El motivo de la creación del polvo cósmico. Polvo cósmico: los secretos de una sustancia especial

LA MATERIA ESPACIAL EN LA SUPERFICIE DE LA TIERRA

Desafortunadamente, no existen criterios claros para diferenciar el espacio.sustancia química de formaciones cercanas a ella en formaEl origen terrenal aún no se ha resuelto. Es por esola mayoría de los investigadores prefieren buscar cósmicospartículas químicas en áreas alejadas de los centros industriales.Por la misma razón, el principal objeto de estudio espartículas esféricas, y la mayor parte del material tienela forma irregular suele perderse de vista.En muchos casos sólo se analiza la fracción magnética.partículas esféricas, para las cuales ahora existen las másInformación Variada.

Los objetos más favorables para la búsqueda de objetos espaciales son¿Qué tipo de polvo son los sedimentos de las profundidades marinas/debido a la baja velocidad?sedimentación/, así como témpanos de hielo polares, excelentepreservando toda la materia que se deposita en la atmósfera.Las instalaciones están prácticamente libres de contaminación industrial.y son prometedores a efectos de estratificación, estudiando la distribuciónde materia cósmica en el tiempo y el espacio. Porlas condiciones de sedimentación son similares a las de acumulación de sal; estas últimas también son convenientes porque facilitan el aislamientoel material requerido.

La búsqueda de atomizadode materia cósmica en los depósitos de turba. Se sabe que el aumento anual de las turberas altas esaproximadamente 3-4 mm por año, y la única fuenteLa nutrición mineral para la vegetación de las turberas elevadas esEs una sustancia que cae de la atmósfera.

Espaciopolvo de sedimentos de aguas profundas

Peculiares arcillas y limos rojos, compuestos de residuoskami de radiolarios silíceos y diatomeas, cubren 82 millones de km 2fondo del océano, que es una sexta parte de la superficiede nuestro planeta. Su composición según S.S. Kuznetsov es la siguiente: Generalmente: 55% SiO 2 ;16% Alabama 2 oh 3 ;9% F eO y 0,04% Ni and Co. A una profundidad de 30-40 cm, se encontraron dientes de pez que viven en él.que existió en la era Terciaria, lo que da motivos para concluir queLa tasa de sedimentación es de aproximadamente 4 cm pormillones de años. Desde el punto de vista del origen terrestre, la composiciónLas arcillas son difíciles de interpretar. Alto contenido.en ellos, el níquel y el cobalto son objeto de numerososinvestigación y se considera asociado con la introducción del espacio.materiales / 2.154.160.163.164.179/. En realidad,El níquel Clarke es igual al 0,008% para los horizontes superiores de la Tierra.ladrar y 10 % para agua de mar /166/.

Sustancia extraterrestre encontrada en sedimentos de aguas profundasprimera vez por Murray durante la expedición Challenger/1873-1876/ /las llamadas “bolas espaciales de Murray”/.Un poco más tarde, Renard retomó su estudio, el resultadoEsto resultó en un esfuerzo conjunto para describir lo que se encontró.material /141/ Las bolas espaciales descubiertas pertenecen aSe centraron en dos tipos: metal y silicato. Ambos tipostenía propiedades magnéticas, lo que hizo posible utilizarSe utiliza un imán para separarlos del sedimento.

La esferula tenía una forma redonda regular con un promediocon un diámetro de 0,2 mm. En el centro de la pelota un maleableNúcleo de hierro, recubierto en su parte superior por una película de óxido.Se encontraron níquel y cobalto en las bolas, lo que permitió expresarSuposición sobre su origen cósmico.

Las esférulas de silicato, por regla general, no son tenía esfera estrictaforma rica / se les puede llamar esferoides /. Su tamaño es ligeramente mayor que el de metal, el diámetro alcanza 1 milímetro . La superficie tiene una estructura escamosa. Mineralógicosu composición es muy uniforme: contienen hierro-silicatos de magnesio-olivinos y piroxenos.

Amplio material sobre el componente espacial de las profundidades marinas. Nuevos sedimentos fueron recogidos por una expedición sueca en un barco"Albatros" en 1947-1948. Sus participantes utilizaron la selección.columnas de suelo a una profundidad de 15 metros, estudiando el resultadoUn número de obras / 92.130.160.163.164.168/ están dedicadas al material.Las muestras resultaron ser muy ricas: Petterson señala quepor 1 kg de sedimento hay de varios cientos a varios mil esférulas.

Todos los autores notan una distribución muy desigual.bolas tanto a lo largo de la sección del fondo del océano como a lo largo de suárea. Por ejemplo, Hunter y Parkin /121/, habiendo estudiado dosmuestras de aguas profundas de diferentes lugares del Océano Atlántico,encontró que uno de ellos contiene casi 20 veces másesférulas que la otra, y explicaron esta diferencia por la desigualdadtasas de sedimentación en partes diferentes océano.

En 1950-1952, la expedición danesa a aguas profundas utilizóNilo para recoger materia cósmica en los sedimentos del fondo del océano rastrillo magnético: una tabla de roble con fijaciónTiene 63 imanes fuertes. Con este dispositivo se peinaron unos 45.000 m2 de la superficie del fondo del océano.Entre las partículas magnéticas con probables efectos cósmicos.origen, se distinguen dos grupos: bolas negras con metalnúcleos lic o sin ellos y bolas marrones con cristalinoestructura personal; los primeros rara vez superan en tamaño 0,2 milímetros Son brillantes, de superficie lisa o rugosa.ness. Entre ellos hay ejemplares fusionados.tamaños desiguales. Níquel ycobalto, magnetita y schreibersita son comunes en la composición mineralógica.

Las bolas del segundo grupo tienen una estructura cristalina.y son de color marrón. Su diámetro promedio es 0,5 milímetros . Estas esférulas contienen silicio, aluminio y magnesio ytener numerosas inclusiones transparentes de olivino opiroxenos /86/. Pregunta sobre la presencia de bolas en los sedimentos del fondo.El Océano Atlántico también se analiza en /172a/.

Espaciopolvo de suelos y sedimentos

El académico Vernadsky escribió que la materia cósmica se deposita continuamente en nuestro planeta, siguiendo el principiooportunidad pial de encontrarlo en cualquier lugar de la tierrasuperficie, pero esto conlleva ciertas dificultades,que se puede resumir de la siguiente manera:

1. Cantidad de sustancia depositada por unidad de área.muy insignificante;
2. Condiciones para conservar las esférulas durante mucho tiempo.el tiempo aún no ha sido suficientemente estudiado;
3. Existe la posibilidad de que se produzcan explosiones industriales y volcánicas. contaminación;
4. es imposible excluir el papel de la redeposición de ya caídossustancias, como resultado de lo cual en algunos lugares habráSe observa enriquecimiento, y en otros, agotamiento del cósmico. material.

Aparentemente óptimo para preservar el espacio.El material es un ambiente libre de oxígeno, ardiendo lentamente, en parte.ness, colocar en cuencas de aguas profundas, en áreas de bateríalación de material sedimentario con rápido entierro de la sustancia,así como en pantanos con condiciones de restauración. Mayoríaprobablemente enriquecido en materia cósmica como resultado de la redeposición en determinadas zonas de los valles fluviales, donde suele depositarse la fracción pesada de sedimento mineral./obviamente solo termina aquí esa parte del peso caído-una sociedad cuyo peso específico es mayor que 5/. Es posible queEl enriquecimiento con esta sustancia también se produce en el final.morrenas de glaciares, en el fondo de lagos de alquitrán, en fosas glaciares,donde se acumula el agua derretida.

En la literatura hay información sobre hallazgos durante el período Shlikhov.niya esférulas clasificadas como cósmicas /6,44,56/. en el atlasminerales de placer, publicado por la editorial estatal de ciencia y técnicaliteratura en 1961, las esférulas de este tipo se clasifican comometeoritos De particular interés son los hallazgos de cósmicos.¿Qué tipo de polvo hay en las rocas antiguas? Los trabajos en esta dirección sonRecientemente han sido estudiados muy intensamente por varioscuerpos Así, los tipos de horas esféricas, magnéticas, metálicas

y vítreo, el primero con el aspecto característico de los meteoritosCifras de Manhattan y alto contenido de níquel,descrito por Shkolnik en el Cretácico, Mioceno y Pleistocenorocas de California /177,176/. Hallazgos similares posterioresfueron elaborados en rocas del Triásico del norte de Alemania /191/.Croisier, habiéndose fijado como objetivo estudiar el espaciocomponente de rocas sedimentarias antiguas, muestras examinadasde varios lugares/área Nueva York, Nuevo México, Canadá,Texas/ y varias edades/ desde el Ordovícico hasta el Triásico inclusive/. Entre las muestras estudiadas se encuentran calizas, dolomitas, arcillas y lutitas. El autor encontró esférulas por todas partes, que obviamente no pueden atribuirse a los indios.contaminación estriada, y muy probablemente tengan una naturaleza cósmica. Croisier afirma que todas las rocas sedimentarias contienen material cósmico y que el número de esférulas coincide.oscila entre 28 y 240 por gramo. El tamaño de las partículas es mayoritariamenteEn la mayoría de los casos se encuentra dentro del rango de 3 µ a 40 µ, ysu número es inversamente proporcional a su tamaño /89/.Datos sobre polvo meteórico en areniscas del Cámbrico de EstoniaInformes de vivid /16a/.

Como regla general, las esférulas acompañan a los meteoritos y se encuentranen los lugares del impacto, junto con restos de meteoritos. PreviamenteSe encontraron bolas totales en la superficie del meteorito de Braunau./3/ y en los cráteres Hanbury y Wabar /3/, posteriormente formaciones similares junto con un gran número de partículas irregularesSe descubrieron formas en las proximidades del cráter de Arizona /146/.Este tipo de sustancia fina, como se mencionó anteriormente, suele denominarse polvo de meteorito. Este último ha sido estudiado en detalle en los trabajos de muchos investigadores.donantes tanto en la URSS como en el extranjero /31,34,36,39,77,91,138.146.147.170-171.206/. Usando el ejemplo de las esférulas de Arizonase encontró que estas partículas tienen un tamaño promedio de 0,5 mmy consisten en kamacita cubierta de goethita o encapas alternas de goethita y magnetita, cubiertas con finasuna capa de vidrio de silicato con pequeñas inclusiones de cuarzo.Es característico el contenido de níquel y hierro en estos minerales.se expresa en los siguientes números:

mineral hierro níquel
kamacita 72-97% 0,2 - 25%
magnetita 60 - 67% 4 - 7%
goethita 52 - 60% 2-5%

Nininger /146/ descubrió el mineral en bolas de Arizonalejías características de los meteoritos de hierro: cohenita, esteatita,schreibersita, troilita. El contenido de níquel resultó ser igual aen promedio,1 7%, que coincide, en general, con los números , recibió-por Reinhard /171/. Cabe señalar que la distribuciónmateria fina de meteoritos en las cercaníasEl cráter del meteorito de Arizona es muy irregular." La razón probable de esto es, aparentemente, o el viento,o una lluvia de meteoritos que la acompaña. Mecanismola formación de esférulas de Arizona, según Reinhardt, consiste enSolidificación repentina de un meteorito fino líquido.sustancias. Otros autores /135/, junto a éste, asignan una definiciónlugar compartido de condensación formado en el momento de la caídavapor Se obtuvieron resultados esencialmente similares en el curso del estudio.Concentración de materia fina de meteoritos en la zona.la lluvia de meteoritos Sikhote-Alin. E.L.Krinov/35-37.39/ divide esta sustancia en los siguientes principales categorías:

1. micrometeoritos con una masa de 0,18 a 0,0003 g, que tienenregmaglypts y corteza de fusión / deben distinguirse estrictamentemicrometeoritos según E.L. Krinov de micrometeoritos en el entendimientoInstituto de Investigación Whipple, discutido anteriormente/;
2. polvo de meteorito, en su mayoría hueco y porosopartículas de magnetita formadas como resultado del impacto de meteoritos en la atmósfera;
3. El polvo de meteorito es el producto de la trituración de meteoritos que caen y consta de fragmentos de ángulos agudos. En mineralógicaLa composición de este último incluye kamacita con una mezcla de troilita, schreibersita y cromita.Como en el caso del cráter del meteorito de Arizona, la distribuciónLa división de la materia en el área es desigual.

