Постоянная оказывается не постоянной
Один из аргументов креационистов в споре с «эволюционистами-униформистами» о явном противоречии между текстами Ветхого Завета и результатами абсолютного датирования минералов радиоизотопными методами касается скорости распада атомных ядер нестабильных изотопов. Дабы хоть как-то «сшить несшиваемое» – всего шесть тысяч ветхозаветных лет и миллиарды лет геологических пород, получаемые радиоизотопными методами – креационисты иногда утверждают, что дескать «в дни Творения» и «в дни Потопа» скорость радиоактивного распада была намного выше современной – отсюда будто бы и получаются ныне при датировке большие значения возраста пород.
Никакого обоснования для подобного утверждения креационисты не приводят. В лучшем случае по умолчанию подразумевается, что «в дни божественного вмешательства» по сверхъестественной воле сверхъестественного Творца может происходить все, что угодно – вплоть до увеличения скорости распада радиоактивных изотопов на многие порядки.
Непонятно только, почему имеет место именно увеличение скорости, а не ее, скажем, замедление. Разве что лишь ради подгонки фактов под библейские тексты…
Непонятно также, зачем вообще идти на подобные ухищрения?.. Ну, если все происходит «по воле Бога», и он сотворил все сущее, то почему бы ему сразу не создать мир с тем количеством дочерних и материнских изотопов, которые мы наблюдаем?.. Тогда и придумывать какие-то непонятные «ускорения распада» абсолютно не требуется…
Но как бы то ни было, идея изменения скорости распада изотопов креационистами вброшена…
А вдруг в ней что-то есть?..
На первый взгляд, эта мысль может показаться совершенно надуманной и излишней, а то и просто бредовой. Ведь «всем известно», что скорость радиоактивного распада не зависит от окружающих условий и является величиной постоянной. И также «всем хорошо известно», что это многократно проверено экспериментально в ходе разных экспериментов уже давно. Об этом опять-таки можно прочитать в любой книжке, посвященной данной тематике…
После открытия в 1896 году Беккерелем радиоактивности были предприняты весьма интенсивные исследования возможности внешнего воздействия на радиоактивный распад с помощью изменения температуры, давления, химического состава, концентрации, магнитных полей. В итоге Резерфорд, Чедвик и Эллис, обобщив многочисленные исследования, пришли к выводу, что скорость радиоактивного распада постоянна при любых условиях [S.E.Rutherford, J.Chadwick, andC.Ellis, «RadiationsfromRadioactiveSubstances «CambridgeUniversityPress, 1930]. Так что «все уже должно быть ясно»…
Или все-таки нет?..
Столь ли бредова в реальности мысль о возможности изменения скорости радиоактивного распада?..
Ответ на этот вопрос, как ни странно, оказывается далеко не очевидным.
И дело даже не в том, что последнее время нередко приходится сталкиваться с такими теориями, где предполагается возможность изменения фундаментальных космологических постоянных со временем и в зависимости от каких-либо условий – из переменности этих фундаментальных постоянных автоматически вытекает возможность изменения и постоянных полураспада. В конце концов эти исследования носят пока сугубо теоретический характер.
Гораздо более важно то, что вопрос о стабильности постоянных полураспада вновь встает на повестку дня в связи с эмпирическими исследованиями!..
* * *
В начале 50-х годов ХХ века группа ученых (под руководством С.Э.Шноля) из города Пущино Московской области обнаружила странный и неожиданный эффект, названный ими феноменом макроскопической флуктуации. Первоначально эффект наблюдался при измерении скорости некоторых сложных химических реакций, а затем был обнаружен и в целом ряде других химических, биологических и физических процессов. Суть его в самых общих чертах сейчас можно сформулировать следующим образом.
Целый ряд случайных процессов, ранее считавшихся абсолютно бесструктурным хаотическим шумом, на самом деле обладает вполне определенными закономерностями, которые отчетливо проявляются при построении гистограмм (своего рода «огибающих графиков») по целой серии измерений. Форма таких гистограмм оказывалась либо схожей, либо сильно отличалась друг от друга в зависимости, например, от времени суток и от расположения в пространстве измерительной аппаратуры. В частности, были выявлены циклы, связанные с солнечными и звездными сутками – форма гистограмм оказывалась схожей через интервалы времени, равные периодам обращения Земли как относительно Солнца, так и относительное неподвижных звезд.
Я не буду вдаваться в детали этих исследований, поскольку они не имеет прямого отношения к теме данной книги. А желающие подробнее ознакомиться с методикой исследований и их результатами могут найти их в интернете, например, тут: http://lah.ru/expedition/egypt2009/otchet_rp2006.pdf
Рис. 152. Симон Шноль
Многочисленные исследования показали универсальность феномена макроскопической флуктуации, в результате чего основная часть экспериментов была переведена на работу с плутониевыми источниками альфа-распада (239Pu). Обнаруженные эффекты и циклы были зафиксированы и на них. В результате был сделан вывод о том, что на случайные процессы (в том числе и на процессы распада!) вполне определенное влияние оказывают особенности самого пространства-времени, в котором производятся измерения (отсюда и появлялись циклы, связанные со звездными и солнечными сутками).
Итак, в «постоянном» процессе изотопного распада обнаружились некие не очень пока еще понятные, но явные зависимости от внешних факторов!.. Пусть в данном случае мы и сталкиваемся с эффектами, может быть, третьего или четвертого порядка (поскольку в данном случае усредненная скорость распада вроде бы остается неизменной), но все-таки!..
