипотезу о гигантском выбросе из недр Земли и взрыве природного горючего газа. Однако если вторгшееся космическое тело представляло собой комету, состоящую из «грязного» льда с вмороженными газами и твердыми пылинками, и взрыв уничтожил комету, то пылинки могли сохраниться и осесть в торфяники на территории подвергшейся воздействию взрыва (необходим также учет направления движения космического тела и снос образовавшегося облака). Встает основной вопрос, как отличить пылинки космической природы среди валового сбора, содержащего пылинки терригенного и техногенного происхождения, присутствующих вероятнее всего в больших количествах по отношению к космическим пылинкам? Ни форма пылинок (сферулы), ни их размер, плотность, цвет, магнитные свойства не могут являться достаточным доказательством космогенности (см., например, Васильев и др.,1974), так как такие же признаки нередко встречаются и у терригенной (техногенной) пыли.
Надежными признаками космогенности  могут являться элементы  (например,Ir) или изотопы (например, 3He) редко встречающиеся в земных породах, но являющиеся распространенными в космических телах (метеориты, лунный грунт). Например, аномально высокая концентрация Ir (в десятки раз выше типичного значения), наблюдаемая практически повсеместно в осадочных породах на границе мела и палеогена (~ 65 млн. лет назад), выступает в качестве основного доказательства падения на Землю в это время крупного космического тела массой около 1017 г (Anufriev et al,1987). Обнаружение повышенного содержания Ir (примерно в 2,5 раза) в слое 1908 г. в одной из колонок торфа   (Колесников и др.,1998) свидетельствует в пользу присутствия космического компонента в исследованном единичном образце. Другим независимым и надежным критерием космического происхождения  исследуемых образцов может явиться изотопное отношение гелия 3He/ 4He. Дело в том, что за время существования в космическом пространстве пылинки облучаются Солнечным ветром, для гелия которого характерно изотопное отношение  3He/ 4He   4.10-4, что на 3 –4 порядка больше, чем отношение в земном гелии континентальных пород, и на 2 порядка выше, чем отношение  10-6 в гелии атмосферы Земли. Проведенные исследования  (Ануфриев,1981) показали, что протовещество планет и, вероятно,  комет облучалось солнечным гелием, изотопный состав которого близок к современному. Таким образом, пылинки, входящие во внутреннюю полость «грязного» льда  кометы, также несут память о солнечном гелии, как и космические пылинки свободно существующие в «открытом» космосе. Тестом успешности поиска космического материала в осадочных породах по величине отношения  3He/ 4He могут служить результаты идентификации космической пыли в океанических осадочных породах (Ануфриев и др., 1989, 2000) Эксперименты и расчеты показывают, что гелиевое изотопное отношение позволяет обнаружить концентрацию  космической пыли, выражающуюся в долях микро грамм, в грамме (терригенной) осадочной породы. Затруднения при идентификации космического материала могут возникнуть, если измеренная величина гелиевого отношения в исследуемом образце близка к воздушному отношению  10-6. Выход из этого затруднения возможен, если, например, одновременно с изотопным анализом гелия измерять в образце и концентрацию неона: отношение  3He/Ne в космическом материале на 3 –4 порядка выше, чем в атмосфере. Это обстоятельство позволяет идентифицировать присутствие космического компонента  в образце в предположении присутствия терригенного компонента, содержащего атмосферный гелий (см., например, Anufriev et al,1987). Дополнительные возможности идентификации присутствия космического материала возникают при исследовании локального события поставки космического материала на Землю, например, события на границе мела и палеогена или Тунгусского события 1908 г. Эти возможности предоставляют изотопные исследования и их сопоставления в колонках, содержащих образцы, сформировавшихся как в «момент» события так и в более раннее и более позднее время (Anufriev et al, 1987, Колесников и др.,1998).
Следует отметить также, что, принципиально, повышенное изотопное отношение гелия  3He/4He в образце может быть вызвано не наличием космического материала, а присутствием мантийного гелия, содержащего реликт древнего солнечного гелия (Ануфриев, 1981).Применение метода ступенчатого нагрева образца позволяет очень надежно отличить мантийный гелий от гелия, имплантированного в космические пылинки, которые испытали нагрев в атмосфере. Кроме того, при идентификации космического события необходимо учесть «стационарный фон» космического гелия, транспортируемого постоянным (средним) потоком космической пыли на Землю. Можно рассчитать уровень фонового космического гелия, Для колонок с места Тунгусского события, подобных исследованным Колесниковым и др.,1998, этот фон составляет величину  концентрации 3He 10-14 см3/г образца. Распад гипотетической Тунгусской кометы должен заметно увеличить в слое 1908 г. концентрацию 3He по отношению к фону. Вышеизложенное является попыткой обоснования целесообразности изотопных исследований гелия в образцах из района Тунгусского события. Обнаружение гелиевой аномалии явится еще одним доказательством космопланетарного характера Тунгусского события. Не обнаружение этой аномалии будет свидетельствовать, например, о том, что температура нагрева кометных пылинок во время взрыва была очень высокой, выше 900 0C, что явится также новой информацией.
                                                 Литература
Васильев Н.В. ,Львов Ю.А. Гришин Ю.А. и др. В кн.: Проблемы космохимии. Киев. Наукова думка. 1974, с.60-69
Anufriev G.S., Boltenkov B.S., Nazarov M.A. et al. LPSC18th, abstracts,1987, part1, p.25-26
Колесников Е.М., Степанов А.И. и др. ДАН,1998,т.363, № 4, с.531-535
Ануфриев Г.С. Изв. АН СССР, сер. физ.,1981,т.45, № 4, с.539-546
Ануфриев Г.С., Болтенков Б.С. и др. ДАН. 1989. Т.304.№ 3, с.702-705
Ануфриев Г.С., Болтенков Б.С. Природа. 2000, № 9. с. 21-28

Виталий Ромейко
: [1]  
« предыдущая тема следующая тема »
:  

Powered by MySQL Powered by PHP SMF 2.0.15 | SMF © 2017, Simple Machines Valid XHTML 1.0! Valid CSS!
0.13381