Krinov considera que las esférulas y otras partículas fundidas son productos de la ablación de meteoritos y aporta pruebashallazgos de fragmentos de estos últimos con bolas adheridas.

También se conocen hallazgos en el lugar de la caída de un meteorito de piedra.lluvia Kunashak /177/.

La cuestión de la distribución merece una discusión especial.polvo cósmico en suelos y otros objetos naturaleszona de la caída del meteorito Tunguska. Gran trabajo en estoLa dirección se llevó a cabo en 1958-65 mediante expediciones.Comité sobre Meteoritos de la Academia de Ciencias de la URSS, Sección Siberiana de la Academia de Ciencias de la URSS. Se ha establecido queen suelos tanto del epicentro como de lugares distantes de élSe detectan casi constantemente distancias de hasta 400 km o más.bolas de metal y silicato de tamaño comprendido entre 5 y 400 micras.Estos incluyen brillantes, mate y ásperos.tipos de horas, bolas regulares y conos huecos. En algunosEn estos casos, las partículas de metal y silicato se fusionan entre sí.amigo. Según K.P. Florensky /72/, los suelos de la región epicentral/interfluve Khushma - Kimchu/ contienen estas partículas sólo enuna pequeña cantidad /1-2 por unidad de superficie convencional/.Se encuentran muestras con contenidos de cuentas similares enhasta 70 km del lugar del accidente. Pobreza relativaEl significado de estas muestras se explica según K.P. Florenskyla circunstancia de que en el momento de la explosión la mayor parte de la información meteorológicaRita, habiendo entrado en un estado finamente disperso, fue desechada.hacia las capas superiores de la atmósfera y luego se desvió en la direcciónviento. Partículas microscópicas, que se sedimentan según la ley de Stokes,En este caso, deberían haber formado un penacho de dispersión.Florensky cree que el límite sur de la columna esaproximadamente 70 km hasta C W desde el sitio del meteorito, en la piscina.Río Chuni/área del puesto comercial de Mutorai/donde se encontró la muestraque contiene hasta 90 bolas espaciales por muestraunidad de área. En el futuro, según el autor, el tren.continúa extendiéndose hacia el noroeste, capturando la cuenca del río Taimura.Obras de la rama siberiana de la Academia de Ciencias de la URSS en 1964-65. Se ha comprobado que a lo largo de todo el curso se encuentran muestras relativamente ricas r. Taimurs, un también en N. Tunguska /ver mapa/. Las esferas aisladas en este caso contienen hasta un 19% de níquel/segúnAnálisis microespectral realizado en el Instituto de Ciencias Nucleares.física de la rama siberiana de la Academia de Ciencias de la URSS/. Esto coincide aproximadamente con las cifrasobtenido por PN Paley en el campo usando un modelo de sha-riks aislados de los suelos de la zona del desastre de Tunguska.Estos datos sugieren que las partículas encontradasson verdaderamente de origen cósmico. La pregunta esSu relación con el meteorito de Tunguska aún está por verse.que está abierto por falta de estudios similaresen áreas de fondo, así como el posible papel de los procesosredeposición y enriquecimiento secundario.

Interesantes hallazgos de esférulas en la zona del cráter de Patomskytierras altas El origen de esta formación, atribuidoObruchev a volcánico, sigue siendo controvertido,porque presencia de un cono volcánico en una zona remotaa muchos miles de kilómetros de centros volcánicos, antiguosellos y los modernos, en muchos kilómetros de sedimentario-metamórficoestratos paleozoicos, parece cuanto menos extraño. Los estudios de las esférulas del cráter podrían proporcionar una información inequívocarespuesta a la pregunta y su origen / 82,50,53/.Destacar-la eliminación de sustancias del suelo se puede realizar mediante el métodohovania. De esta manera, se aísla una fracción de cientos de tamaños.micrones y gravedad específica superior a 5. Sin embargo, en este casoexiste el peligro de tirar toda la fina cola magnéticación y la mayor parte del silicato. E.L. Krinov aconsejaRealice un lijado magnético con un imán suspendido desde la parte inferior. bandeja /37/.

Más método preciso es separación magnética, secao mojado, aunque también tiene un importante inconveniente:durante el procesamiento se pierde la fracción de silicato.Las instalaciones de separación magnética seca se describen en Reinhardt/171/.

Como ya se indicó, la materia cósmica a menudo se recolectaen la superficie de la tierra, en zonas libres de contaminación industrial. En su dirección, estos trabajos se acercan a la búsqueda de materia cósmica en los horizontes superiores del suelo.bandejas llenas deagua o solución adhesiva, y las placas se lubricanglicerina. El tiempo de exposición se puede medir en horas, días,semanas, dependiendo de los propósitos de las observaciones. En el Observatorio Dunlap en Canadá, la materia cósmica se recolecta utilizandoSe fabrican placas adhesivas desde 1947 /123/. En la lit-Aquí se describen varias variantes de este tipo de técnica.Por ejemplo, Hodge y Wright /113/ utilizaron durante varios añosPara ello se utilizan portaobjetos de vidrio recubiertos con un producto de secado lento.emulsión y, al endurecerse, formar una preparación en polvo terminada;Croisier /90/ usó etilenglicol vertido en bandejas,que se lavaba fácilmente con agua destilada; en las obrasHunter y Parkin /158/ utilizaron malla de nailon aceitada.

En todos los casos se encontraron partículas esféricas en el sedimento,metal y silicato, generalmente de menor tamaño 6 µ de diámetro y rara vez supera los 40 µ.

Así, la totalidad de los datos presentadosconfirma el supuesto de la posibilidad fundamentaldetección de materia cósmica en el suelo casi acualquier área de la superficie terrestre. Al mismo tiempo deberíaTenga en cuenta que usar el suelo como objetoidentificar el componente espacial está asociado a cuestiones metodológicas.dificultades que superan con creces las relativas anieve, hielo y posiblemente limo de fondo y turba.

Espaciosustancia en hielo

Según Krinov /37/, el descubrimiento de materia cósmica en las regiones polares tiene una gran importancia científica.ción, porque de esta manera se puede obtener una cantidad suficiente de material, cuyo estudio probablemente acercará mássolución de algunos problemas geofísicos y geológicos.

La liberación de materia cósmica de la nieve y el hielo puedellevarse a cabo mediante diversos métodos, que van desde la recogidaGrandes fragmentos de meteoritos y terminando con la obtención del derretimiento.agua de sedimento mineral que contiene partículas minerales.

En 1959 Marshall /135/ sugirió una forma ingeniosaEstudios de partículas de hielo, similares al método de conteo.glóbulos rojos en el torrente sanguíneo. Su esencia esResulta que el agua obtenida al fundir la muestra.Se agrega hielo, electrolito y la solución se pasa a través de un orificio estrecho con electrodos en ambos lados. EnCuando pasa una partícula, la resistencia cambia bruscamente en proporción a su volumen. Los cambios se registran utilizando especiales.Dispositivo de grabación de Dios.

Hay que tener en cuenta que la estratificación del hielo ahora esllevado a cabo de varias maneras. Es posible quecomparación del hielo ya estratificado con la distribuciónla materia cósmica puede abrir nuevos enfoquesestratificación en lugares donde otros métodos no pueden serpor una razón u otra.

Para recolectar polvo cósmico, la Antártida Americanaexpediciones 1950-60 núcleos usados ​​obtenidos dedeterminación del espesor de la capa de hielo mediante perforación. /1 S3/.Se cortaron en pedazos muestras con un diámetro de aproximadamente 7 cm a lo largo 30 centimetros de largo, derretido y filtrado. El sedimento resultante se estudió cuidadosamente bajo un microscopio. Fueron descubiertospartículas de forma tanto esférica como irregular, ylos primeros constituyeron una parte insignificante del sedimento. La investigación adicional se limitó únicamente a las esférulas, ya quepodría atribuirse con mayor o menor seguridad al espaciocomponente. Entre las bolas de tamaño de 15 a 180 /hSe encontraron partículas de dos tipos: negras, brillantes, estrictamente esféricas y de color marrón transparente.

Estudio detallado de partículas cósmicas aisladas dehielo de la Antártida y Groenlandia, fue realizado por Hodgey Wright /116/. Para evitar la contaminación industrialEn este caso, el hielo no se tomó de la superficie, sino de cierta profundidad.en la Antártida se utilizó una capa de 55 años, y en Groenlandia -Hace 750 años. Se seleccionaron partículas para comparar.del aire de la Antártida, que resultaron ser similares a los glaciales. Todas las partículas encajan en 10 grupos de clasificación.con división brusca en partículas esféricas, metálicasy silicato, con y sin níquel.

Un intento de obtener bolas espaciales de una montaña alta.nieve fue realizada por Divari /23/. Habiendo derretido un volumen significativonieve /85 cubos/ extraída de la superficie de 65 m2 del glaciarTuyuk-Su en Tien Shan, pero no consiguió lo que quería.resultados, que pueden explicarse por la desigualdadla caída de polvo cósmico sobre la superficie de la tierra, ocaracterísticas de la metodología aplicada.

En general, aparentemente, la colección de materia cósmica enregiones polares y en glaciares de alta montaña es unouna de las áreas de trabajo más prometedoras en el espacio polvo.

