http://www.meteorite.narod.ru

Навигация:

Счетчики:

Рассылки Subscribe.Ru
Новости сайта Метеориты

 

Яндекс цитирования

SpyLOG

Рассылка 'Новости сайта Метеориты'

Следы и следствия космических чудес

"Природа", N 12, 1996

А.В.Бялко, доктор физико-математических наук

ЧУДО - слово не из научного словаря, поэтому с самого начала оговорюсь, что речь пойдет об отношении науки к необъясненным или не до конца понятным явлениям космического происхождения. В обиходном же смысле чудом называют нечто необъяснимое (не поддающееся пониманию внешнее событие) или даже неизъяснимое (недоступное разумному описанию видение в человеческом сознании). Оставим в стороне последнее - психика, к сожалению, пока далека от идеала научного описания. Попробуем на нескольких примерах показать, что даже в редких и необычных космических явлениях сегодня уже нет принципиально необъяснимого, а есть лишь пока не объясненное. А еще чудом (в этом же смысле) можно считать все непредсказанное или пока не наблюдавшееся. Разве не чудным подарком науке было столкновение в 1994г. осколков кометы с Юпитером? Само понятие научной достоверности всегда оставляет некоторое место сомнению. Достижения науки с начала космической эры в объяснении астрономических явлений создали обширную базу знаний. Хотя в ней каждое положительное утверждение и не считается абсолютной истиной, однако весь комплекс современных знаний о ближнем космосе стал прочным и взаимопроникающим. Настолько прочным, что выдвижение принципиально новых гипотез теперь далеко не просто: гипотетические идеи, не укладывающиеся в систему знаний, вызывают сразу несколько возражений, и их отторжение происходит одновременно по многим направлениям. Примеров тому довольно много - и на них интересно проследить, как склонность человечества к поиску чудес используется шарлатанами для извлечения сиюминутной выгоды, а политиками - иногда для научного же блага, но всегда с пользой для собственной карьеры. Но оправданны ли столь сильные средства?

КАК ВОЗНИКЛА ЖИЗНЬ?

Жизнь - чудо из чудес со всех точек зрения. Как образовались первые организмы, способные к самовоспроизведению, и как возникла зеркальная асимметрия их молекул в окружающем мире, который в среднем зеркально-симметричен? (РНК и ДНК составлены только из оптически правовращающих нуклеотидов, а энзимы - из левых аминокислот.) Увы, надежно обоснованного ответа на эти два связанных между собой вопроса пока нет. Интерес к загадке происхождения жизни недавно был подогрет научной сенсацией: в метеорите ALH84001 были обнаружены микроскопические следы, схожие по форме с окаменевшими земными бактериями. Минералогический и изотопный анализы метеорита также дали ряд свидетельств в пользу того, что когда-то на этом камне происходила бактериальная жизнь.
Метеорит ALH84001 был найден в Антарктиде в 1984 г. Он представляет собой желтовато-коричневый булыжник массой 1930.9 г, принадлежащий к метеоритной группе CNS. Эта небольшая по числу группа названа по первым буквам названий метеоритов Shergotty, Nakhla, Chassigny, найденных в середине прошлого - начале этого века. Необычный минералогический состав CNS-метеоритов долгое время не позволял понять их происхождение, но в начале 80-х годов по изотопному составу газовых включений удалось установить, что их материнские породы были на поверхности Марса.