А раз есть факты влияния внешнего воздействия наальфа-распад хотя бы в виде суточных циклов, то почему бы не оказаться возможным такому воздействию, при котором могла бы изменяться и средняя скорость распада?!.
И это оказалось не только возможным, но и буквально в последние годы было зафиксировано уже достаточно надежно!..
25 августа 2008 года в США целой группой авторов опубликована весьма интересная статья: JereH. Jenkins, EphraimFischbach, JohnB. Buncher, JohnT. Gruenwald, DennisE. KrauseandJoshuaJ. Mattes, «EvidenceforCorrelationsBetweenNuclearDecayRatesandEarth-SunDistance» (arXiv:0808.3283v1 [astro-ph]).
В статье приводятся результаты исследований периода полураспада изотопа кремния32Si путем прямых измерений скорости распада как функции времени. Эти исследования проводились в Брукхевенской национальной лаборатории (BNL) в период с 1982 по 1986 год и выявили не только отчетливую годовую цикличность процесса распада, но и его явную корреляцию с величиной 1/R2, где R – расстояние от Земли до Солнца (см. Рис. 153). А применение специальных математических методов для обсчета подобных данных, позволило сделать эту корреляцию еще более наглядной (Рис. 154).
Рис. 153.Результаты BNL-измерений
Рис. 154.Сглаженные результаты BNL-измерений
В статье также представлены результаты измерений периода полураспада для изотопа европия 152Eu, которые практически параллельно проводились в течение 15 лет коллективом ученых из Physicalisch-TechnischeBundesandstalt (PTB) в Германии. При этом РТВ-измерения в течение приблизительно двух лет перекрывались с BNL-экспериментами (то есть в течение двух лет проводились одновременно). Германские ученые также получили явную корреляцию своих данных с параметром 1/R2 (см. Рис. 155).
Рис. 155. Результаты РТВ-измерений
Итак. Скорость изотопного распада оказалась величиной вовсе не постоянной!.. И пусть обнаруженные в экспериментах вариации не превышают всего нескольких десятых долей процента, но они есть!..
Самое главное – это означает, что вполне возможны и условия, когда изменения скорости распада могут оказаться весьма существенными. Что это за условия – напрямую зависит от природы эффекта, которая пока еще не очень понятна. Ясно лишь, что она носит вполне объективный характер и не имеет ничего общего со сверхъестественной «божественной волей».
Авторы указанной статьи полагают, что виной всему нейтринное излучение Солнца, что и обеспечивает, по их мнению, согласованность вариаций скорости распада с величиной 1/R2 (поскольку плотность нейтринного излучения от центрального источника, согласно всем физическим канонам, меняется именно обратно пропорционально квадрату расстояния до этого источника). Однако такая версия не очень согласуется с результатами исследований группы Шноля.
Дело в том, что Земля практически «прозрачна» для солнечного нейтринного излучения. А раз так, то никаких суточных солнечных циклов в рядах гистограмм альфа-распада это излучение порождать не должно. И уж тем более оно не должно иметь никакого отношения к появлению звездного суточного цикла (который если и соотносить с каким-то «излучением», то в таком случае связанным уже с центром Галактики).
На мой взгляд, есть смысл вернуться к гипотезе связи феномена макроскопической флуктуации со свойствами и особенностями самого пространства-времени, в котором производятся измерения. И вспомнить о том, что в рамках общей теории относительности (которая весьма неплохо себя зарекомендовала как раз на масштабах Солнечной системы) свойства пространства-времени тесно связаны с гравитацией. А в гравитации задействован все тот же параметр 1/R2 – сила притяжения между телами обратно пропорциональная квадрату расстояния между ними!!!
Тогда можно выдвинуть предположение, что зафиксированные в BNL и PTB измерениях вариации скорости распада обусловлены изменением вовсе не нейтринного излучения, а силы притяжения со стороны Солнца. При таком предположении оказываются вполне объяснимы и суточные (не только солнечный, но и звездный) циклы в феномене макроскопических флуктуаций.
Может ли такое быть?..
А почему бы и нет?.. Ведь в списке факторов, влияние которых на скорость распада пытались искать и не нашли в начале ХХ века, гравитация не значится!..
А ныне проверить гипотезу влияния гравитации на скорость атомного распада можно довольно просто, проведя серию экспериментов, например, на Луне или на удаленной от Земли орбите.
Косвенно то, что тут может быть «виновата» именно гравитация, указывает и следующий выявленный не так давно эмпирический факт.
На довольно многих орбитальных спутниках для определения времени (и прочих связанных с этим задач) устанавливаются сверхточные кварцевые генераторы. И было зафиксировано, что точность этих многократно выверенных и апробированных в земных лабораториях кварцевых генераторов при работе на орбите по невыясненным причинам ухудшается аж на несколько порядков!.. При этом не помогают никакие поправки на теорию относительности и прочее… Так почему бы тут не сказываться, например, именно еще неизученному гравитационному фактору?.. Ведь в зависимости от положения спутника на орбите влияние со стороны Солнца, Луны и прочих небесных тел в этом случае будет сложным образом влиять на кварцевый генератор, изменяя условия его работы и приводя в итоге к ухудшению точности измеряемых интервалов времени.
Конечно, принцип работы кварцевых генераторов совершенно иной, нежели распад радиоактивных изотопов. Но и на кварцевые генераторы, по имеющимся теориям, гравитация сказывать не должна. Так что если в действительности есть какие-то гравитационные эффекты на субмолекулярном уровне (кварцевый генератор), то почему бы этим эффектам не сказываться и на процессах внутри атомного ядра (распад изотопов)?..