Fuentes contaminación

Actualmente se conocen dos fuentes principales de material:la, que puede imitar cósmico en sus propiedades.polvo: erupciones volcánicas y residuos industrialesempresas y transporte. Es sabido Qué polvo volcánico,liberados a la atmósfera durante las erupciones puedenpermanecen allí en estado suspendido durante meses y años.Debido a características estructurales y pequeñas específicas.peso, este material se puede distribuir globalmente, yDurante el proceso de transferencia, las partículas se diferencian segúnpeso, composición y tamaño, que deben tenerse en cuenta a la hora deanálisis específico de la situación. Después de la famosa erupciónVolcán Krakatau en agosto de 1883, emisión de polvo finotransportado a una altura de hasta 20 km. fue encontrado en el aire endurante al menos dos años /162/. Observaciones similaresLas Denias se hicieron durante los períodos de erupciones volcánicas del Mont Pelée./1902/, Katmai /1912/, grupos de volcanes en la Cordillera /1932/,Volcán Agung /1963/ /12/. Polvo recogido microscópicamentede diferentes áreas de actividad volcánica, parecegranos de forma irregular, con curvas, quebradas,contornos rugosos y relativamente raramente esferoidalesy esféricos con tamaños de 10 µ a 100. El número de esferoidesDov constituye sólo el 0,0001% en peso del material total./115/. Otros autores elevan este valor al 0,002% /197/.

Las partículas de ceniza volcánica son negras, rojas y verdes.Color perezoso, gris o marrón. A veces son incolorostransparente y parecido al vidrio. En general, en volcánicasEn muchos productos, el vidrio constituye una parte importante. Estelo confirman los datos de Hodge y Wright, quienes encontraron quepartículas con una cantidad de hierro a partir del 5% y arriba sonsólo el 16% cerca de volcanes . Hay que tener en cuenta que en el procesose produce transferencia de polvo, se diferencia por tamaño ygravedad específica y las partículas de polvo grandes se eliminan más rápido Total. Como resultado, en áreas alejadas de zonas volcánicascentros de áreas, es probable que sólo los más pequeños y partículas de luz.

Las partículas esféricas fueron sometidas a un estudio especial.de origen volcánico. Se ha establecido que tienencon mayor frecuencia superficie erosionada, forma, superficie rugosatienden a ser esféricos, pero nunca se han alargadocuellos, como partículas de origen meteorito.Es muy significativo que no tengan un núcleo compuesto de purahierro o níquel, como esas bolas que se consideranespacio /115/.

La composición mineralógica de las esférulas volcánicas contieneUn papel importante pertenece al vaso que tiene un efecto burbujeante.estructura y silicatos de hierro y magnesio: olivino y piroxeno. Una parte mucho más pequeña de ellos está compuesta por minerales minerales: piri-volumen y magnetita, que en su mayoría se forman diseminadosMellas en estructuras de vidrio y marcos.

En cuanto a la composición química del polvo volcánico, entoncesUn ejemplo es la composición de las cenizas de Krakatoa.Murray /141/ descubrió un alto contenido de aluminio en él./hasta el 90%/ y bajo contenido en hierro / no superior al 10%.Cabe señalar, sin embargo, que Hodge y Wright /115/ no pudieronConfirmar los datos de Morrey respecto al aluminio.Las esférulas de origen volcánico también se analizan en/205a/.

Así, las propiedades características de los volcánicos.Los materiales se pueden resumir de la siguiente manera:

1. La ceniza volcánica contiene un alto porcentaje de partículas.de forma irregular y baja - esférica,
2. Las bolas de roca volcánica tienen ciertas estructuras.características arquitectónicas: superficies erosionadas, ausencia de esférulas huecas, a menudo burbujas,
3. la composición de las esférulas está dominada por vidrio poroso,
4. el porcentaje de partículas magnéticas es bajo,
5. En la mayoría de los casos las partículas tienen forma esférica. imperfecto,
6. Las partículas de ángulos agudos tienen formas muy angulares.restricciones, lo que permite su uso comomaterial abrasivo.

El gran peligro de simular esferas espacialesbolas industriales laminadas, una gran cantidad de latón-locomotora descargada, barco de vapor, tuberías de fábrica, formado durante la soldadura eléctrica, etc. EspecialLos estudios de objetos similares han demostrado que importantesun porcentaje de estos últimos tiene forma de esférulas. Según Shkolnik /177/,25% de productos industriales está compuesto por escorias metálicas.También da la siguiente clasificación del polvo industrial:

1. bolas no metálicas, de forma irregular,
2. las bolas son huecas, muy brillantes,
3. bolas similares a las cósmicas, de metal plegadomaterial químico incluido el vidrio. Entre estos últimos,teniendo la mayor distribución, hay en forma de lágrima,conos, esférulas dobles.

Desde el ángulo que nos interesa, la composición química.El polvo industrial fue estudiado por Hodge y Wright /115/.Usta-Se descubrió que los rasgos característicos de su composición química.Hay un alto contenido de hierro y, en la mayoría de los casos, la ausencia de níquel. Hay que tener en cuenta, sin embargo, que niuno de estos signos no puede servir como absolutocriterio de diferencia, especialmente porque la composición química de diferentesLos tipos de polvo industrial pueden ser variados yprever de antemano la aparición de uno u otro tipo delas esférulas industriales son casi imposibles. Por lo tanto lo mejor puede servir como garantía contra la confusión en el nivel modernoel conocimiento es sólo muestreo en lugares distantes “estériles”Zonas de contaminación industrial. grado industrialla contaminación, como lo demuestran estudios especiales, esen proporción directa a la distancia a las zonas pobladas.Parkin y Hunter en 1959 hicieron observaciones sobre posiblesProblemas del transporte de esferas industriales por agua /159/.Aunque bolas con un diámetro de más de 300 µ salieron volando de las tuberías de la fábrica, en una cuenca de agua ubicada a 60 millas de la ciudadSí, en la dirección de los vientos predominantes, sólocopias individuales tamaño 30-60, número de copias-Sin embargo, fue significativa una zanja que medía entre 5 y 10 µ. Hodge yWright /115/ demostró que en las proximidades del Observatorio de Yale,cerca del centro de la ciudad, cayó 1 cm de lluvia sobre 2 superficies por díahasta 100 bolas con un diámetro de más de 5 µ. Su cantidad duplicadadisminuyó los domingos y cayó 4 veces en distanciasA 10 millas de la ciudad. Así, en zonas remotasprobablemente contaminación industrial solo con bolas de diámetro ron menos de 5 µ .

Hay que tener en cuenta que en los últimos tiemposHace 20 años existía un peligro real de contaminación de los alimentosexplosiones nucleares" que pueden suministrar esférulas al planetaescala nominal /90.115/. Estos productos son diferentes de sí similares.debido a la radiactividad y la presencia de isótopos específicos -estroncio - 89 y estroncio - 90.

Por último, hay que tener en cuenta que cierta contaminaciónatmósfera con productos similares a meteóricos y meteoritospolvo, puede ser causado por la combustión en la atmósfera terrestresatélites artificiales y vehículos de lanzamiento. Fenómenos observadosLo que ocurre en este caso es muy similar a lo que ocurre cuandocayendo de bolas de fuego. Grave peligro para la investigación científicaciones de la materia cósmica están representadas por irresponsablesexperimentos que se están implementando y planificando en el extranjero conLanzar partículas finamente dispersas al espacio cercano a la Tierra.Sustancia persa de origen artificial.

Formay propiedades físicas del polvo cósmico

Forma, gravedad específica, color, brillo, fragilidad y otras características físicas.Varios autores han estudiado las propiedades químicas del polvo cósmico descubierto en varios objetos. Alguno-Varios investigadores han propuesto esquemas de clasificación para el espacio.polvo químico en función de su morfología y propiedades físicas.Aunque todavía no se ha desarrollado un sistema unificado,Sin embargo, parece oportuno citar algunos de ellos.

Baddhyu /1950/ /87/ basado en criterios puramente morfológicos.Los signos dividieron la materia terrestre en los siguientes 7 grupos:

1. fragmentos amorfos grises irregulares de tamaño 100-200 µ.
2. partículas parecidas a escoria o ceniza,
3. Granos redondeados similares a la fina arena negra./magnetita/,
4. bolas lisas de color negro brillante con un diámetro medio 20µ .
5. grandes bolas negras, menos brillantes, a menudo ásperasrugoso, que rara vez supera los 100 µ de diámetro,
6. bolas de silicato de blanco a negro, a vecesCon inclusiones de gas,
7. bolas diferentes compuestas de metal y vidrio,con un tamaño promedio de 20 µ.

Sin embargo, no toda la variedad de tipos de partículas cósmicas esparece estar limitado a los grupos enumerados anteriormente.Así, Hunter y Parkin /158/ descubrieron formas redondeadas en el aire.partículas aplanadas, aparentemente de origen cósmico - ciones que no pueden atribuirse a ninguna de las transferenciasclases numéricas.

De todos los grupos descritos anteriormente, el más accesible paraidentificación por apariencia 4-7, que tiene la forma de regular pelotas.

E.L.Krinov, estudiando el polvo acumulado en la región de SikhoteCaída de Alinsky, distinguida en su composición irregular.en forma de fragmentos, bolas y conos huecos /39/.

Las formas típicas de las bolas espaciales se muestran en la Fig. 2.

Varios autores clasifican la materia cósmica segúnun conjunto de propiedades físicas y morfológicas. por el destinoSegún su peso, la materia cósmica suele dividirse en 3 grupos/86/:

1. metal, compuesto principalmente de hierro,con una gravedad específica superior a 5 g/cm3.
2. silicato: partículas de vidrio transparentes con características específicas.pesa aproximadamente 3 g/cm 3
3. heterogéneo: partículas metálicas con inclusiones de vidrio y vidrio con inclusiones magnéticas.

La mayoría de los investigadores permanecen dentro de esteclasificación aproximada, limitándose sólo a los más obviosrasgos de diferencia, pero aquellos que tratan departículas extraídas del aire, se distingue otro grupo:poroso, frágil, con una densidad de aproximadamente 0,1 g/cm 3 /129/. AEntre ellas se incluyen partículas de lluvias de meteoritos y la mayoría de los meteoros esporádicos brillantes.

Una clasificación bastante detallada de las partículas descubiertas.en el hielo de la Antártida y Groenlandia, así como capturadosdesde el aire, dado por Hodge y Wright y presentado en el diagrama /205/:

1. bolas de metal opacas de color negro o gris oscuro,cubierto de hoyos, a veces huecos;
2. bolas negras, vítreas y altamente refractivas;
3. claro, blanco o coral, vidrioso, liso,a veces esférulas translúcidas;
4. partículas de forma irregular, negras, brillantes, frágiles,granulado, metálico;
5. De forma irregular, rojiza o anaranjada, opaca,partículas desiguales;
6. de forma irregular, de color naranja rosado, opaco;
7. de forma irregular, plateada, brillante y opaca;
8. de forma irregular, multicolor, marrón, amarillo, verde, negro;
9. De forma irregular, transparente, a veces verde oazul, vítrea, lisa, con bordes afilados;
10. esferoides.