Радиоизотопный анализ показал, что изверженные породы ALH84001 имеют возраст около 4.5 млрд лет. Примерно 3.6 млрд лет назад произошло растрескивание камня. Вскоре после этого момента в нем (возможно не без участия примитивных живых организмов) возникло большое количество необычных минеральных образований. <%1>Затем он был выброшен с Марса при ударе астероида и долгое время мигрировал по Солнечной системе, пока не упал на антарктические льды (это произошло не ранее чем 13Ътыс. лет назад). Вслед за появлением статьи в "Science " президент США рекомендовал конгрессу поддержать долгосрочную программу изучения Марса. Планируются полеты исследовательских станций на Марс, использующие все ближайшие благоприятные периоды (декабрь 1996, а также 1998, 2001, 2003, 2005 гг.), общей стоимостью около 1 млрд долл. Значение открытия (если считать его совершившимся) - первостепенно. Но как это ни покажется странным, первая реакция специалистов на его публичное признание и на столь важный сдвиг общественного мнения оказалась далеко не восторженной. Причина в том, что само утверждение о признаках жизни прозвучало сильнее, чем это принято по канонам научной этики.
При обсуждении этого круга идей сотрудник нашей редакционной коллегии, известный российский микробиолог член-корреспондент РАН Г.А.Заварзин привел еще один аргумент в пользу рассмотрения космического зарождения жизни на нашей планете. Древнейшие проявления жизни на Земле имеют возраст 3.5-3.8 млрд лет, <%1>но при этом обнаруживаются сразу два сообщества микроорганизмов, сосуществующие, более того, нуждающиеся друг в друге (иначе говоря, они не автотрофные, а гетеротрофные организмы). Темп дальнейшей эволюции живой природы нам известен (ее усложнения можно формально выразить через удлинение цепи наследственной молекулы ДНК)<%-1>. И тогда получается, что отрезок времени от образования достаточно холодной поверхности Земли (4.2-4.1 млрд лет) до появления первых организмов с длиной цепочки нуклеотидов как минимум 10-5 пар - слишком короткий. Поэтому вероятность занесения бактериальной жизни на Землю из космоса - сценарий возможный. Сама идея появления бактериальной жизни в космосе, на поверхности малых небесных тел - гипотеза панспермии - была высказана еще в начале века одним из первых лауреатов Нобелевской премии Сванте Аррениусом. Внесли вклад в ее развитие и российские ученые. Пять лет назад А.Ю.Леин и М.В.Иванов показали, что в метеоритах марсианского происхождения наблюдается настолько необычное для космических тел соотношение изотопов углерода, что наилучшим для его объяснения механизмом была бы изотопная дифференциация при жизнедействии метанообразующих бактерий. К сожалению, последние свидетельства существования бактериальной жизни на Марсе в его далеком прошлом только косвенные. Логическая цепь еще слишком длинна, а каждое ее звено оставляет возможности альтернативной трактовки. Во-первых, марсианское происхождение CNS-метеоритов еще нельзя считать строго доказанным. Во-вторых, нельзя исключить, что микроскопические образования, признаваемые за окаменевшие следы живого, чисто минерального происхождения. Наконец, биогенная органика могла быть занесена в метеорит в течение его пребывания на Земле: в верхних слоях антарктических льдов достаточно много бактериальной жизни.

МИСТИФИКАЦИИ И ФАЛЬСИФИКАЦИИ
Предостаточно историй о рождении чудес при ловких фокусах и подтасовках, есть и примеры сознательных фальсификаций астрономических наблюдений. Случай, о котором будет рассказано, поучителен тем, что, несмотря на ложность исходных данных, воздействие работы оказалось в целом полезно для науки, так какЪспособствовало принятию решения о начале одной из самых грандиозных научных программ.

Сегодняшнее стимулирование исследований Марса вызывает ассоциации с теперь уже отдаленной историей научного обоснования американской программы "Аполлон ", кульминацией которой стали первые высадки человека на Луне. Известный американский планетолог А.Камерон писал в "Природе " о тогдашнем споре трех концепций образования Луны, завершившимся рождением совершенно новой идеи, гипотезы Великого столкновения. Но еще одна сторона предполетных дискуссий выпала из его рассказа. В конце 50 - начале 60-х годов отнюдь не был ясен тот факт, что все лунные кратеры - ударного происхождения. Выяснение этого вопроса и стало одной из приоритетных задач, решенных программой "Аполлон ". Кальдеры и кратеры земных вулканов по своей форме трудноотличимы от взрывных и ударных кратеров5. В то время астроблемы (большие ударные кратеры) еще не были известны, а вулканических кольцевых структур на Земле много, поэтому идея вулканического образования лунных кратеров выглядела вполне естественной и пользовалась широкой поддержкой. Более того, существовал ряд странных, не подтверждавшихся другими астрономами наблюдений лунной активности, схожей с вулканической, - был даже введен специальный термин: "транзиентные явления ". Самое значительное и веское из них - извержение в кратере Альфонс - было описано известным советским астрономом Н.А.Козыревым. Он не только утверждал, что наблюдал выброс, но опубликовал измеренные им спектры исходящих газов, удивительно схожие со спектрами земных извержений6. Возможно, и не стоило бы вспоминать об этой и других странных работах Козырева, но за последнее время в популярных журналах ( "Химия и жизнь ", "Вселенная и мы ") снова появились работы, его возвеличивающие и обвиняющие критиков в закапывании таланта. Во времена "открытий " лунных извержений не было оснований для сомнений в их достоверности, сегодня же вероятность того, что это была прямая фальсификация, надо считать очень близкой к единице.
Во-первых, несколько экспедиций на Луну, тщательный анализ ее пород и сейсморегистрация доказали, что это небесное тело остыло настолько, что в его недрах не может проходить подготовка к извержению, а породы поверхности не вулканического, а ударного происхождения.