При этом вовсе не обязательно, что будет иметь место простая прямая зависимость периода полураспада от силы притяжения – связь может оказаться существенно сложнее. Например, период полураспада может оказаться зависящим не напрямую от гравитации как таковой, а от геометрии пространства-времени, на которую гравитация (согласно широко известной общей теории относительности Эйнштейна) оказывает непосредственное влияние. Какое именно – точно по Эйнштейну или с некоторыми поправками и корректировками – еще находится в стадии обсуждения весьма широкой массой современных исследователей. Но в факте самого такого влияния никто не сомневается.
Как бы то ни было, тут есть варианты. И какой из них окажется правильным – покажут будущие исследования…
Но для текущего положения дел это имеет скорее лишь академический интерес. Однако если высказанная гипотеза влияния (прямого или опосредованного – через геометрию пространства-времени или еще как) гравитации на период полураспада верна, то для геохронологической шкалы и абсолютного датирования пород и минералов возникают очередные серьезные проблемы, поскольку появляется сильнейшая зависимость скорости изотопного распада от местных условий по гравитации.
Не будем трогать последствия, которые вытекают из этого, например, для датировки метеоритов – не о них сейчас речь. Обратимся к более «приземленным» вопросам…
В рамках теории стационарной Земли и теории тектоники плит зависимость скорости распада от гравитации существенного значения не имеет. Но эти теории перестали соответствовать реальным фактам. А вот в рамках гипотезы расширяющейся Земли дело обстоит совершенно по другому.
Допустим, имеет место простая прямая зависимость (скорее всего это, конечно, не так, но возьмем такое условие в самом «нулевом приближении»). Тогда если до расширения планеты (а это, по принятой ныне шкале, составляет почти 95% времени ее существования) радиус Земли был существенно меньше, а гравитация на ее поверхности превышала современную в 7/3 раза (см. ранее), то и условия по изотопному распаду были совсем другими – его скорость должна была (при справедливости того самого «нулевого приближения») в эти же 7/3 раза превышать наблюдаемую ныне. Тогда в пересчете на те же итоговые концентрации радиогенных дочерних изотопов возраст самых древних образцов сокращается примерно в пять раз!.. И возраст Земли получается всего лишь менее одного миллиарда лет!..
Это, конечно, очень грубые оценки. Но любопытно, что примерно такой же результат получился при «высосанной из пальца» замене процента «недостачи» в геологической летописи с 90% до 50%. Совпадение, скорее всего, совершенно случайное. Но совпадение забавное…
Как бы то ни было, выходит, что «золотые гвозди» геохронологической шкалы наРис. 6см. стр. 12 проржавели до трухи, высыпались со своих мест и более уже ничего не держат…
* * *
Ждет ли Землю судьба Фаэтона?..
Ранее упоминалось, что в свинцово-свинцовом методе датирования неизвестные величины исходного содержания изотопов свинца принимаются равными их содержанию в некоем «эталонном» метеорите (метеорит Каньон Дьябло). В основе такого выбора – абсолютно субъективного и ничем необоснованного, но самым непосредственным образом влияющего на результаты «датирования» этим способом геологических пород – находится умозрительная гипотеза, согласно которой метеориты представляют собой «первичное вещество» Солнечной системы. По данной гипотезе, все планеты Солнечной системы сформировались из этого «первичного вещества» в результате длительного процесса его конденсации во все более и более крупные объекты. Метеориты же – всего лишь остатки этого вещества, по каким-то причинам не прошедшие весь процесс «конденсации» и не вошедшие в состав планет…
Эта гипотеза (по странному стечению обстоятельств) некое время занимала доминирующее положение, хотя с самого своего начала вошла в резкое противоречие с эмпирическими данными. Ведь с самых давних времен уже было известно, что метеориты существуют как минимум двух видов – «каменные» (в дальнейшем для них прижилось название «хондриты») и «железные» (точнее: железо-никелевые), резко отличающиеся друг от друга по составу. А это гораздо лучше соответствует версии того, что метеориты – вовсе не «первичное вещество», а вещество, испытавшее сильную дифференциацию (разделение) внутри некоей планеты, которая позднее разрушилась по каким-то причинам. Так железные метеориты легко соотносятся с ядром этой планеты, а хондриты разного состава – с различными слоями ее мантии…
Кстати, название «хондриты» возникло из-за того, что в метеоритах этого типа в изобилии встречаются хондры – каменные шарики размером от долей миллиметра до нескольких миллиметров – капли быстро застывшего расплава (читай – расплавленного вещества мантии, оказавшиеся в результате скоротечных событий в условиях холодного космического пространства).
И между прочим, само появление гипотезы о железо-никелевом ядре и силикатной мантии нашей собственной планеты Земля неразрывно связано именно с подобным составом метеоритов!..
А уж открытие того факта, что в Солнечной системе между орбитами Марса и Меркурия располагается целый Пояс астероидов (тех же метеоритов, только еще не упавших на Землю), дало буквально зрительное подтверждение гипотезе метеоритов как осколков планеты. Пояс астероидов – это и есть остатки той самой планеты (часто называемой Фаэтоном), которая некогда разрушилась…
И здесь ныне ситуация сродни той же эволюции в биологической науке. Перефразируя Еськова: как ни у одного вменяемого естествоиспытателя сомнения не вызывает факт необратимых изменений живых организмов в ходе исторического развития, так ни у одного вменяемого естествоиспытателя не вызывает сомнения факт связи метеоритов с довольно эволюционно развитым космическим телом, а вовсе не с первичным веществом. Однако, увы, и «невнеменяемых» в мире науки тоже хватает…
Рис. 156. Пояс астероидов
Появление ошибочных теорий для истории науки – вовсе не редкость, и в этом нет ничего «страшного». Теории появляются и исчезают, на место ошибочных постепенно приходят корректно описывающие реальность. Но метеоритам тут просто фатально не везет. Достаточно сказать, что именно с ними связано весьма конфузное решение Парижской академии наук, некогда осмеявшей теорию Лапласа о небесном происхождении метеоритов – дескать, «камни не могут падать с неба, поскольку на небе камней нет».