Aunque la clasificación de Hodge y Wright parece la más completa, todavía hay partículas que, a juzgar por las descripciones de varios autores, son difíciles de clasificar como inocentes.vórtice a uno de los grupos nombrados. Por lo tanto, a menudo ocurrenpartículas alargadas, bolas pegadas, bolas,teniendo varios crecimientos en su superficie /39/.

En la superficie de algunas esférulas tras un estudio detallado.Se encuentran cifras similares a las observadas en Widmanstätten.en meteoritos de hierro-níquel / 176/.

La estructura interna de las esférulas no difiere mucho.imagen. En base a esta característica, se puede distinguir lo siguiente: Hay 4 grupos:

1. esférulas huecas / encontradas con meteoritos /,
2. esférulas de metal con un núcleo y una cáscara oxidada/ en el núcleo, por regla general, se concentran níquel y cobalto,y en la cáscara - hierro y magnesio/,
3. bolas oxidadas de composición homogénea,
4. bolas de silicato, más a menudo homogéneas, con escamasesa superficie con inclusiones de metal y gas/ estos últimos les dan aspecto de escoria o incluso de espuma /.

En cuanto al tamaño de las partículas, no existe una división firmemente establecida sobre esta base, y cada autorSe adhiere a su clasificación en función de las particularidades del material disponible. La mayor de las esférulas descritas,encontrados en sedimentos de aguas profundas por Brown y Pauli /86/ en 1955, apenas superan los 1,5 mm de diámetro. Estecerca del límite existente encontrado por Epic /153/:

donde r -radio de partícula, σ - tensión superficialderretir, ρ - densidad del aire, y v - velocidad de caída. Radio

las partículas no pueden exceder un límite conocido, de lo contrario una gotase divide en otros más pequeños.

El límite inferior es, con toda probabilidad, ilimitado, lo que se desprende de la fórmula y está justificado en la práctica, porqueA medida que las técnicas mejoran, los autores operan en todospartículas más pequeñas La mayoría de los investigadores limitanEl límite inferior es 10-15 µ /160-168,189/.Por últimoSe iniciaron investigaciones sobre partículas con un diámetro de hasta 5 µ /89/. y 3 µ /115-116/, y operan Hemenway, Fulman y Phillipspartículas de hasta 0,2 /μ y menos de diámetro, destacándolas en particularantigua clase de nanometeoritos / 108/.

Se considera que el diámetro medio de las partículas de polvo cósmico es igual a 40-50 µ .Como resultado de un estudio intensivo del espacio.qué sustancias de la atmósfera encontraron los autores japoneses, que 70% El material total está formado por partículas de menos de 15 µ de diámetro.

Varias obras / 27,89,130,189/ contienen una declaración sobreque la distribución de las bolas en función de su masay los tamaños están sujetos al siguiente patrón:

V 1 norte 1 =V 2 norte 2

donde v - masa de la bola, norte - número de bolas en este grupoVarios investigadores que trabajan con el espacio obtuvieron resultados que coinciden satisfactoriamente con los teóricos.material aislado de diversos objetos /por ejemplo, hielo antártico, sedimentos de aguas profundas, materiales,obtenido como resultado de observaciones satelitales/.

De interés fundamental es la cuestión de sien qué medida las propiedades del nyla han cambiado a lo largo de la historia geológica. Desafortunadamente, el material acumulado actualmente no nos permite dar una respuesta inequívoca, sin embargo, merecemosLlama la atención el mensaje de Shkolnik /176/ sobre la clasificaciónesférulas aisladas de rocas sedimentarias del Mioceno de California. El autor dividió estas partículas en 4 categorías:

1/ negro, fuerte y débilmente magnético, macizo o con núcleos de hierro o níquel con una cubierta oxidadahecho de sílice con una mezcla de hierro y titanio. Estas partículas pueden ser huecas. Su superficie es intensamente brillante, pulida y, en algunos casos, rugosa o iridiscente debido al reflejo de la luz en las depresiones en forma de platillo de la superficie. sus superficies

2/ gris acero o gris azulado, hueco, delgadopared, esférulas muy frágiles; contienen níquel, tienensuperficie pulida o rectificada;

3/ bolas frágiles que contienen numerosas inclusionesgris acero metálico y negro no metálicomaterial; en sus paredes hay burbujas microscópicas - ki / este grupo de partículas es el más numeroso /;

4/ esférulas de silicato marrones o negras, no magnético.

No es difícil sustituir el primer grupo según Shkolnik.corresponde estrechamente a los grupos 4 y 5 de partículas según Baddhue.BEntre estas partículas hay esférulas huecas, similareslos que se encuentran en zonas de impactos de meteoritos.

Aunque estos datos no contienen información completasobre la cuestión planteada, parece posible expresarcomo primera aproximación, la opinión de que la morfología y la físicaPropiedades químicas de al menos algunos grupos de partículas.de origen cósmico que cae sobre la Tierra no ha sufridocantó una evolución significativa a lo largo de la ofertaEstudio geológico del período de desarrollo del planeta.

Químicocomposición del espacio polvo.

Se produce el estudio de la composición química del polvo cósmico.con ciertas dificultades fundamentales y técnicaspersonaje. Ya por mi cuenta pequeño tamaño de las partículas en estudio,la dificultad de obtener en cantidades significativasvakh crea obstáculos importantes para la aplicación de técnicas ampliamente utilizadas en química analítica. Más,Hay que tener en cuenta que las muestras objeto de estudio en la gran mayoría de los casos pueden contener impurezas, y en ocasionesmaterial terrenal muy significativo. Así, el problema de estudiar la composición química del polvo cósmico está entrelazado.está plagado de la cuestión de su diferenciación de las mezclas terrestres.Finalmente, la formulación misma de la cuestión de la diferenciación de lo “terrenal”y la materia "cósmica" es hasta cierto punto condicional, porque La tierra y todos sus componentes,en última instancia, también representan un objeto espacial, ypor lo tanto, estrictamente hablando, sería más correcto plantear la preguntasobre cómo encontrar signos de diferencia entre diferentes categoríasmateria cósmica. De ello se deduce que la similitud esLas sociedades de origen terrestre y extraterrestre pueden, en principio,se extienden muy lejos, lo que creaDificultades para estudiar la composición química del polvo cósmico.

Sin embargo, para últimos años la ciencia se ha enriquecido cercatécnicas metodológicas que permiten, en cierta medida, superarpara alcanzar o sortear los obstáculos emergentes. Desarrollo delos últimos métodos de química de la radiación, difracción de rayos X.microanálisis, la mejora de las técnicas microespectrales ahora permite estudiar insignificantesTamaño de los objetos. Actualmente bastante asequibleAnálisis de la composición química no solo de partículas cósmicas individuales.polvo de micrófono, sino también la misma partícula en diferentes sus áreas.

En la última década ha aparecido un número significativoobras dedicadas al estudio de la composición química del espaciopolvo emitido de diversas fuentes. Por razonesque ya hemos mencionado anteriormente, el estudio se llevó a cabo principalmente en partículas esféricas relacionadas con magnéticofracción de polvo, así como en relación con las características físicaspropiedades, nuestro conocimiento sobre la composición química de los ángulos agudos.El material sigue siendo totalmente insuficiente.

Analizar los materiales obtenidos en esta dirección en su conjunto.varios autores, uno debería llegar a la conclusión de que, en primer lugar,En el polvo cósmico se encuentran los mismos elementos que enotros objetos de origen terrestre y cósmico, por ejemplo, En él se encontraron Fe, Si, Mg. .En algunos casos - raramenteelementos terrestres y Ag los hallazgos son dudosos con respectoNo hay información confiable en la literatura. En segundo lugar, todosla totalidad del polvo cósmico que cae sobre la Tierra podríadividido por composición química al menos por try grandes grupos de partículas:

a) partículas metálicas con alto contenido fe y Ni,
b) partículas de composición predominantemente de silicato,
c) partículas de naturaleza química mixta.

Es fácil notar que los tres grupos enumerados, segúncoinciden esencialmente con la clasificación aceptada de meteoritos, quese refiere a una fuente de origen cercana, o quizás comúncirculación de ambos tipos de materia cósmica. Se puede notar queAdemás, dentro de cada uno de los grupos considerados existe una gran variedad de partículas, lo que da motivos para que varios investigadoresella divide el polvo cósmico por composición química por 5,6 ymás grupos. Así, Hodge y Wright identifican las siguientes ocho toneladastipos de partículas básicas que se diferencian entre sí en ambos sentidosCaracterísticas rfológicas y composición química:

1. bolas de hierro que contienen níquel,
2. esférulas de hierro, en las que no se detecta níquel,
3. bolas de silicato,
4. otras esférulas,
5. Partículas de forma irregular con un alto contenido de hierro. hierro y níquel;
6. el mismo sin la presencia de cantidades significativas come níquel,
7. partículas de silicato de forma irregular,
8. otras partículas de forma irregular.

De la clasificación anterior se deduce, entre otras cosas,esa circunstancia que la presencia de un alto contenido de níquel en el material en estudio no puede reconocerse como un criterio obligatorio para su origen cósmico. Entonces eso significaLa mayor parte del material extraído del hielo de la Antártida y Groenlandia, recogido del aire de las regiones montañosas altas de Nuevo México, e incluso de la zona de la caída del meteorito Sikhote-Alin, no contenía cantidades accesibles a la determinación.níquel Al mismo tiempo, debemos tener en cuenta la opinión muy razonable de Hodge y Wright de que un alto porcentaje de níquel / en algunos casos hasta el 20% / es el únicoun criterio confiable para el origen cósmico de una partícula en particular. Evidentemente, en caso de su ausencia, el investigadorno debe guiarse por la búsqueda de criterios “absolutos””y evaluar las propiedades del material en estudio, tomadas en su totalidad.

Muchos estudios señalan la heterogeneidad de la composición química incluso de la misma partícula de material cósmico en sus diferentes partes. Se ha establecido que el níquel gravita hacia el núcleo de las partículas esféricas y allí también se encuentra el cobalto.La capa exterior de la bola está compuesta de hierro y su óxido.Algunos autores admiten que el níquel existe en la formapuntos individuales en el sustrato de magnetita. A continuación proporcionamosmateriales digitales que caracterizan el contenido promedioníquel en polvo de origen cósmico y terrestre.

De la tabla se deduce que el análisis de contenido cuantitativoel níquel puede ser útil en la diferenciaciónPolvo cósmico de origen volcánico.

Desde el mismo punto de vista, los ratios N i : Fe ; Ni : Co,Ni:Cu , que son suficientementeconstante para objetos individuales en la tierra y en el espacio origen.

rocas ígneas-3,5 1,1

Al diferenciar el polvo cósmico del volcánicoy la contaminación industrial puede tener ciertos beneficiosTambién proporciona un estudio de contenido cuantitativo. Alabama y k , en el que los productos volcánicos son ricos, y Ti y V, que son compañeros frecuentes fe en polvo industrial.Es muy significativo que en algunos casos el polvo industrial puede contener un alto porcentaje de N i . Por tanto, el criterio para distinguir algunos tipos de polvo cósmico deterrestre no debería servir sólo para un alto contenido de N i, a alto contenido de N i en combinación con Co y C u/88.121.154.178.179/.

