Открытие ученых из наукограда Борок: космическая пыль в торфе как летопись Вселенной 

В подмосковной Дубне состоялась Международная конференция «Современные проблемы космической радиобиологии и астробиологии». Организаторы – научные советы РАН по астробиологии и радиобиологии, Лаборатория радиационной биологии Объединенного института ядерных исследований.

Было два заседания – «Современные проблемы космической радиобиологии» и «Современные проблемы астробиологии», много ярких и интересных выступлений и известных докладчиков.

Но один получасовой доклад Владимира Цельмовича и Александра Куражковского «Магнитные и микрозондовые характеристики фоновой и всплесковой компонент космической пыли из торфа» вызвал большое внимание коллег и 25 минут авторы отвечали на последовавшие вопросы. Что же вызвало такой интерес?  Космическая пыль.

И в этом нет ничего удивительного: наша планета появилась 4,45 млрд.лет назад и с тех пор на нее ежедневно попадает  40-60т. космической пыли. Она оседает, где придется и находят ее частички на дне океана или в арктических льдах, собирают из стратосферы и т.п. Современные технологии позволяют разглядеть в найденных крупицах еще более мелкие частички. Ученые, занимаясь  их изучением, получают шанс понять, как зарождалась Вселенная, что происходило с нашей планетой. Поэтому отечественные исследователи занялись сбором материала для исследования в… болотах. Они изучили торф из болот в четырех климатических зонах страны. 

Скорость накопления торфяных отложений, примерно, 1 мм в год, что позволяет определять временной отрезок падения частницы. Наибольшее присутствие космической пыли обнаружено в слоях, датированных 5 тыс. лет назад. Присутствие никеля с чешуйчатой структурой в осадочных породах свидетельствует о его внеземном происхождении. Такая находка была обнаружена в ярославских болотах. Никелевая пленка является маркером таких катастроф, ее обнаружили в месте падения Тунгусского и Учурского космических тел, в кратере заливов Каролина Бейз и др. Появление таких пленок связано с уникальными характеристиками никеля. Он очень летуч и обладает выраженной лиофильностью, то есть способностью к смачиванию. Наночастицы никеля, найденные в осадочных породах из заливов  Каролина Бейз (США), наводят на мысль, что это следствие космической бомбардировки, а по времени это совпадает с последним ледниковым периодом –«Молодой дриас»?т.е. между 12 800 и 11 600 лет назад . Этот период холода спровоцировал вымирание многих видов животных. Есть версия, что  это следствие бомбардировки планеты кометами. И исследования ученых космической пыли из болот, где также найден чистый никель предположительно космогенного происхождения,  дают возможность предположить, что это так и было.

На сегодня исследования в этой области не входят в  бюджетную тематику Института физики Земли (ИФЗ) РАН им О.Ю.Шмидта. Хотя именно О.Ю.Шмидт в далеком 1943 году выдвинул космогоническую гипотезу, известную как теория «холодного» образования Земли и других планет Солнечной системы из газопылевого облака, окружавшего Солнце, т.е. из космической пыли.

Работы по поиску ископаемой космической пыли в торфе и осадочных породах выполняются при поддержке Российского Фонда фундаментальных исследований (РФФИ) в Геофизической лаборатории «Борок» ИФЗ РАН и   при  сотрудничестве с  Казанским федеральным университетом (КФУ), МГУ,  Объединенным институтом ядерных исследований в Дубне, Институтом биологии внутренних вод им. И. Д. Папанина, Институтом земной коры Сибирского отделения РАН, Институтом мониторинга климатических и экологических систем, Институтом  вычислительной математики и математической геофизики, АНО «Лаборатория доистории» (С-Петербург), Петербургским институтом ядерной физики им. Б. П. Константинова, Институтом дистанционного прогноза руд, Киевским Институтом геофизики,Graduate School of Oceanography, University of RhodeIsland (USA).

Как пояснил кандидат физико-математических наук Владимир Цельмович,ведущий научный сотрудник ГО «Борок» ИФЗ РАН, магнитные исследования проведены  коллегой по работе в институте  кандидатом физико-математических наук Александром Куражковским, старшим научным сотрудником, с которым он давно работает в паре: «Магнитные измерения, проводимые Александром Куражковским, несут интересную информации сами по себе и помогают мне сосредоточиться на микрозондовых исследованиях наиболее интересных образцов, имеющих всплески на магнитных характеристиках и, как правило, несущих информацию о катастрофических событиях».