Во-вторых, с лунных спутников были проведены прямые измерения радиоактивности газов, исходящих из поверхностных пород. Признаков вулканических извержений на Луне обнаружено не было.
В-третьих, утверждение о текто<%4>нической пассивности Луны хорошо сопрягается с теоретической оценкой: за время жизни около 4 млрд лет при температуропроводности лунных пород c=10-6 м 2/с характерная глубина остывания p(c t)1/2 должна составить около 1000Ъкм. Эта величина сравнима с радиусом Луны, поэтому даже в ее центральных областях температура опустилась значительно ниже температур плавления, а тепловой поток лунных недр давно стал недостаточен для поддержания вулканической активности вблизи поверхности. Наблюдавшиеся слабые потрескивания в недрах Луны связаны с ее продолжающимся остыванием и с солнечными приливами.
Наконец, существуют косвенные свидетельства. Незадолго до сенсационной публикации о вулканизме кратера Альфонс, сопровождавшейся спектрограммами извержения, Козырев побывал на Камчатке, где сам проводил измерения спектра вулканических газов. Кроме того, лунное извержение - не единственное его сомнительное наблюдение: ему же принадлежит парадоксальное утверждение, что место на небосводе, в котором Солнце было DtЪ=Ъ499Ъс назад (время распространения света до Земли), также слабо излучает. Угол между этими точками (wDtЪ=Ъ2.1o) зависит от угловой скорости вращения планеты w. Выходит, что при наблюдении, скажем, космическим телескопом это угловое расстояние вообще определяется волей наблюдателя. Рассуждения Козырева о сверхсветовой скорости не способны объяснить "феномен двойного Солнца ": при мгновенной передаче информации диск источника должен оказаться на небосводе точно в том же месте (лишь картина его зернистости была бы смещена).

Что могло подвигнуть известного астронома на чудотворчество? Искореженная судьба? Тщеславие? Намек на возможный ответ есть в статье, вскрывшей историю разгрома Пулковской обсерватории в 1937 г. И все же понять и объяснить, как мог дойти ученый до жизни такой, способен, наверное, только большой писатель. В этом аспекте вот что интересно. Козырев был яркой личностью и умел привлекать к себе внимание: о его жизни и парадоксальных идеях писали М.С.Шагинян, И.С.Шкловский. Иосиф Самуилович был видным теоретиком астрономии, к сожалению, он не анализировал фантазии Козырева, но, напротив, описав его перипетии, желчно пенял А.Солженицыну, что тот не включил историю отсидки Козырева в "Архипелаг ГУЛАГ ". А ведь не включил...