La información sobre la presencia de productos de polvo cósmico radiactivo es extremadamente escasa. Se informan resultados negativos.datos sobre las pruebas de radiactividad del polvo cósmico, queparece dudoso en vista del bombardeo sistemáticoDistribución de partículas de polvo ubicadas en el espacio interplanetario.espacio, rayos cósmicos. Te recordamos que los productos son inducidos.La radiación cósmica de neutrones se ha detectado repetidamente en meteoritos.

Dinámicalluvia de polvo cósmico a lo largo del tiempo

Según la hipótesis paneth /156/,caída de meteoritono tuvo lugar en épocas geológicas lejanas / antesTiempo cuaternario/. Si esta opinión es correcta, entoncestambién debería aplicarse al polvo cósmico, o aunqueEstaría en esa parte que llamamos polvo de meteorito.

El principal argumento a favor de la hipótesis fue la faltala aparición de hallazgos de meteoritos en rocas antiguas, actualmentesin embargo, hay tiempo linea completa encuentra como meteoritos,y el componente de polvo cósmico en geología.formaciones de edad bastante antigua / 44,92,122,134,176-177/, Muchas de las fuentes enumeradas se citanarriba hay que añadir que Mucho /142/ descubrió las bolas,aparentemente de origen cósmico en el Silúricosales, y Croisier /89/ las encontró incluso en el Ordovícico.

La distribución de esférulas a lo largo de la sección en sedimentos de aguas profundas fue estudiada por Petterson y Rotschi /160/, quienes descubrieronvivió que el níquel se distribuye de manera desigual en la sección, queexplicado, en su opinión, por razones cósmicas. Más tardeSe comprobó que son los más ricos en material cósmico.las capas más jóvenes de limos del fondo, lo que aparentemente está relacionadocon los procesos graduales de destrucción de la cósmica.quién sustancias. En este sentido, es natural suponerla idea de una disminución gradual en la concentración de cósmicosustancias por el corte. Desafortunadamente, en la literatura de que disponemos no hemos encontrado datos suficientemente convincentes sobre talesciudad, los informes disponibles son fragmentarios. Entonces, Shkolnik /176/descubrió una mayor concentración de bolas en la zona de intemperismo -depósitos de edad Cretácica, de este hecho fueSe llegó a una conclusión razonable de que las esférulas, aparentemente,pueden soportar condiciones bastante duras sipodría haber sufrido lateritización.

Estudios regulares modernos sobre la lluvia radiactiva espacial.El polvo muestra que su intensidad varía significativamente. día a día /158/.

Al parecer existe una cierta dinámica estacional /128.135/, siendo la máxima intensidad de precipitacionescae en agosto-septiembre, lo que se asocia con lluvias de meteoritoscorrientes /78,139/,

Cabe señalar que las lluvias de meteoritos no son las únicasLa razón principal de la caída masiva de polvo cósmico.

Existe la teoría de que las lluvias de meteoritos provocan precipitaciones /82/; las partículas de meteoritos en este caso son núcleos de condensación /129/. Algunos autores han sugeridoPlanean recoger polvo cósmico del agua de lluvia y ofrecen para ello sus aparatos /194/.

Bowen /84/ descubrió que el pico de precipitación se retrasade la máxima actividad de meteoritos durante unos 30 días, como se puede observar en la siguiente tabla.

Aunque estos datos no son generalmente aceptados, sin embargomerecen algo de atención. Las conclusiones de Bowen fueron confirmadas.Basado en material de Siberia occidental de Lazarev /41/.

Aunque la cuestión de la dinámica estacional de la lluvia cósmicaEl polvo y su conexión con las lluvias de meteoritos no están del todo claros.resuelto, hay buenas razones para creer que tal patrón se produce. Entonces, Croisier /SO/, basado enCinco años de observaciones sistemáticas sugieren que hay dos máximos de lluvia de polvo cósmico,que tuvo lugar en el verano de 1957 y 1959, se correlacionan con meteóricosmis corrientes. Máximo de verano confirmado Morikubo, estacionalMarshall y Craken /135,128/ también observaron la dependencia.Cabe señalar que no todos los autores se inclinan a atribuir ladependencia estacional significativa debido a la actividad de los meteoritos/por ejemplo, Brier, 85/.

Respecto a la curva de distribución de la deposición diariapolvo de meteorito, aparentemente está muy distorsionado por la influencia de los vientos. Así lo informan, en particular, Kizilermak yCroisier /126,90/. Buen resumen de materiales sobre esteReinhardt tiene la pregunta /169/.

Distribuciónpolvo cósmico en la superficie de la Tierra

La cuestión de la distribución de la materia cósmica en la superficie.La Tierra, como muchas otras, se desarrolló de manera completamente insuficiente.exactamente. Opiniones y material fáctico informado.por varios investigadores, son muy contradictorios e incompletos.Uno de los especialistas más destacados en este campo, Petterson,Definitivamente expresó la opinión de que la materia cósmica.distribuidos en la superficie de la Tierra de manera extremadamente desigual /163/. miEsto, sin embargo, entra en conflicto con una serie de experimentosnuevos datos. En particular, de Jaeger /123/, basado en tarifasEl polvo cósmico producido mediante placas adhesivas en el área del Observatorio Dunlap canadiense sostiene que la materia cósmica se distribuye de manera bastante uniforme en grandes áreas. Hunter y Parkin /121/ expresaron una opinión similar basándose en un estudio de la materia cósmica en los sedimentos del fondo del Océano Atlántico. Khoda /113/ realizó estudios del polvo cósmico en tres puntos distantes entre sí. Las observaciones se llevaron a cabo durante mucho tiempo, durante todo un año. El análisis de los resultados obtenidos mostró la misma tasa de acumulación de la sustancia en los tres puntos, con un promedio de aproximadamente 1,1 esférulas cayendo por 1 cm 2 por día.aproximadamente tres micrones de tamaño. Investigación en esta dirección continuaron en 1956-56. Hodge y Wildt /114/. Enesta vez la recolección se realizó en áreas separadas entre síamigo a distancias muy largas: en California, Alaska,En Canadá. Se calculó el número medio de esférulas. , caída por unidad de superficie, que resultó ser igual a 1,0 en California, 1,2 en Alaska y 1,1 partículas esféricas en Canadá moldes por 1 cm 2 por día. Distribución de esférulas por tamaño.fue aproximadamente el mismo para los tres puntos, y 70% eran formaciones con un diámetro inferior a 6 micras, el númerolas partículas de más de 9 micrones de diámetro eran pequeñas.

Se puede suponer que, aparentemente, las consecuencias de la radiación cósmicaEl polvo cae a la Tierra, en general, de manera bastante uniforme; en este contexto, ciertas desviaciones de regla general. Por tanto, se puede esperar la presencia de una cierta latitudinal.efecto de la precipitación de partículas magnéticas con tendencia a concentrarseciones de este último en las regiones polares. Además, se sabe quela concentración de materia cósmica fina puedeincrementarse en áreas donde caen grandes masas de meteoritos/ Cráter del meteorito de Arizona, meteorito Sikhote-Alin,posiblemente la zona donde cayó el cuerpo cósmico de Tunguska.

Sin embargo, la uniformidad primaria puede desaparecer más adelante.verse significativamente perturbado como resultado de la redistribución secundariadivisión de la materia, y en algunos lugares puede tenerlaacumulación, y en otros, una disminución de su concentración. En general, este tema está muy poco desarrollado, pero preliminarmentedatos personales obtenidos por la expedición K M ET AS URSS /jefe K.P.Florensky/ / 72/ permítanos hablar deque, al menos en algunos casos, el contenido del espacioLa cantidad de sustancia en el suelo puede variar dentro de amplios límites. lá.

Migrantesy yoespaciosustanciasVbiogenosfere

No importa cuán contradictorias sean las estimaciones del número total de espaciode la cantidad de material que cae anualmente sobre la Tierra puede seruna cosa es segura: se mide en cientosmiles, y tal vez incluso millones de toneladas. Absolutamentees obvio que esta enorme masa de materia está incluida en la lejanaparte de la compleja cadena de procesos de circulación de la materia en la naturaleza, que tiene lugar constantemente en el marco de nuestro planeta.La materia cósmica se vuelve así compuesta.parte de nuestro planeta, en el sentido literal: materia terrestre,cuál es uno de los posibles canales de influencia del espacioqué ambiente afecta la biogenosfera. Es desde estas posiciones que el problemaEl polvo cósmico interesó al fundador de la modernidad.Biogeoquímica ac. Vernadsky. Desafortunadamente, este trabajoEn esencia, esta dirección aún no ha comenzado en serio.nos vemos obligados a limitarnos a señalar sólo algunashechos aparentemente relevantes para el afectadopregunta. Hay una serie de indicios de que las aguas profundasSedimentos que están alejados de las fuentes de remoción de material y tienenbaja tasa de acumulación, relativamente rico en Co y Cu.Muchos investigadores atribuyen a estos elementos orígenes cósmicos.algún origen. Al parecer, diferentes tipos de partículas cósmicasEl polvo químico se incluye en el ciclo de las sustancias en la naturaleza a diferentes ritmos. Algunos tipos de partículas son muy conservadores a este respecto, como lo demuestran los hallazgos de bolas de magnetita en rocas sedimentarias antiguas.La formación de partículas obviamente puede depender no sólo de sunaturaleza, sino también de las condiciones ambiente, en En particular,valores de su pH, es altamente probable que los elementosCaer a la Tierra como parte del polvo cósmico puedeincluirse además en la composición de plantas y animalesorganismos que habitan la Tierra. A favor de esta suposicióndecir, en particular, algunos datos sobre la composición químicave vegetación en el área de la caída del meteorito Tunguska.Todo esto, sin embargo, representa sólo las primeras líneas generales,los primeros intentos de abordar no tanto una solución, sino más bienplanteando la cuestión en este plano.

Recientemente ha habido una tendencia hacia una mayor estimaciones de la masa probable de polvo cósmico que cae. Delos investigadores eficientes lo estiman en 2.410 9 toneladas /107a/.

Perspectivasestudio del polvo cósmico

Todo lo dicho en los apartados anteriores del trabajo,nos permite hablar con fundamento suficiente de dos cosas:En primer lugar, que el estudio del polvo cósmico es serio.apenas está comenzando y, en segundo lugar, que el trabajo en esta secciónla ciencia resulta extremadamente fructífera para resolvermuchas cuestiones teóricas / en el futuro, tal vez paraprácticas/. Un investigador que trabaja en esta área se siente atraídoEn primer lugar, existe una gran variedad de problemas, de una forma u otra.relacionado de otro modo con la clarificación de relaciones en el sistema Tierra - espacio.