Так и с отождествлением метеоритов с «первичным веществом» Солнечной системы. Отжила бы она свое – и все. Но уж так сложилось, что именно во время доминирования этой явно ошибочной теории складывалась и отрабатывалась технология радиоизотопного датирования, для которой (в частности, для свинцово-свинцового метода) требовалось знать «исходное» содержание изотопов в первичном веществе Солнечной системы. И сюда как нельзя лучше подходила как раз теория того, что метеориты представляют из себя как раз остатки этого самого вещества.
Теория же метеоритов как осколков планеты для этого никак не годилась – и она была отвергнута. Но не просто отвергнута – ее старательно «загоняли на задворки науки», лишая самого необходимого для любой теории – подтверждающих эмпирических данных. Если обнаруживался метеорит, имевший явные признаки серьезной дифференциации вещества и развитых геологических процессов, его объявляли «лже-метеоритом» и просто выбрасывали в корзину. Между тем мне, скажем, доводилось слышать от геологов о метеоритах (которых также постигла эта участь) даже из известняка!.. А это уже явное свидетельство не только геологических, но и развитых биологических процессов на поверхности разрушившейся планеты!..
О том, что подобное действительно могло иметь место, косвенно свидетельствуют так называемые «ледяные метеориты», которые могут вообще оказаться ничем иным как… замерзшими частями мирового океана этой самой бывшей планеты. Реальность «ледяных метеоритов» сейчас находится буквально на самой грани признания научной общественностью. А такая организация, как Объединение «Космопоиск», давно уже занимается сбором информации о таких метеоритах и их исследованием.
Рис. 157.Вадим Чернобров – руководитель Объединения «Космопоиск»
«В 1802 году полутонная льдина шириной в ярд (91 см) упала на Кавендиш (Индия)...
13 августа 1849 года, по сообщению «Таймс» (по другим данным – 14 августа), после исключительно сильного раската грома полутонная глыба неправильной формы, 20 футов (6 м) в окружности свалилась в местечке Орд (Россшир), исследование показало, что глыба была абсолютно прозрачной и состояла из ромбовидных кристаллов длинной 1-3 дюйма (2-8 см)...
В 1863 году в Голландии подобрали льдину-путешественницу весом в 0,6 тонн...
В августе 1882 года в Салина (Канзас) с неба летели 40-килограммовые глыбы льда...
В 1888 году К.Фламмарион подробно описал падение «холодного монстра» величиной 15х6х1,1 фута (5х2х0,3 м)...
2 апреля 1973 года в окрестностях Манчестера (Англия) льдина весом более 2 кг чуть не попала в прогуливающегося доктора Ричарда Гриффитса, но этот ученый догадался положить образец в холодильник; позже выяснилось, что лед имеет слоистую структуру (51 слой льда, разделенный слоями воздуха), попытки смоделировать условия для возникновения такого льда не увенчались успехом...
25 марта 1974 года в Пиннере (Мидлсекс) большая ледяная глыба пробила капот и помяла двигатель легковушки...
21 июля 1979 года житель ст.Мыгушинскай (В-Донской район, Ростовская область) Н.В.Гапеев с сыном заготавливал сено. Вдруг его сын увидел падающий с неба предмет с «хвостом». Затем послышался свистящий звук от падения. Через полчаса, примерно в 300 м от того места, где находились Гапеев с сыном, они нашли расколовшийся на куски лед зеленовато-голубого цвета. Они взяли домой два куска льда. Лед превратился в воду, которая тоже имела цвет зеленовато-голубой.
В начале июня 1981 года в Чешире (Англия) льдина размером «с футбольный мяч» разбила стену в доме 95-летней Мери Никсон.
Вскоре, 24 июня 1981 в Анерлее (Стембриджроуд, Кент, Англия) глыбы льда, свалившегося с чистого неба, пробили в крыше дыру диаметром 2 фута (0,6 м)...
28 сентября 1981 года в Ятили (Хэмпшир) кусок льда упал на дом семьи Пирс; а всего через 11 дней большой ледяной шар упал в нескольких милях к югу от этого места...» (В.Чернобров, «Параллельные миры»).
В последнее же время, несмотря на многочисленные сложившиеся препоны и субъективное неприятие, ситуация постепенно все-таки склоняется в пользу версии, что метеориты представляют из себя осколки вполне сформировавшихся планет. И споры между специалистами переместились в плоскость обсуждения, сколько же было так называемых «материнских тел», из которых образовались метеориты – одно или несколько…
Серьезные подвижки наблюдаются в последнее время в исследовании метеоритов, представляющих из себя базальтовые образования (а базальт – явное свидетельство развитых геологических процессов). Их перестали считать «лже-метеоритами» благодаря весьма хитроумному приему – просто объявили «метеоритами с Марса и Луны», которые якобы были выбиты с поверхности этих планет при падении туда других метеоритов. Хотя если допустить всего лишь одну «мелочь» – что Фаэтон до своей трагической гибели был вполне сформировавшейся геологически и тектонически активной планетой, то никакой необходимости в «экзотике» с выбиванием кусков из Марса и Луны не потребуется…
* * *
Но можем ли мы говорить о том, что те метеориты, которые ныне считаются метеоритами с Луны и Марса, на самом деле имеют совсем другое происхождение?..
