Для планеты Земля значительно опаснее не падение огромной кометы, а паденеи микрометеоритов.
ПРОЕКТ: ШКАЛА «КОСМИЧЕСКИХ ПЫЛЕВЫХ(МИКРОМЕТЕОРИТНЫХ) СОБЫТИЙ»(COSMIC DUST EVENTS, CDE)
О. А. Корчагин
Геологический институт РАН, Москва
Цель. Разработка шкалы «космических пылевых (микрометеоритных) событий» фанерозоя в целях стратиграфического расчленения и корреляции разрезов.
Актуальность темы. Влияние поступающего на Землю космического вещества давно является одной из актуальных тем в науках о Земле и космосе.
При этом обычно рассматривалась угроза со стороны падения на
Землю крупных космических тел. Тщательные исследования катастрофических событий на рубежах мела–палеогена и перми–триаса — массовых вымираний биоты, изменения космической и вулканической активности, проведенные российскими специалистами из Института физики Земли (ИФЗ РАН) и Геологического института РАН (ГИН РАН), — позволили обнаружить два ранее слабо изученных явления — повышенную концентрацию токсичных веществ (в частности, мышьяка) [1, 2] и обилие малоразмерных металлических частиц(микрометеоритов) космического происхождения [1–4].
Установленный факт повышенных концентраций мышьяка во время некоторых биосферных кризисов как возможная причина вымирания части наземной и морской биот привлек внимание и других специалистов [5]. Продолжилось также выявление повышенных концентраций разнообразных малоразмерных частиц космического происхождения на других стратиграфических уровнях и в других разрезах [6, 7].
В результате было установлено, что имеет место неравномерное распределение малоразмерных частицкосмического вещества в осадочных
горных породах в различных стратиграфических интервалах. Данное наблюдение опровергает традиционные представления о «фоновом» равномерном выпадении на Землю космического вещества, нарушаемом падением крупных космических тел (метеоритов, комет).
Соответственно, события чрезвычайно высокого поступления на Землю тонкодисперсных и малоразмерных частиц(микрометеоритов), зафиксированных прослоями, обогащенными космическим веществом, было предложено обозначать как «космические пылевые (микрометеоритные) события» (Cosmic Dust Events) и рассматривать это явление в качестве самостоятельного предмета исследований как возможной угрозы со стороны космоса Земле, ее атмосфере, гидросфере и жизни [8, 9]. Тогда же было высказано предположение о возможном негативном влиянии на жизнь на Земле процессов выпадения многочисленных тонкодисперсных и малоразмерных (микрометеоритов) космических частиц[4, 10].
Это предположение, став гипотезой, получило развитие в работах ученых из Имперского колледжа Лондона [11, 12]. В частности, было покзано,
что 4 млрд лет назад Земля (и Марс) подверглась мощнейшей микрометеоритной бомбардировке, в результате которой произошло нагревание атмосферы Земли до 1000 ◦C, плавление падавших микрометеоритов,
сопровождавшееся выделением токсичного сернистого газа, образование
аэрозольной взвеси из твердых микрочастиц и жидких капель сернистой
кислоты (как результат растворения диоксида серы в воде), ослабление
воздействия солнечных лучей на поверхность Земли и изменение климата
в сторону похолодания [11, 12].
Таким образом, подмеченные российскими учеными явления — выпадения на Землю малоразмерных частиц(микрометеоритов) космического происхождения, сопровождаемые токсичными веществами (серой,
возможно, мышьяком), оказались в центре внимания современной науки.
Перспективы и ближайшие задачи исследований космических пылевых
(микрометеоритных) событий, их проявлений и степени влияния на Землю
были определены в работе [12]. Среди них наиболее актуальными в ближайшее время являются:
1. Расширение представлений о географии и возрасте проявления «космических пылевых микрометеоритных событий» — выявление и локализация горизонтов с микрометеоритами на разных стратиграфических уровнях
фанерозоя, описание морфологии, химического состава и разнообразия
малоразмерных космических частиц.
2. Выработка идентификационных признаков «космических пылевых
событий» (CDE) и «импактных событий» (IE), диагностика генезиса металлических частици микросфер в осадочных породах — космогенного,
вулканогенного, гидротермального, метаморфогенного по морфологии, химическому и изотопному составу частиц(см. п. 4.1).
3. Установление диагностических признаков и локализация горизонтов ископаемых высокоуглеродистых сфероидов (возможно, фуллеренов),
поступавших из космоса, и определение их роли в эволюционном процессе. Подобные горизонты локализованы, например, на рубеже перми–
триаса в Китае, известны в Центральной России, обнаружены на рубеже альба–сеномана в Дагестане и описаны для периода на рубеже
12000–13000 лет назад, во время крупного вымирания мегафауны (мамонтов и др.) в Северной Америке.