Cómo Nos parece que un mayor desarrollo de la doctrina deEl polvo cósmico debería ir principalmente a lo largo de la siguiente direcciones principales:

1. Estudio de la nube de polvo cercana a la Tierra, su espacio.Ubicación, propiedades de las partículas de polvo incluidas.en su composición, fuentes y formas de su reposición y pérdida,interacción con los cinturones de radiación. Estos estudiosse puede llevar a cabo en su totalidad con la ayuda de cohetes,satélites artificiales, y más tarde - interplanetariosbarcos y estaciones interplanetarias automáticas.
2. De indudable interés para la geofísica es el espacio.polvo químico que penetra en la atmósfera a gran altura 80-120 kilómetros, en en particular, su papel en el mecanismo de aparición y desarrollo.fenómenos como el brillo del cielo nocturno, cambios en la polarizaciónfluctuaciones de luz diurna, fluctuaciones de transparencia atmósfera, desarrollo de nubes noctilucentes y ligeras franjas de Hoffmeister,Zorev y crepúsculo fenómenos, fenómenos de meteoritos en atmósfera Tierra. Especial Es de interés estudiar el grado de corrección.laciones entre los fenómenos enumerados. Aspectos inesperados
Las influencias cósmicas pueden revelarse, aparentemente, enen el curso de un estudio más detallado de la relación entre los procesos que tienenlugar en las capas inferiores de la atmósfera: la troposfera, con penetrantesinclusión de materia cósmica en este último. El mas serioSe debe prestar atención a probar la hipótesis de Bowen sobreconexiones entre precipitación y lluvia de meteoritos.
3. De indudable interés para los geoquímicos esestudio de la distribución de la materia cósmica en la superficieTierra, la influencia en este proceso de factores geográficos específicos,condiciones climáticas, geofísicas y otras condiciones inherentes
una u otra región del globo. Todavía completamenteLa cuestión de la influencia del campo magnético de la Tierra en el proceso no ha sido estudiada.acumulación de materia cósmica, mientras tanto, en esta zona,Es probable que haya hallazgos interesantes, especialmentesi realiza investigaciones teniendo en cuenta datos paleomagnéticos.
4. De fundamental interés tanto para los astrónomos como para los geofísicos, por no hablar de los cosmogonistas en general,tiene una pregunta sobre la actividad de los meteoritos en zonas geológicas remotasalgunas épocas. Materiales que se obtendrán durante este
Las obras probablemente se puedan utilizar en el futuro.para desarrollar métodos de estratificación adicionalesDepósitos sedimentarios de fondo, glaciares y silenciosos.
5. Un área de trabajo imprescindible es el estudio.morfológico, físico, propiedades químicas espaciocomponente de la precipitación terrestre, desarrollo de métodos para distinguir serpentinaspolvo de micrófono de investigación volcánica e industrialComposición isotópica del polvo cósmico.
6. Búsqueda de compuestos orgánicos en polvo cósmico.Parece probable que el estudio del polvo cósmico contribuya a la solución de los siguientes problemas teóricos preguntas:

1. Estudio del proceso de evolución de los cuerpos cósmicos, en particular.ciudad, la Tierra y el sistema solar en su conjunto.
2. El estudio del movimiento, distribución e intercambio del espacio.materia en el sistema solar y la galaxia.
3. Aclaración del papel de la materia galáctica en el solar. sistema.
4. El estudio de las órbitas y velocidades de los cuerpos cósmicos.
5. Desarrollo de la teoría de la interacción de cuerpos cósmicos. con la Tierra.
6. Descifrando el mecanismo de una serie de procesos geofísicos.en la atmósfera terrestre, indudablemente asociado con el espacio. fenómenos.
7. Estudiar posibles formas de influencias cósmicas enbiogenosfera de la Tierra y otros planetas.

No hace falta decir que el desarrollo incluso de esos problemasque se enumeran anteriormente, pero están lejos de ser agotadorestoda la gama de cuestiones relacionadas con el polvo cósmico, la posibleSólo es posible bajo la condición de una amplia integración y unificación.negación de los esfuerzos de especialistas de diversos perfiles.

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El polvo interestelar es producto de procesos de diversa intensidad que ocurren en todos los rincones del Universo, y sus partículas invisibles llegan incluso a la superficie de la Tierra, volando en la atmósfera que nos rodea.

Es un hecho demostrado muchas veces que a la naturaleza no le gusta el vacío. El espacio interestelar, que nos parece un vacío, en realidad está lleno de gas y partículas de polvo microscópicas, de 0,01 a 0,2 micrones de tamaño. La combinación de estos elementos invisibles da lugar a objetos de enorme tamaño, una especie de nubes del Universo, capaces de absorber ciertos tipos de radiación espectral de las estrellas, ocultándolas en ocasiones por completo a los investigadores terrestres.

¿De qué está hecho el polvo interestelar?

Estas partículas microscópicas tienen un núcleo que se forma en la envoltura de gas de las estrellas y depende completamente de su composición. Por ejemplo, el polvo de grafito se forma a partir de granos de estrellas de carbono y el polvo de silicato a partir de partículas de oxígeno. Se trata de un proceso interesante que dura décadas: a medida que las estrellas se enfrían, pierden sus moléculas que, al volar al espacio, se agrupan y se convierten en la base del núcleo de un grano de polvo. A continuación, se forma una capa de átomos de hidrógeno y moléculas más complejas. En condiciones temperaturas bajas El polvo interestelar se encuentra en forma de cristales de hielo. Al deambular por la galaxia, los pequeños viajeros pierden parte del gas cuando se calientan, pero nuevas moléculas ocupan el lugar de las moléculas que se han ido.

Ubicación y propiedades

La mayor parte del polvo que cae sobre nuestra Galaxia se concentra en la región de la Vía Láctea. Se destaca sobre el fondo de estrellas en forma de rayas y manchas negras. A pesar de que el peso del polvo es insignificante en comparación con el peso del gas y es sólo del 1%, es capaz de esconderse de nosotros. cuerpos celestiales. Aunque las partículas están separadas entre sí por decenas de metros, incluso en esta cantidad las regiones más densas absorben hasta el 95% de la luz emitida por las estrellas. El tamaño de las nubes de gas y polvo de nuestro sistema es verdaderamente enorme, medido en cientos de años luz.

Impacto en las observaciones

Los glóbulos de Thackeray hacen invisible el área del cielo detrás de ellos

El polvo interestelar absorbe la mayor parte de la radiación de las estrellas, especialmente en el espectro azul, y distorsiona su luz y polaridad. La mayor distorsión la experimentan las ondas cortas de fuentes distantes. Las micropartículas mezcladas con gas son visibles como manchas oscuras en la Vía Láctea.

Debido a este factor, el núcleo de nuestra galaxia está completamente oculto y es accesible a la observación sólo a través de rayos infrarrojos. Las nubes con una alta concentración de polvo se vuelven casi opacas, por lo que las partículas de su interior no pierden su capa helada. Los investigadores y científicos modernos creen que son ellos, cuando se unen, los que forman los núcleos de los nuevos cometas.

La ciencia ha demostrado la influencia de los gránulos de polvo en los procesos de formación de estrellas. Estas partículas contienen diversas sustancias, incluidos metales, que actúan como catalizadores de numerosos procesos químicos.

Nuestro planeta aumenta su masa cada año debido a la caída de polvo interestelar. Por supuesto, estas partículas microscópicas son invisibles y, para encontrarlas y estudiarlas, estudian el fondo del océano y los meteoritos. La recolección y entrega de polvo interestelar se ha convertido en una de las funciones de las naves y las misiones espaciales.

Cuando las partículas grandes entran en la atmósfera de la Tierra, pierden su capa y las partículas pequeñas giran a nuestro alrededor de forma invisible durante años. El polvo cósmico es ubicuo y similar en todas las galaxias; los astrónomos observan regularmente rasgos oscuros en las caras de los mundos distantes.

Exploración espacial (meteorito)polvo en la superficie de la tierra:descripción general del problema

A.PAG.Boyarkina, L..METRO. Gindilis

El polvo cósmico como factor astronómico

El polvo cósmico se refiere a partículas de materia sólida que varían en tamaño desde fracciones de una micra hasta varias micras. La materia polvorienta es uno de los componentes importantes del espacio exterior. Llena el espacio interestelar, interplanetario y cercano a la Tierra, penetra las capas superiores de la atmósfera terrestre y cae sobre la superficie terrestre en forma del llamado polvo de meteorito, siendo una de las formas de intercambio material (material y energía) en el Sistema espacio-tierra. Al mismo tiempo, influye en una serie de procesos que tienen lugar en la Tierra.

Materia de polvo en el espacio interestelar

El medio interestelar está formado por gas y polvo mezclados en una proporción de 100:1 (en masa), es decir la masa de polvo es el 1% de la masa del gas. La densidad media del gas es 1 átomo de hidrógeno por centímetro cúbico o 10 -24 g/cm 3 . La densidad del polvo es correspondientemente 100 veces menor. A pesar de una densidad tan insignificante, el polvo tiene un impacto significativo en los procesos que tienen lugar en el espacio. En primer lugar, el polvo interestelar absorbe luz, por lo que los objetos distantes situados cerca del plano galáctico (donde la concentración de polvo es mayor) no son visibles en la región óptica. Por ejemplo, el centro de nuestra galaxia se observa sólo en infrarrojos, radio y rayos X. Y se pueden observar otras galaxias en el rango óptico si están ubicadas lejos del plano galáctico, en altas latitudes galácticas. La absorción de luz por el polvo provoca una distorsión de las distancias a las estrellas determinadas fotométricamente. Tener en cuenta la absorción es uno de los problemas más importantes de la astronomía observacional. Al interactuar con el polvo, la composición espectral y la polarización de la luz cambian.

El gas y el polvo en el disco galáctico se distribuyen de manera desigual, formando nubes de gas y polvo separadas; la concentración de polvo en ellas es aproximadamente 100 veces mayor que en el medio entre nubes. Las densas nubes de gas y polvo no transmiten la luz de las estrellas detrás de ellas. Por lo tanto, aparecen como áreas oscuras en el cielo, que se denominan nebulosas oscuras. Un ejemplo es la región del Saco de Carbón en la Vía Láctea o la Nebulosa Cabeza de Caballo en la constelación de Orión. Si cerca de una nube de gas y polvo hay estrellas brillantes, entonces, debido a la dispersión de la luz sobre las partículas de polvo, dichas nubes brillan; se llaman nebulosas de reflexión. Un ejemplo es la nebulosa de reflexión del cúmulo de las Pléyades. Las más densas son las nubes de hidrógeno molecular H 2, su densidad es 10 4 -10 5 veces mayor que en las nubes de hidrógeno atómico. En consecuencia, la densidad del polvo es muchas veces mayor. Además del hidrógeno, las nubes moleculares contienen decenas de otras moléculas. Las partículas de polvo son núcleos de condensación de moléculas; en su superficie se producen reacciones químicas con la formación de moléculas nuevas y más complejas. Las nubes moleculares son regiones de intensa formación estelar.