Возьмем для примера пару сообщений о «лунных метеоритах».
«Исследователи из Университета штата Нью-Мексико определили возраст лунного метеорита, который был найден на северо-западе Африки в 2000 году. Он составил 2,9 млрд. лет, то есть это самый молодой из найденных на Земле лунных метеоритов (он моложе их как минимум на 250 млн. лет).
Официальное название этого метеорита – NorthwestAfrica 773 (NWA 773). Его вес составляет 633 грамма. Это обломок породы с высоким содержанием оливина (48%). Кроме того, в нем есть фосфор, изотопы самария и неодима (по количеству именно этих изотопов и был определен возраст метеорита), а также другие элементы, которые часто являются несовместимыми друг с другом. Ученые считают, что такой состав говорит о вулканическом происхождении этого камня и о том, что он прилетел на Землю из западного полушария Луны».
«Практически ни один из базальтовых камней, привезенных американскими астронавтами, не старше 3,9 миллиарда лет, но в ходе той миссии на Землю было привезено менее 400 килограммов лунных материалов, и многие ученые подозревают, что это далеко не последнее слово в исследовании вопроса.
…доктор Ананд, работающий над этой проблемой совместно с доктором Кентаро Терадой из университета Хиросимы и другими коллегами, выяснил возраст лунного метеорита, известного под именем «Калахари-009». Когда-то в прошлом этот 13,5-килограммовый кусок вулканической породы отлетел от Луны в результате удара астероида или кометы и упал на Землю на юге Африки, там, где теперь находится Ботсвана.
Ученые знают, что «Калахари-009» прилетел именно с Луны потому, что он содержит атомы кислорода определенного типа. Проанализировав соотношение атомов урана и свинца в фосфорнокислых минералах метеорита, исследователи смогли предположить, что этот кусок базальта Луна выстрелила в космос 4,35 миллиарда лет назад, плюс-минус 150 миллионов лет. «Возраст фосфатов – это и есть возраст метеорита, – объясняет доктор Ананд, – потому что камень твердеет с охлаждением магмы. Вулканическая активность – процесс вторичный. В первую очередь планета должна сформироваться, затвердеть и разделиться на слои; тогда начинает плавиться затвердевшая мантия – и это и приводит к вулканизму»».
Рис. 158.Метеорит из Калахари
Оставим в стороне вопрос о некоем «возрасте» метеоритов. В свете ранее упомянутой возможности изменения периода полураспада в зависимости от условий по гравитации, все выводе о возрасте метеоритов (которые сначала имеют одни условия на материнской планете, другие – во время своего путешествия между планетами, и третьи – во время своего пребывания на Земле от момента падения до момента обнаружения) можно считать просто некорректными. Обратимся к другой части представленной информации…
Итак, во втором случае сами ученые констатируют, что все имеющиеся образцы лунного грунта не превышают в сумме веса всего в несколько сотен килограммов («добавка», доставленная советскими лунными автоматическими станциями, мала и ничего принципиально тут не меняет). Отсюда может следовать только один вывод – наши знания о породах на Луне, мягко говоря, весьма далеки от полных и точных. Тогда какие основания столь категорично соотносить найденные метеориты именно с Луной?.. Абсолютно никаких!..
Ссылка на «атомы кислорода определенного типа» здесь явно означает соотношения между разными изотопами атомов кислорода. Однако разброс по изотопному составу и на Земле-то не столь уж и маленький, а у метеоритов значительно больше и допускает на самом деле совершенно разные трактовки.
Но прежде, чем проанализировать этот момент, обратимся к результатам исследований «марсианских» метеоритов.
Рис. 159.«Марсианский» метеорит
«Марсианское происхождение ряда метеоритов уже давно не вызывает сомнений и установлено по сходству газового состава включений и современной атмосферы планеты, исследованной космическими аппаратами, а также другим косвенным признакам. В настоящее время полученные вещественные данные с Марса подтвердили, что породы многих марсианских метеоритов действительно широко распространены на поверхности планеты».
Во-первых, газовый состав атмосферы Марса мог и сильно меняться в прошлом. На этом, в частности, базируется и гипотеза о том, что на этой планете в прошлом была жизнь. И это же косвенно подтверждают многочисленные свидетельства изменения в прошлом газового состава атмосферы нашей собственной планеты.
Во-вторых, если некогда между орбитами Марса и Юпитера существовала планета Фаэтон, то что мешает тому, чтобы газовый состав включений в «марсианских» метеоритах соответствовал не только марсианской, но и ее атмосфере?.. Абсолютно ничего!.. Тем более, что Фаэтон и Марс оказываются в этом случае «соседями» по Солнечной системе.
И в-третьих, химический состав марсианских минералов известен существенно хуже лунных (по вполне понятным причинам). И нет совершенно никаких оснований для сколь-нибудь категорических выводов о сходстве этого состава с составом «марсианских» метеоритов.
Так что у меня – в отличие от авторов приведенного текста – марсианское происхождение метеоритов вызывает как раз очень большие сомнения. Особенно в свете следующего текста:
«Более точные данные о возрасте Марса дает анализ марсианских метеоритов, которых на Земле известно уже более 20... Все марсианские метеориты представляют собой магматические породы, кристаллизовавшиеся в термодинамических условиях Марса. Процессы формирования метеоритного вещества запечатлены в специфическом минеральном составе и особенно структуре пород, газовых включениях, трещиноватости и др.»