ОБ ЯСНЕНИЕ ТУНГУССКОГО ФЕНОМЕНА

В июле 1996 г. в Болонском университете состоялась международная конференция "Тунгуска-96 ", посвященная явлениям, сопровождающим падение кометных тел. Ее участниками стали видные ученые из многих стран, в том числе из России. С докладами выступили Ю.Шумейкер (Лоуэллская лаборатория, США), М.Бослоу (Национальная лаборатория Сандиа, США), Дж.Лонго (Болонский университет, Италия), П.Фаринелла (Пизанский университет, Италия), С.Григорян (Институт механики, МГУ), Н.Васильев (Комиссия по метеоритам СО РАН), Е.Колесников (МГУ, Россия) и др. Проведение конференции стало возможным благодаря усилиям и энтузиазму профессора Лонго, работы которого по анализу состава Тунгусского космического тела хорошо известны. В конференции приняла также участие Л.А.Паршина, редактор отдела физики журнала "Природа "9. Годом раньше конференция "Тунгуска-95 " проходила в Москве и Томске, а небольшая группа ее участников побывала и на месте события (60o53' с.ш., 101o54' в.д.), происшедшего 30 июня 1908. За без малого девяносто лет, истекшие с момента взрыва, пришло общее понимание события в районе р.ЪПодкаменная Тунгуска. Сегодня принципиально ясно следующее10: в земную атмосферу со скоростью 12-20 км/с вошло небесное тело размером порядка 100 м массой в диапазоне от 0.3 до 1 млн т; при его разрушении на высоте 5-8 км выделилась энергия 4.1016-1.7.1017ЪДж (тротиловый эквивалент 10-40ЪМт). Из-за разброса приведенных параметров оценка плотности тела варьируется так же широко, поэтому трудно сказать, было ли оно кометой с плотностью 0.5Ът/м3 или малым астероидом с плотностью 2.3Ът/м3. Представления о взрыве кометы или астероида подтверждаются всей совокупностью косвенных свидетельств, а также анализом минеральных микрокапель, оставшихся в смоле обожженных взрывом деревьев. За многолетнюю историю исследований Тунгусского феномена было высказано огромное количество гипотез о его происхождении, но сегодня можно сказать, что победила наиболее естественная версия. Отмирание интереса к экзотическим объяснениям началось довольно давно, но логическую точку в истории исследований поставили события 1994Ъг.: обнаружение кометной цепочки, предсказание ее столкновения с Юпитером и наблюдения, в целом подтвердившие теоретические работы. В атмосфере Юпитера произошло явление, гораздо мощнее тунгусского, но схожее по своей причине.

Если на московской конференции еще высказывались версии, альтернативные кометно-астероидной12, то в Болонье отбор докладов был более строг. Там прозвучала лишь одна гипотеза другого (но по сути близкого) ряда - идея химического взрыва в атмосфере при сгорании кометного вещества (Г.А.Никольский и др.). Она легко находит свой контраргумент: энергия, выделяющаяся при сгорании единицы массы любого вещества (максимальна для водорода: 1.2.108 Дж/кг) меньше кинетической энергии единицы массы, которая переходит во взрывную при торможении в атмосфере (уже при скорости 13Ъкм/с она составляет 1.7.108ЪДж/кг, а скорость входа, меньшая второй космической, невозможна). При существующей неопределенности не столь уж важно, добавлять химическую энергию к кинетической или пренебречь ею.
На конференции рассматривались теоретические и численные модели входа небесных тел в атмосферы планет, анализировались следы таких событий на Земле и Юпитере и последствия их возможного повторения, а один из открывателей знаменитой юпитерианской кометы Ю.Шумейкер оценил частоту событий, по масштабу равных или превосходящих Тунгусское. Ответ Шумейкера: примерно раз в 300 лет (от 150 до 500 лет).

В целом можно сказать, что конференция в Болонье сформулировала итог многолетним исследованиям Тунгусской катастрофы в виде уверенного научного утверждения. Его дальнейшие уточнения возможны, но радикальный пересмотр весьма маловероятен.

Уже после Болонской конференции в печати появилась работа В.В.Свецова, в которой рассчитано поле излучения, возникающего при падении на Землю астероида, аналогичного тунгусскому. Теоретическая облученность земной поверхности оказалась достаточной для возникновения лесных пожаров под местом взрыва, а световое поле в области самого падающего тела - настолько сильное, что все его вещество и должно было испариться.

Бялко А.В.



 

 

Home | О нас | Новости | Каталоги | Если ВЫ нашли метеорит | Статьи и сообщения | Метеоритная коммерция | Фотоколлекция метеоритов | "Метеориты" для народа | Книги | Мемориал
Ссылки | Фотогалерея | Гостевая книга | Свяжитесь с нами

 

Meteorite web site, 2001.
webmaster


Настоятельно рекомендуется использовать для просмотра браузер Internet Explorer 4.0 и выше. 

Качественное изготовление сайтов, дизайн студия | подводное плавание, diving, дайвинг клуб, гидрокостюм, дайв сафари | инфракрасный детекторы, банковскому оборудования, детектором валюты | Компания предлагает услуги вывоза мусора, а именно: вывоз мусора из москвы грузовиками. | Отдых в сочи Цирк
Hosted by uCoz