En composición, las partículas interestelares consisten en un núcleo refractario (silicatos, grafito, carburo de silicio, hierro) y una capa de elementos volátiles (H, H 2, O, OH, H 2 O). También hay partículas muy pequeñas de silicato y grafito (sin cáscara) del orden de centésimas de micrón. Según la hipótesis de F. Hoyle y C. Wickramasing, una proporción importante del polvo interestelar, hasta un 80%, está formada por bacterias.

El medio interestelar se repone continuamente debido a la afluencia de materia durante el desprendimiento de capas estelares en las últimas etapas de su evolución (especialmente durante las explosiones de supernovas). Por otro lado, él mismo es la fuente de formación de estrellas y sistemas planetarios.

Materia de polvo en el espacio interplanetario y cercano a la Tierra

El polvo interplanetario se forma principalmente durante la desintegración de cometas periódicos, así como durante la trituración de asteroides. La formación de polvo se produce de forma continua y el proceso de caída de los granos de polvo sobre el Sol bajo la influencia de la inhibición de la radiación también continúa de forma continua. Como resultado, se forma un ambiente de polvo en constante renovación, que llena el espacio interplanetario y se encuentra en un estado de equilibrio dinámico. Su densidad, aunque mayor que en el espacio interestelar, es todavía muy pequeña: 10 -23 -10 -21 g/cm 3 . Sin embargo, dispersa notablemente la luz del sol. Cuando se esparce sobre partículas de polvo interplanetario, surgen fenómenos ópticos como la luz zodiacal, el componente Fraunhofer de la corona solar, la banda zodiacal y la contrarradiación. El componente zodiacal del brillo del cielo nocturno también está determinado por la dispersión de las partículas de polvo.

La materia de polvo en el Sistema Solar está altamente concentrada hacia la eclíptica. En el plano de la eclíptica, su densidad disminuye aproximadamente en proporción a la distancia al Sol. Cerca de la Tierra, así como cerca de otros planetas grandes, la concentración de polvo aumenta bajo la influencia de su gravedad. Las partículas de polvo interplanetario se mueven alrededor del Sol en órbitas elípticas cada vez más reducidas (debido al frenado por radiación). Su velocidad de movimiento es de varias decenas de kilómetros por segundo. Al chocar con cuerpos sólidos, incluidas las naves espaciales, provocan una notable erosión de la superficie.

Al chocar con la Tierra y quemarse en su atmósfera a una altitud de unos 100 km, las partículas cósmicas provocan el conocido fenómeno de los meteoros (o “estrellas fugaces”). Sobre esta base, se les llamó partículas meteóricas, y todo el complejo de polvo interplanetario a menudo se denomina materia meteórica o polvo meteórico. La mayoría de las partículas de meteoritos son cuerpos sueltos de origen cometario. Entre ellas se distinguen dos grupos de partículas: las partículas porosas con una densidad de 0,1 a 1 g/cm 3 y los llamados grumos de polvo o copos esponjosos, que recuerdan a los copos de nieve con una densidad inferior a 0,1 g/cm 3 . Además, las partículas más densas de tipo asteroide, con una densidad superior a 1 g/cm 3, son menos comunes. En altitudes elevadas predominan los meteoros sueltos; en altitudes inferiores a 70 km predominan las partículas de asteroides con una densidad media de 3,5 g/cm 3.

Como resultado de la fragmentación de meteoritos sueltos de origen cometario a altitudes de 100 a 400 km de la superficie de la Tierra, se forma una capa de polvo bastante densa, cuya concentración es decenas de miles de veces mayor que en el espacio interplanetario. La dispersión de la luz solar en este caparazón provoca el brillo crepuscular del cielo cuando el sol se hunde en el horizonte por debajo de los 100º.

Los meteoroides más grandes y más pequeños del tipo asteroide llegan a la superficie de la Tierra. Los primeros (meteoritos) llegan a la superficie debido a que no tienen tiempo de colapsar y arder por completo cuando vuelan a través de la atmósfera; este último, debido al hecho de que su interacción con la atmósfera, debido a su masa insignificante (a una densidad suficientemente alta), se produce sin una destrucción notable.

La caída de polvo cósmico sobre la superficie de la Tierra.

Si bien los meteoritos han estado durante mucho tiempo en el campo de visión de la ciencia, el polvo cósmico no ha atraído la atención de los científicos durante mucho tiempo.

El concepto de polvo cósmico (meteorito) se introdujo en la ciencia en la segunda mitad del siglo XIX, cuando el famoso explorador polar holandés A.E. Nordenskjöld descubrió polvo de supuesto origen cósmico en la superficie del hielo. Casi al mismo tiempo, a mediados de la década de 1970, Murray (I. Murray) describió partículas redondeadas de magnetita encontradas en sedimentos de las profundidades del Océano Pacífico, cuyo origen también estaba asociado con el polvo cósmico. Sin embargo, estas suposiciones no fueron confirmadas durante mucho tiempo, permaneciendo dentro del marco de la hipótesis. Al mismo tiempo, el estudio científico del polvo cósmico avanzó extremadamente lentamente, como señaló el académico V.I. Vernadsky en 1941.

Primero llamó la atención sobre el problema del polvo cósmico en 1908 y luego volvió a abordarlo en 1932 y 1941. En la obra “Sobre el estudio del polvo cósmico” V.I. Vernadsky escribió: “... La Tierra está conectada con los cuerpos cósmicos y con el espacio exterior no sólo por el intercambio. diferentes formas energía. Está estrechamente relacionado con ellos materialmente... Entre los cuerpos materiales que caen sobre nuestro planeta desde el espacio exterior, son accesibles a nuestro estudio directo principalmente los meteoritos y el polvo cósmico, que generalmente se incluye en ellos... Meteoritos - y al menos a hasta cierto punto, las bolas de fuego asociadas a ellos - siempre son inesperadas para nosotros en su manifestación... El polvo cósmico es otra cuestión: todo indica que cae continuamente, y tal vez esta continuidad de caída exista en cada punto de la biosfera, distribuida uniformemente sobre todo el planeta. Es sorprendente que este fenómeno, se podría decir, no haya sido estudiado en absoluto y desaparezca por completo de los registros científicos.» .

Considerando los meteoritos más grandes conocidos en este artículo, V.I. Vernadsky presta especial atención al meteorito Tunguska, cuya búsqueda llevó a cabo Los Ángeles bajo su directa supervisión. Lavandera. No se encontraron grandes fragmentos del meteorito y, en relación con esto, V.I. Vernadsky supone que él “... es un fenómeno nuevo en los anales de la ciencia: la penetración en la región de la gravedad terrestre no de un meteorito, sino de una enorme nube o nubes de polvo cósmico que se mueven a velocidad cósmica.» .

Al mismo tema V.I. Vernadsky regresa en febrero de 1941 en su informe "Sobre la necesidad de organizar trabajo científico sobre el polvo cósmico" en una reunión del Comité sobre Meteoritos de la Academia de Ciencias de la URSS. En este documento, junto con reflexiones teóricas sobre el origen y el papel del polvo cósmico en la geología y especialmente en la geoquímica de la Tierra, fundamenta en detalle el programa de búsqueda y recolección de material del polvo cósmico que ha caído sobre la superficie de la Tierra. , con cuya ayuda, cree, se pueden resolver una serie de problemas de la cosmogonía científica sobre la composición cualitativa y la "importancia dominante del polvo cósmico en la estructura del Universo". Es necesario estudiar el polvo cósmico y tenerlo en cuenta como fuente de energía cósmica, que nos llega continuamente desde el espacio circundante. La masa de polvo cósmico, señaló V. I. Vernadsky, tiene energía atómica y otra energía nuclear, que no es indiferente en su existencia en el espacio y en su manifestación en nuestro planeta. Para comprender el papel del polvo cósmico, enfatizó, es necesario disponer de material suficiente para su estudio. La primera tarea a la que se enfrentan los científicos es organizar la recogida del polvo cósmico y la investigación científica del material recogido. Prometedores para este propósito son V.I. Vernadsky considera que las placas naturales de nieve y glaciares de las regiones árticas y de alta montaña están alejadas de la actividad industrial humana.

Excelente guerra patriótica y muerte de V.I. Vernadsky, impidió la implementación de este programa. Sin embargo, cobró relevancia en la segunda mitad del siglo XX y contribuyó a la intensificación de las investigaciones sobre el polvo meteórico en nuestro país.

En 1946, por iniciativa del académico V.G. Fesenkov organizó una expedición a las montañas de Trans-Ili Ala-Tau (norte de Tien Shan), cuya tarea era estudiar partículas sólidas con propiedades magnéticas en los depósitos de nieve. El lugar de muestreo de nieve se eligió en la morrena del lado izquierdo del glaciar Tuyuk-Su (altitud 3500 m); la mayoría de las crestas que rodean la morrena estaban cubiertas de nieve, lo que redujo la posibilidad de contaminación por polvo terrestre. También estaba alejado de las fuentes de polvo asociadas con la actividad humana y estaba rodeado por todos lados de montañas.

El método para recolectar polvo cósmico en la capa de nieve fue el siguiente. Desde una franja de 0,5 m de ancho hasta una profundidad de 0,75 m, se recogió nieve con una pala de madera, se transfirió y se fundió en un recipiente de aluminio, se vertió en un recipiente de vidrio, donde la fracción sólida precipitó en 5 horas. Luego se escurrió la parte superior del agua, se añadió una nueva tanda de nieve derretida, etc. Como resultado, se derritieron 85 cubos de nieve. área total 1,5 m2, volumen 1,1 m3. El sedimento resultante se transfirió al laboratorio del Instituto de Astronomía y Física de la Academia de Ciencias de la República Socialista Soviética de Kazajstán, donde el agua se evaporó y se sometió a análisis adicionales. Sin embargo, dado que estos estudios no dieron un resultado definitivo, N.B. Divari llegó a la conclusión de que en este caso sería mejor utilizar glaciares compactados muy antiguos o glaciares abiertos para tomar muestras de nieve.

Se produjeron avances significativos en el estudio del polvo de meteoritos cósmicos a mediados del siglo XX, cuando, en relación con los lanzamientos de satélites terrestres artificiales, se desarrollaron métodos directos para estudiar las partículas de meteoritos: su registro directo por el número de colisiones con una nave espacial. o varios tipos trampas (instaladas en satélites y cohetes geofísicos lanzados a una altitud de varios cientos de kilómetros). El análisis de los materiales obtenidos permitió, en particular, detectar la presencia de una capa de polvo alrededor de la Tierra a altitudes de 100 a 300 km sobre la superficie (como se mencionó anteriormente).

Además del estudio del polvo con ayuda de naves espaciales, se estudiaron partículas en la atmósfera inferior y en diversos reservorios naturales: en la nieve de las altas montañas, en la capa de hielo de la Antártida, en el hielo polar del Ártico, en depósitos de turba y en el limo de las profundidades marinas. Estos últimos se observan principalmente en forma de las llamadas “bolas magnéticas”, es decir, partículas esféricas densas con propiedades magnéticas. El tamaño de estas partículas es de 1 a 300 micrones, el peso de 10 -11 a 10 -6 g.