Во-первых, если возможно изменение газового состава атмосферы Марса, то также возможно и изменение «термодинамических условий» на этой планете.
Во-вторых, никто не может утверждать, что на Фаэтоне не было тех «термодинамических условий», в которых могли бы сформироваться «марсианские» метеориты.
Но самое главное – в третьих…
Вот мне интересно: а кто-нибудь вообще удосужился хотя бы прикинуть, какова вероятность, что выбитые куски с Марса вылетают с планеты, затем попадают именно на Землю, а затем их умудряются найти не просто абы кто, а именно специалисты и аж в количестве двух десятков штук, причем буквально за несколько десятков лет!?. По самым простым соображениям такая вероятность должна быть ничтожно мала. И для того, чтобы действительно марсианские метеориты могли обнаруживаться в подобных количествах, они должны чуть ли не «непрерывно сыпаться нам на голову»…
Но это – субъективные оценки…
Обратимся к объективным данным. Точнее: к главнейшему аргументу соотнесения «лунных» и «марсианских» метеоритов именно с Луной и Марсом – содержанию разных изотопов кислорода.
Кислород – самый распространенный химический элемент на Земле (по массе). 99,8 процента всего кислорода, находящегося на Земле, представлено изотопом кислород-16. Остальное приходится на стабильные, но крайне редкие изотопы кислород-17 и кислород-18.
Рис. 160.Содержание изотопов кислорода в метеоритах
Как можно видеть, состав по изотопам кислорода у разных космических объектов очень сильно варьируется. При этом, например, изотопное содержание у «марсианских» метеоритов (при немного другой трактовке данных) вполне укладывается в общий разброс значений изотопных соотношений, который имеет весьма многочисленная группа хондритов – так называемые «обыкновенные хондриты» и «углистые хондриты» (по крайней мере те, что имеют условное обозначение CR, CH и CM). Так что – теперь и всю эту группу тоже отнести к «марсианским»?.. А если не относить, то на каком, собственно, основании отделять из общей совокупности какую-то часть и обзывать ее «марсианскими метеоритами»?..
И как быть, например, с находками в последнее время метеоритов, которые явно указывают на развитые геологические процессы при формировании своего состава, но никак не вписываются ни в «марсианские», ни в «лунные» метеориты?.. Они-то откуда тогда взялись?..
«Два метеорита, найденные в 2006 году в Антарктиде, признаны представителями «нового вида». Результатами изучения уникальных находок, не вписывающихся ни в одну классификацию, ученые обменялись на 39-й Научной конференции по изучению Луны и планет, проходившей с 10 по 14 марта в Техасе, сообщает.
Необычным свойством «гостей из космоса», получивших наименования GRA 06128 и GRA 06129, является их состав. «Это уникально – других метеоритов, которые бы имели в своем составе такое количество плагиоглазов (группа минералов ряда альбит) нет», – заявил сотрудник Университета Вашингтона в Сент-Луисе (штат Миссури) Райан Цайглер. «Есть и другие метеориты, которые содержат эти вещества, но таких пропорций их содержания еще никогда не встречалось», – подчеркнул он.
Все еще без ответа остается вопрос о происхождении метеоритов. Исследователи уверены, что космическое тело, от которого они отделились, должно иметь достаточно сложное строение и, скорее всего, обладает ядром, мантией и корой. Является ли оно планетой или астероидом ученые пока сказать затрудняются.
По одной из первоначальных версий, предположительным местом рождения метеоритов была Венера. Как отмечают исследователи, «космических посланцев» этой планеты на Земле еще никогда не находили. Вероятно, это связанно с тем, что сильная гравитация и плотная атмосфера «Утренней звезды» не позволяют ее обломкам отделиться от нее. Однако позже эта версия была признанна неубедительной, так как возраст GRA 06128 и GRA 06129 оказался больше возраста планеты» (сообщение ИТАР-ТАСС от 14 марта 2008г.)
Детали открытия были представлены в статье в журнале «Nature»12 января 2009 года:
«Пара метеоритов, обнаруженных в антарктическом льду, задала исследователям настоящую загадку. Еще бы: их состав, с одной стороны, вроде и неземной, а с другой – поразительно идентичен земной коре. А откуда она взялась в глубинах Солнечной системы?
Необычные камни были найдены в ходе полевого сезона 2006-2007 годов американской программы по поиску метеоритов в Антарктике ANSMET. Ныне группа ученых из трех университетов США изучила эти два метеорита и пришла к выводу, что с таким составом им еще не приходилось сталкиваться где-либо в Солнечной системе.
Эти камни состояли из андезита, богатого полевыми шпатами. До сих пор такие породы были известны ученым только по Земле.
«Наиболее необычно в этих породах то, что они имеют аналогичный состав с андезитом континентальной коры – что составляет землю под нашими ногами. Таких метеоритов никто и никогда не видел прежде», – заявил Джеймс Дей (JamesDay) из университета Мэриленда (UniversityofMaryland), ведущий автор исследования…
В этой связи было высказано предположение, что данные метеориты ведут свое происхождение не от астероида, а от огромного тела – планеты или какой-либо луны (Земля ведь не одна обладает корой). Но, к удивлению ученых, изотопный анализ находки практически исключил такую возможность. О том, что GRA 06128 и GRA 06129 происходят именно от астероида, говорит специфическое соотношение изотопов кислорода, а также содержание осмия».
