Сегодня - 05.08.2020

Ученые ищут микрочастицы Тунгусского метеорита в озерах

26 февраля 2020
 
Все предположения о природе Тунгусского метеорита или Тунгусского космического тела, взорвавшегося и упавшего в Восточной Сибири в 1908 году до сих пор остаются только гипотезами. Ученые Института ядерной физики им. Г. И.  Будкера СО РАН совместно с коллегами из Института геологии и минералогии им. В. С. Соболева, Государственного природного заповедника «Тунгусский», Института биофизики «Красноярский научный центр СО РАН» исследуют следы катастрофы, чтобы восстановить ее сценарий. В последних исследованиях была показана возможность целенаправленного поиска микрочастиц внеземного происхождения с помощью синхротронного излучения в датированных методом радиоуглеродного анализа слоях донных отложений. В слоях, датируемых 1908 — 1910 гг., присутствуют индикаторные микроэлементы, позволившие ученым сделать вывод о возможном присутствии в них и космического вещества. Предварительные результаты цикла исследований опубликованы в журнале «Известия Российской академии наук»
 
«Загадка Тунгусской катастрофы беспокоит ученых и общественность. Многие специалисты, принимая участие в экспедициях, не теряют надежду разгадать сценарий катастрофы 1908 года, — рассказывает заместитель директора по научной работе ГПЗ “Тунгусский” кандидат биологический наук Артур Видмантасович Мейдус. — Метеорита как материального тела нет, но есть сохранившиеся до сегодняшнего дня следы очень сильного взрыва и его последствий — их анализом и занимаются исследователи. Современные научные методы позволили продвинуться далеко вперед».
 
По словам Артура Мейдуса, один из способов — реконструкция события на основе анализа донных отложений глубоких озер, например, озера Заповедное. «Этот водоем, хоть и находится за пределами территории, пострадавшей в 1908 году, представляет большой интерес. Оно глубокое, и илистые отложения, накопившиеся в нем, не перемешиваются, а оседают и хранят информацию прошлых лет. Среди этой информации — история непрерывных климатических изменений и катастрофических событий. Весенне-осенние сточные воды и сама река Лакура принесли в это озеро следы Тунгусской катастрофы, так как событие сопровождалось масштабными пожарами, выбросом в атмосферу частиц материи как земного, так и космического происхождения», — поясняет Артур Мейдус.
 
Возможность целенаправленного поиска микрочастиц внеземного происхождения в датированных слоях донных отложений показали эксперименты с применением современных методов микроанализа, таких как рентгенофлуоресцентный анализ с использованием синхротронного излучения (сканирующий микро-РФА-СИ). Специалисты отработали данную методику на примере донных отложений озера Заповедное, выявили слой, датируемый 1908 — 1910 гг., микрочастицы и вкрапления размером менее 10 микрон, по некоторым особенностям своего состава схожие скорее с внеземным веществом, нежели с веществом земного происхождения.
 
«Согласно современным моделям, взрыв Тунгусского объекта произошел на высоте около 8—10 км. Волна в эпицентре, идущая вертикально вниз, просто обрезала ветки деревьев, оставив нетронутыми стволы, а распространявшаяся в стороны — положила лес на территории в 2000 квадратных километров, — рассказывает старший научный сотрудник лаборатории литогеодинамики осадочных бассейнов ИГМ СО РАН кандидат геолого-минералогических наук Андрей Викторович Дарьин. — Деревья вывернуло с корнем, и уже весной следующего года произошел смыв терригенного вещества в озера, где оно и осело толстым слоем. В пробах донных отложений Заповедного мы обнаружили четко-выраженный светлый слой, состав которого (повышенное содержание калия, титана, рубидия, иттрия и циркония) позволяет связать его с последствиями взрыва Тунгусского космического тела. Таким образом, мы знаем, в каком слое донных отложений могут содержаться частицы внеземного вещества. Критерии поиска, то есть набор элементов, которые являются индикаторными, мы определили в более ранних работах с образцами Челябинского и Сихотэ-Алинского метеоритов. Следующий шаг предполагает поиск микрочастиц необычного элементного состава с использованием синхротронного излучения. Теперь мы знаем, где их искать — если вещество внеземного происхождения есть на изучаемой территории, то оно будет сконцентрировано внутри слоя 1908 — 1910 гг.»
 
«Рентгенофлуоресцентный анализ (РФА) — неразрушающий метод изучения элементного состава. По положению пика на шкале энергий мы определяем химический элемент, а по интенсивности пика — содержание элемента в образце. РФА с возбуждением синхротронным излучением позволяет исследовать содержание элементов с относительными концентрациями от единиц процентов до миллионных долей, в зависимости от конкретного химического элемента в геологических образцах и поглощающей матрицей основного состава, — объясняет младший научный сотрудник ИЯФ СО РАН Федор Андреевич Дарьин. — Использование поликапиллярной рентгеновской оптики позволяет уменьшить пространственное разрешение до областей с поперечным размером порядка 10 мкм. Изучаемый нами совместно с геологами слой выделяется на фоне темноокрашенных глин с тонкой слоистостью белым цветом и толщиной 5—8 мм. Такой большой слой отложился из-за повышенного сброса материала в озеро. Внутри именно этой области могут быть частицы внеземного происхождения».
 
Эксперименты по изучению донных отложений методом РФА с использованием синхротронного излучения проходили на станции «Локальный и сканирующий рентгенофлуоресцентный элементный анализ» ЦКП «Сибирский центр синхротронного и терагерцового излучения» ИЯФ СО РАН. В проекте «Анализ устойчивости биоразнообразия на территории ГПЗ “Тунгусский”», в рамках которого ведутся работы, участвуют институты СО РАН и вузы Красноярска, чешские и итальянские университеты и научно-исследовательские институты. Стоит отметить, что задача проекта намного шире. Одна из главных целей — создание прогнозов будущих климатических изменений на территории России.
 
«Для прогнозов будущих климатических изменений важно знать циклические закономерности изменений температуры и влажности, которые не зависят от деятельности человека, — поясняет ведущий научный сотрудник Института биофизики ФИЦ КНЦ СО РАН доктор биологических наук Денис Юрьевич Рогозин. — Эти циклы можно выявить только с помощью реконструкции палеоклимата, то есть “расшифровки” палеоархивов. Такими архивами являются озерные отложения. Реконструкции климата сделаны по разным регионам Сибири, но озеро Заповедное находится в центре огромной территории, почти совсем неизученной с этой точки зрения. Реконструкция климата по Заповедному позволит более равномерно заполнить климатическую карту прошлого Сибири».
 
Пресс-служба ИЯФ СО РАН
 
Поделись с друзьями: 

Система Orphus