4. Определение степени воздействия «космических пылевых микрометеоритных событий» на Землю, ее атмосферу и биосферу. В настоящее
время установлено, что во время усиленного поступления на Землю космических микрометеоритных частицв одних случаях происходили, в других
случаях не происходили массовые вымирания биоты [12].
5. Определение возможности и сфер практического использования результатов проведенных исследований.
В связи со сказанным предполагается провести детальные минералогические, литологические и геохимические исследования малоразмерных
космических частици вмещающих их горизонтов осадочных пород на
разных стратиграфических уровнях.
План исследований.
1. Исследование малоразмерных космических частицна рубеже
мел–палеоген в сферуловых слоях кратера Чиксулуб (Мексика) и
сравнение результатов с известными данными по микрометеоритам из
«одновозрастных» отложений разрезов Стевенс Клинте (Дания) и Гамс
(Австрия).
2. Определение состава космического вещества из пограничных отложений альба–сеномана разреза Губден (Дагестан) и сравнение его с
известными данными из пограничных отложений альба–сеномана Крыма.
3. Уточнение химического состава горизонтов «силикатных микросфер», выявленных в верхнем сантоне и среднем туроне Крыма, в сферуловом горизонте № 2 кратера Чиксулуб (Мексика) и определение сходства
и различия выявленных микросфер.
4. Определение возможности идентификации одновозрастных частиц
космического происхождения и перспектив их использования для целей
стратиграфической корреляции.
Список литературы
1. Grachev A. F., Korchagin O. A., Kollmann H. A. et al. A New Look at the Nature
of the Transitional Layer at the K/T Boundary near Gams, Eastern Alps, Austria,
and the Problem of the Mass Extinction of the Biota // Rus. J. Earth Sci. 2005.
V. 7. P. 1–45.
85
2. Grachev A. F. Minerals of the Transitional Layer in Gams Section. The K/T
Boundary of Gams (Eastern Alps, Austria) and the Nature of Terminal Cretaceous
Mass Extinction // Abh. Geol. Bund. 2009. Bd 63. P. 59–88.
3. Грачев А. Ф., Корчагин О. А., Цельмович В. А. и др. Космическая пыль и
микрометеориты в переходном слое глины на границе мела и палеогена в
разрезе Гамс (Восточные Альпы): морфология и химический состав // Физика
Земли. 2008. Т. 7. С. 42–57.
4. Корчагин О. А. Присутствие металлических микросфер и микрочастицв раннем сеномане Крыма — «Космическое пылевое событие» // Докл. РАН. 2010.
Т. 431, № 6. С. 783–787.
5. Bazley R. Arsenic Poisoning Killed the Dinosaurs? // Earth Science Ireland. 2007.
V. 1, No. 4.
6. Grachev A. F., Tsel’movich V. A., Korchagin O. A., Kollmann H. A. Two Spinel
Populations from the Cretaceous-Paleogene (K/T) Boundary Clay Layer in the
Gams Stratigraphic Sequence, Eastern Alps // Rus. J. Earth Sci. 2007. V. 10,
No. 2. P. 1–11.
7. Корчагин О. А., Цельмович В. А. Космические частицы (микрометеориты) и
наносферы из пограничного слоя глины между мелом и палеогеном (K/T)
разреза Стевенс Клинт, Дания // Докл. РАН. 2011. Т. 437, № 4. С. 520–525.
8. Корчагин О. А., Цельмович В. А., Поспелов И. И. и др. Космические магнетитовые микросферы и металлические частицы вблизи границы пермь-триас в
Точке глобального стратотипа границы (слой 27, Мэйшань, Китай) // Докл.
РАН. 2010. Т. 432, № 2. С. 232–238.
9. Корчагин О. А. Ископаемые микрометеориты, микротектиты и микрокриститы:
методика исследований, классификация и импакт-стратиграфическая шкала //
Стратиграфия в начале XXI века — тенденции и новые идеи. Очерки по
региональной геологии России. М.: Геолкарт-ГЕОС, 2013. Вып. 6. С. 112–142.
10. Dredge I., Parmell J., Lindgren P., Bowden S. Elevated Flux of Cosmic Spherules
(Micrometeorites) in Ordovician Rocks of the Durness Groupe, NW Scotland //
Scottish J. Geol. 2010. V. 46. P. 7–16.
11. Court R. W., Sephton M. A. The Contribution of Sulphur Dioxide from
Ablating Micrometeorites to the Atmospheres of Earth and Mars // Geochim.
et Cosmochimica Acta. 2011. V. 75. P. 1704–1717.
12. Court R. W., Sephton M. A. Extrasolar Planets and False Atmospheric
Biosignatures: The Role of Micrometeoritic Dust // Planetary and Space Science.
2012. V. 73, No. 1. P. 233–242.
Тема: Когнитивные научные ссылки и полезные сноски (Прочитано 52073 раз)