Между тем, переход от версии «первичного вещества» к гипотезе происхождения (по крайней мере большинства) метеоритов в результате распада вполне сформировавшейся планеты (или нескольких планет) снимает абсолютно все несуразности, связанные как с «марсианскими» и «лунными» метеоритами, так и с упомянутыми «представителями нового класса».
В том числе: наличие единой зависимости по «специфическому соотношению изотопов кислорода» (см. вышеРис. 160), которая значительно отличается от земной своим наклоном, вполне можно соотнести с той самой планетой Фаэтон, на которой соотношение изотопов кислорода вполне могло отличаться от Земли.
Попадание же как раз на эту зависимость «марсианских» метеоритов гораздо более корректно будет интерпретировать в качестве свидетельства принадлежности их вовсе не к Марсу, а к Фаэтону, что позволяет избежать сомнительной «марсианской» версии с ее уникальностью условий по доставке кусков породы с планеты на планету.
В частности, это очень хорошо сочетается с теорией магнитной сепарации протопланетного вещества на самой ранней стадии формирования Солнечной системы.
Рис. 161. Иммануил Кант
В самых общих чертах сценарий акта творения Солнечной системы был предложен еще Иммануилом Кантом более двух столетий назад. Согласно этому сценарию сначала была газопылевая туманность, которая медленно сжималась под действием сил тяготения. Имея начальный момент вращения, при сжатии она раскручивалась все быстрее и через какое-то время собралась в быстро вращающийся и сплюснутый с полюсов эллипсоид (небулу). По его экватору произошло истечение протопланетного вещества, из которого затем и образовались планеты Солнечной системы.
Известный астрофизик Фрэд Хойл «…высказал идею, что у небулы на стадии формирования протопланетного диска было мощное… магнитное поле. Магнитные силовые линии, будучи жестко связанными с частично ионизированным веществом небулы, должны были поддерживать постоянство угловой скорости во вращающейся и сжимающейся туманности, то есть они, как спицы в колесе, выполняли роль сцепки в системе. При этом во внутренних частях небулы линейные скорости вращения уменьшались, тогда как внешняя ее зона раскручивалась и центробежными силами разбрасывалась в плоскости экватора, образуя протопланетный диск» (В.Ларин, «Земля, увиденная по-новому», ж-л «Знание-сила», №2, 1986).
Рис. 162. Фрэд Хойл
Но «если при образовании протопланетного диска вещество двигалось поперек силовых линий, то заряженные (ионизированные) частицы должны быть захвачены магнитным полем и остановлены в нем, тогда как нейтральные проходили бы через магнитное сито беспрепятственно. Поэтому есть основание ожидать, что распространенность элементов в Солнечной системе зависит от их потенциала ионизации. Логика здесь проста: для одних элементов более вероятно ионизированное состояние атома. И, соответственно, у них больше возможности завязнуть в магнитном поле; другие элементы должны находиться преимущественно в нейтральном состоянии и потому свободно проходить через магнитный сепаратор» (там же).
Рис. 163. Магнитная сепарация вещества в протопланетном диске
Для сравнения В.Ларин использовал в качестве «базовой отправной точки» химический состав самого Солнца, поскольку
«…все термоядерные превращения в нем ограничены синтезом гелия в связи с «выгоранием» водорода (а также частично лития и бериллия) и не затронули баланса более тяжелых элементов» (там же).
Результаты, полученные им для Земли и для метеоритов, которые характеризуют планетарное вещество из гораздо более удаленной от Солнца зоны, вполне подтвердили его логическое предположение.
Рис. 164. Распространенность элементов в земной коре.
Рис. 165.Распространенность элементов в метеоритах
Теперь если учесть, что потенциал ионизации (который зависит прежде всего от заряда ядра и размеров электронной оболочки) у разных изотопов одного и того же элемента практически один и тот же, а масса разная, то в ходе магнитной сепарации мы получаем наличие условий и для изотопной сепарации – ионы более тяжелых изотопов будут обладать большей инерцией, а соответственно второму закону Ньютона, будут меньше тормозиться магнитными силовыми линиями, чем ионы более легких изотопов. Таким образом, изотопное соотношение по кислороду на орбите Фаэтона самым естественным образом должно отличаться от соотношений этих же изотопов у Земли и Луны…
Значительно больший разброс соотношений по изотопам (по сравнению с Землей) вполне можно объяснить тем, что на Земле мы имеем дело лишь с минералами, содержащимися в коре планеты (мантия по большому счету для подобных анализов нам недоступна), а хондриты – части мантии большой планеты, в которой на разных глубинах могли быть и разные соотношения изотопов кислорода. Этому абсолютно ничего не мешает, с точки зрения физики, а известные эффекты изотопной сепарации (то есть разделение разных изотопов друг от друга) только подтверждают подобную возможность.
«В изверженных породах содержание О18 закономерно возрастает от ультраосновных пород к основным и к кислым. Изотопный состав кислорода в ультраосновных и основных породах изменяется в узких пределах и практически одинаков с кислородом метеоритов. В кислых изверженных породах наблюдается относительно большой разброс изотопных отношений, что связано, по-видимому, с фракционированием изотопов кислорода в процессе дифференциации магмы, значительно более высоким содержанием кварца, а также низкотемпературными условиями его образования и др.»