По словам ярославского исследователя,  была выдвинута гипотеза о том, что микроскопические следы расплавленного никеля из Carolina Bays (США, событие 12800 лет назад), а также из мест падения Тунгусского космического тела (экспедиция Виталия Ромейко 2017 г.) и Учурского космического тела (экспедиции Ивана Амелина 2016 и 2017 гг.), ряда торфяных разрезов («Тундра», «Дулиха»), позволяют сделать вывод о схожести процессов образования никелевых наночастиц и пленок и единства природы космических тел. Ученый считает: «Вероятно, это были кометы, полет которых сопровождался «мусором» (сгустками космической пыли хондритового состава, который содержал никель). Механизм образования чистого никеля из сплава FeNi подробно изложен  в недавней публикации в  журнале  «Геология и Геофизика» (Сунгатуллин и др, 2018). Таким образом, гипотеза В.И.Вернадского о том, что Тунгусское космическое тело было большим сгустком космической пыли, получила аналитическое подтверждение».

Владимир Цельмович отметил, что никеля в космической пыли содержится настолько мало, что его едва находят. При этом исследователи легко находят много магнетитовых шаров и часто на этом и успокаиваются. Он считает, что более дотошные коллеги находят самородное железо и интерпретируют эти находки: «В 2006 -2018 гг. опубликованы десятки научных работ, выполненных под руководством Диамара Михайловича Печерского. Ему в этом году исполнилось 90 лет! Он в строю – работает, голова светлая и умная. Я –  соавтор всех этих работ и проводил микрозондовые исследования. Общий вывод, сделанный по результатам этих работ, что железо, которое валится из космоса на Землю, является частями разрушенных планет и, практически, неотличимо от железа земного происхождения. Однако в метеоритах хондритового состава, а их больше всего, железо обычно находится в сплаве с никелем, еще и кобальта немного. Возможны условия, при которых из сплава FeNi выделяются крайние члены этого ряда в виде чистых металлов. Такое возможно как раз при полете кометы со сгустком космической  пыли. Крайне малое количество никеля затрудняет такие находки.  Меня в этом плане от прочих исследователей выделяет возможность много работать на микрозонде. Я мог делать столько анализов, сколько было необходимо не только для простого анализа состава  отдельных частиц, а для понимания процессов, которые привели к появлению характерных микроструктур. Кропотливость и большой объем просмотренного материала дала результаты – найдены уникальные никелевые структуры». 

По сути, это открытие мирового масштаба, но такие события происходят редко. Поэтому Владимир Цельмович ищет статьи со схожими результатами, что было бы подтверждением из других источников. Кроме того, его оппоненты и рецензенты тоже будут требовать проверки его данных. Поэтому  впереди  серьезная задача –  укрепить результаты исследований.

Возможно, что открытие ярославского ученого и его коллеги является самой доказательно гипотезой, которая может поставить точку в спорах о Тунгусском феномене, который будоражит пытливые умы уже более ста лет. «Отработана методика, позволяющая выделять из торфа (а также из осадочных пород) значительное количество частиц фоновой космической пыли, в том числе, предположительно межзвездной. Их изучение иными методами позволит получить новые фундаментальные результаты. Торф является отличным планшетом для регистрации фоновой космической пыли, попадавшей на Землю в голоцене (период, предшествующий современной эпохе). В то же время, участки торфа, имеющие всплески на остаточной намагниченности насыщения, могут соответствовать катастрофическим событиям (импактным событиям, извержениям вулканов, пожарам и др.). Изучая магнитные частицы, накопившиеся в торфе, мы сможем восстановить историю катастроф в голоцене и собрать магнитную компоненту космической пыли самого различного происхождения»– считает Владимир Цельмович.

Поздравляем коллектив Геофизической обсерватории «Борок» ИФЗ РАН с интересным докладом коллег, который вполне тянет на открытие мирового уровня. Несмотря на ухудшение условий проживания в поселке-наукограде в ярославской глубинке, там все же удается совершать прорывы в фундаментальной науке. Например. в поселке закрыта единственная на всю округу действующая больница, а вместо поликлиники работает амбулатория со значительно меньшими возможностями. Теперь ученые и представители их семей ездят в районный центр Новый Некоуз на такси или на автобусе (который ходит туда нерегулярно – по утрам и возвращается во второй половине дня, три раза в неделю) за квалифицированной медицинской помощью и все чаще вынуждены обращаться к платной медицине, т.к. в райцентре дефицит специалистов. Здание больницы площадью 5000 кв. метров законсервировано и пустует.

На фоне достижений отечественной науки, впору проводит конференции уже на социальные темы в научной среде. Именно этот фактор становится все более вызывающим опасения за будущее российской науки. И это обстоятельство тоже оставляет «следы»   - отсутствие собственных технологий, сворачивание фундаментальных исследований и др. факторы оптимизаций, происходящих в РАН.

Фото из архива Владимира Цельмовича

Российское информационное агентство «Национальный альянс»

Еще на эту тему:Министерство науки и высшего образования России о судьбе издательства «Наука»

Есть ли шансы на лучшее в наукограде Борок?

Садоводами рождаются или становятся? Размышления садовода-любителя и ученого-геофизика

Перед выборами жителей поселка Борок Ярославской области решили массово вылечить

Проблемы здравоохранения в регионах: больница в поселке Борок Ярославской области

Судьба наукограда зависит от сохранения в нем больницы