Впрочем, многие исследователи сейчас предпочитают иное объяснение большому разбросу соотношения изотопов кислорода у метеоритов. Они предполагают наличие не одного «материнского тела», а нескольких. И это действительно вполне возможно. Например, в том случае, если Пояс астероидов включает в себя осколки не только самой планеты Фаэтон, но и ее спутников. Скажем, есть версия, что у Фаэтона было чуть ли не восемь спутников, одним из которых была в том числе и Церера – известный астероид размером с тысячу километров…
Рис. 166. Церера по сравнению с Землей
Более того, далеко не все упавшие на Землю метеориты обязательно имеют происхождение именно из Пояса астероидов, а соответственно, и не все они являются осколками Фаэтона и его спутников. Есть, например, отдельные астероиды, не входящие в Пояс между Марсом и Юпитером и вращающиеся по собственным «самостоятельным» орбитам вокруг Солнца.
Но что для нас более важно – аналогичное «кольцевое» скопление астероидов, как выяснилось, есть и гораздо дальше от Солнца – за орбитой Нептуна. То, что раньше считалось отдельной планетой Солнечной системы под названием Плутон, оказалось всего лишь одним из крупных астероидов (причем вовсе не самым крупным) из этого скопления, называемого Поясом Койпера.
Рис. 167. Крупные космические тела, известные за орбитой Нептуна
В первое время астрономы полагали, что Пояс Койпера – довольно «рыхлое» образование, более напоминающее сферическое облако, постепенно и медленно сходящее на нет с увеличением расстояния от Солнца. Однако сейчас выяснилось, что Пояс Койпера имеет достаточно отчетливо выраженную компактную кольцевую форму, близкую по форме к Поясу астероидов между Марсом и Юпитером. И если уж продолжать ту же логику, то Пояс Койпера вполне может быть остатками еще одной «материнской планеты», которая также оказалась разрушенной в результате некоторых процессов, как и Фаэтон.
Но каких процессов?..
Рис. 168.Пояс Койпера
* * *
Самая распространенная версия гибели планеты Фаэтон – столкновение с неким неизвестным космическим телом. То ли с какой-то иной планетой Солнечной системы, то ли с «пришельцем извне»…
При всей простоте этой версии у нее есть и серьезные изъяны.
Во-первых, траектории осколков в Поясе астероидов уж слишком близки к единой траектории всего одной планеты. Столкновение двух планет, которое привело бы к их разрушению, скорее всего имело бы своим результатом гораздо более широкий разброс траекторий осколков с самыми разными значениями как по эксцентриситету («вытянутости» орбиты вокруг Солнца), так и по углу наклона к плоскости эклиптики (основной плоскости вращения тел в Солнечной системе). Однако этого не наблюдается – количество астероидов, имеющих подобные траектории, ничтожно мало по сравнению с общей популяцией Пояса астероидов.
И во-вторых, сомнений в «ударной» версии добавляет Пояс Койпера. Разрушение одной планеты в системе из всего десятка штук в результате столкновения с каким-то иным телом – уже событие экстраординарное. А разрушение сразу двух – представляется совсем маловероятным. Тем более, что Пояс Койпера также в целом обладает весьма компактной формой, связанной опять-таки с единой траекторией.
Естественно, что возникает проблема поиска каких-то иных – и прежде всего внутренних – причин.
Для «общепринятых» моделей планет с железо-никелевым ядром и силикатной мантией такие причины придумать не так уж и просто, а вот модель с гидридными недрами вполне такую возможность предоставляет. Ведь процесс выделения водорода (процесс дегидридизации) из недр может происходить с разной интенсивностью. И при достижении большой скорости этот процесс может перейти в разряд имеющих взрывной характер.
Медленная дегидридизация, как следует из самых простых рассуждений, вряд ли серьезно отразится на судьбе планеты в целом. А вот быстрое интенсивное выделение водорода и других возникающих попутно флюидов вполне может привести к ее разрушению – фактически «взрыву изнутри». И это вполне могло стать причиной гибели как Фаэтона, так и «планеты Койпера» (назовем ее условно так).
Отметим, что при этом как раз мы имеем условия, вполне согласующиеся с особенностями параметров траекторий подавляющего большинства астероидов в двух «поясах» Солнечной системы…
Автоматически возникает вопрос – а что ждет нашу планету?.. Ведь как следует из полученных ранее результатов, процесс расширения Земли не просто продолжается, а постепенно ускоряется во времени на протяжении последней пары сотен миллионов лет, и конца этому ускорению пока не видно (см. Рис. 71 на стр. 117)…
* * *
В принципе, возможно два основных варианта: при полной потере ядром водорода в конце концов процесс расширения заканчивается; и другой вариант – планета не выдерживает темпов дегазации, и выделяющийся из недр водород разрывает ее на куски.
Если внимательно посмотреть на наших соседей по Солнечной системе, то можно, оказывается, найти примеры, которые иллюстрируют (по всей видимости) последствия обоих вариантов возможного развития событий.
Рис. 169. Луна
Скажем, ближайшая к нам соседка, Луна, уже давно завершила, как считается, свою геологическую историю. На ней не обнаруживается ни вулканических, ни тектонических процессов (если не учитывать наблюдений Н.Козыревым и другими исследователями очень слабой остаточной вулканической активности). И вот, что интересно: различие в составе пород лунных материков и морей качественно аналогично различию между материковой и океанической корой Земли!!!
Луна
|
SiO2
|
Al2O3
|
FeO
|
MgO
|
CaO
|
TiO2
|
Na2O
|
K2O
|
"океаны"
|
43,76
|
10,31
|
19,69
|
8,76
|
10,60
|
5,38
|
0,38
|
0,09
|
"материки"
|
46,23
|
21,29
|
7,73
|
9,68
|
12,64
|
0,87
|
0,51
|
0,18
|
Достарыңызбен бөлісу: |