Otra dirección está relacionada con el estudio de los fenómenos astrofísicos y geofísicos asociados al polvo cósmico; esto incluye diversos fenómenos ópticos: el resplandor del cielo nocturno, las nubes noctilucentes, la luz zodiacal, el contra-resplandor, etc. Su estudio también permite obtener datos importantes sobre el polvo cósmico. La investigación de los meteoritos se incluyó en el programa del Año Geofísico Internacional 1957-1959 y 1964-1965.

Como resultado de estos trabajos se perfeccionaron las estimaciones de la afluencia total de polvo cósmico a la superficie de la Tierra. Según T.N. Nazarova, I.S. Astapovich y V.V. Fedynsky, la afluencia total de polvo cósmico a la Tierra alcanza hasta 10,7 toneladas/año. Según A.N. Simonenko y B.Yu. Levin (según datos de 1972), la afluencia de polvo cósmico a la superficie de la Tierra es de 10 2 -10 9 t/año, según otros estudios más recientes: 10 7 -10 8 t/año.

Continuó la investigación sobre la recolección de polvo de meteoritos. Por sugerencia del académico A.P. Vinogradov, durante la 14ª expedición antártica (1968-1969), se trabajó para identificar patrones de distribución espaciotemporal de la deposición de materia extraterrestre en la capa de hielo antártica. La capa superficial de la capa de nieve se estudió en las zonas de las estaciones de Molodezhnaya, Mirny, Vostok y en un tramo de aproximadamente 1400 km entre las estaciones de Mirny y Vostok. El muestreo de nieve se llevó a cabo en pozos de 2 a 5 m de profundidad en puntos alejados de las estaciones polares. Las muestras fueron empaquetadas en bolsas de plástico o recipientes de plástico especiales. En condiciones estacionarias, las muestras se fundieron en recipientes de vidrio o aluminio. El agua resultante se filtró usando un embudo plegable a través de filtros de membrana (tamaño de poro 0,7 µm). Los filtros se humedecieron con glicerol y se determinó el número de micropartículas en luz transmitida con un aumento de 350X.

También se estudiaron el hielo polar, los sedimentos del fondo del Océano Pacífico, las rocas sedimentarias y los depósitos de sal. Al mismo tiempo, la búsqueda de partículas esféricas microscópicas fundidas, que se pueden identificar fácilmente entre otras fracciones de polvo, ha demostrado ser una dirección prometedora.

En 1962, se creó la Comisión sobre Meteoritos y Polvo Cósmico en la Rama Siberiana de la Academia de Ciencias de la URSS, encabezada por el académico V.S. Sobolev, que existió hasta 1990 y cuya creación se inició a raíz del problema del meteorito de Tunguska. El trabajo sobre el estudio del polvo cósmico se llevó a cabo bajo la dirección del académico de la Academia Rusa de Ciencias Médicas N.V. Vasiliev.

Para evaluar la precipitación de polvo cósmico, junto con otras tabletas naturales, utilizamos turba compuesta de musgo sphagnum marrón según el método del científico de Tomsk Yu.A. Lvov. Este musgo está bastante extendido en la zona media del globo, recibe alimento mineral únicamente de la atmósfera y tiene la capacidad de conservarlo en la capa que era la superficie cuando el polvo lo golpea. La estratificación capa por capa y la datación de la turba nos permiten dar una evaluación retrospectiva de su pérdida. Se estudiaron tanto partículas esféricas con un tamaño de 7 a 100 micrones como la composición de microelementos del sustrato de turba, en función del polvo que contenía.

El método para aislar el polvo cósmico de la turba es el siguiente. En una zona de turbera elevada de sphagnum, se selecciona un sitio con una superficie plana y un depósito de turba compuesto de musgo de sphagnum marrón (Sphagnum fuscum Klingr). Los arbustos se cortan de su superficie al nivel del césped musgoso. Se coloca un pozo a una profundidad de hasta 60 cm, se marca un área del tamaño requerido en su costado (por ejemplo, 10x10 cm), luego se expone una columna de turba en dos o tres lados, cortada en capas. de 3 cm cada uno, los cuales se envasan en bolsas plásticas. Las 6 capas superiores (plumas) se consideran juntas y pueden servir para determinar las características de la edad según el método de E.Ya. Muldiyarov y E.D. Lapshina. Cada capa se lava en condiciones de laboratorio a través de un tamiz con un diámetro de malla de 250 micras durante al menos 5 minutos. El humus con partículas minerales que ha pasado por el tamiz se deja reposar hasta que el sedimento se caiga por completo, luego el sedimento se vierte en una placa de Petri, donde se seca. Embalada en papel de calco, la muestra seca es conveniente para el transporte y para estudios posteriores. En condiciones adecuadas, la muestra se incinera en un crisol y un horno de mufla durante una hora a una temperatura de 500 a 600 grados. El residuo de ceniza se pesa y se somete a inspección con un microscopio binocular con un aumento de 56 veces para identificar partículas esféricas que miden entre 7 y 100 micrones o más, o se somete a otros tipos de análisis. Porque Este musgo recibe nutrición mineral únicamente de la atmósfera, por lo que su componente de ceniza puede ser función del polvo cósmico incluido en su composición.

Así, la investigación en la zona de la caída del meteorito de Tunguska, alejada de las fuentes. contaminación tecnogénica durante muchos cientos de kilómetros, permitió estimar la afluencia de partículas esféricas con un tamaño de 7 a 100 micrones o más en la superficie de la Tierra. Las capas superiores de turba brindaron la oportunidad de estimar la deposición global de aerosoles durante el período de estudio; capas que datan de 1908: sustancias del meteorito de Tunguska; capas inferiores (preindustriales): polvo cósmico. La afluencia de microesférulas cósmicas a la superficie de la Tierra se estima en (2-4)·10 3 t/año y, en general, de polvo cósmico en 1,5·10 9 t/año. Para determinar la composición de oligoelementos del polvo cósmico se utilizaron métodos analíticos, en particular la activación de neutrones. Según estos datos, anualmente caen sobre la Tierra desde el espacio exterior (t/año): hierro (2,10 6), cobalto (150), escandio (250).

De gran interés en términos de los estudios anteriores son los trabajos de E.M. Kolesnikova y sus coautores, que descubrieron anomalías isotópicas en la turba de la zona donde cayó el meteorito de Tunguska, que datan de 1908 y hablan, por un lado, a favor de la hipótesis del cometa de este fenómeno, por otro lado, arrojando luz sobre la sustancia cometaria que cayó sobre la superficie de la Tierra.

La revisión más completa del problema del meteorito de Tunguska, incluida su sustancia, del año 2000, debe reconocerse como la monografía de V.A. Bronshten. Los últimos datos sobre la sustancia del meteorito de Tunguska fueron presentados y discutidos en la Conferencia Internacional “100 años del fenómeno de Tunguska”, Moscú, del 26 al 28 de junio de 2008. A pesar de los avances realizados en el estudio del polvo cósmico, todavía quedan varios problemas sin resolver.

Fuentes de conocimiento metacientífico sobre el polvo cósmico

Junto con los datos obtenidos mediante los métodos de investigación modernos, es de gran interés la información contenida en fuentes no científicas: "Cartas de los Mahatmas", Enseñanza de la ética de la vida, cartas y obras de E.I. Roerich (en particular, en su obra "Estudio de las propiedades humanas", que ofrece un amplio programa de investigación científica para los años venideros).

Así, en una carta de Koot Hoomi de 1882 al editor del influyente periódico en inglés “Pioneer” A.P. Sinnett (la carta original se conserva en el Museo Británico) proporciona los siguientes datos sobre el polvo cósmico:

- “Muy por encima de la superficie de nuestra Tierra, el aire está saturado y el espacio está lleno de polvo magnético y meteórico que ni siquiera pertenece a nuestro sistema solar”;

- “La nieve, especialmente en nuestras regiones del norte, está llena de hierro meteórico y partículas magnéticas; estos últimos se encuentran depósitos incluso en el fondo de los océanos”. “Cada año y cada día nos llegan millones de estos meteoros y las partículas más finas”;

- “cada cambio atmosférico en la Tierra y todas las perturbaciones se deben al magnetismo combinado” de dos grandes “masas”: la Tierra y el polvo meteórico;

Existe "la atracción magnética terrestre del polvo meteórico y el efecto directo de este último sobre los cambios bruscos de temperatura, especialmente en relación con el calor y el frío";

Porque “nuestra Tierra, junto con todos los demás planetas, corre por el espacio, recibe más polvo cósmico en su hemisferio norte que en el sur”; “...esto explica el predominio cuantitativo de los continentes en el hemisferio norte y la mayor abundancia de nieve y humedad”;

- “El calor que la Tierra recibe de los rayos del Sol es, en su mayor parte, sólo un tercio, si no menos, del que recibe directamente de los meteoros”;

- Las “poderosas acumulaciones de materia meteórica” en el espacio interestelar provocan una distorsión de la intensidad observada de la luz estelar y, en consecuencia, una distorsión de las distancias a las estrellas obtenidas por fotometría.

Varias de estas disposiciones se adelantaron a la ciencia de esa época y fueron confirmadas por investigaciones posteriores. Así, los estudios sobre el brillo atmosférico crepuscular se llevaron a cabo en los años 30-50. Siglo XX, demostró que si en altitudes inferiores a 100 km el brillo está determinado por la dispersión de la luz solar en un medio gaseoso (aire), entonces en altitudes superiores a 100 km el papel predominante lo desempeña la dispersión de partículas de polvo. Las primeras observaciones realizadas con la ayuda de satélites artificiales llevaron al descubrimiento de la capa de polvo de la Tierra a altitudes de varios cientos de kilómetros, como se indica en la mencionada carta de Kut Hoomi. De particular interés son los datos sobre distorsiones de distancias a las estrellas obtenidos fotométricamente. En esencia, esto era un indicio de la presencia de absorción interestelar, descubierta en 1930 por Trempler y considerada con razón uno de los descubrimientos astronómicos más importantes del siglo XX. La consideración de la absorción interestelar llevó a una reestimación de la escala de distancias astronómicas y, como consecuencia, a un cambio en la escala del Universo visible.

Algunas disposiciones de esta carta, sobre la influencia del polvo cósmico en los procesos atmosféricos, en particular en el clima, aún no han encontrado confirmación científica. Se necesitan más estudios aquí.

Pasemos a otra fuente de conocimiento metacientífico: la Enseñanza de la ética viva, creada por E.I. Roerich y N.K. Roerich en colaboración con los Maestros del Himalaya - Mahatmas en los años 20 y 30 del siglo XX. Los libros de Living Ethics, publicados originalmente en ruso, ahora han sido traducidos y publicados en muchos idiomas del mundo. Prestan gran atención a los problemas científicos. En este caso nos interesará todo lo relacionado con el polvo cósmico.

El problema del polvo cósmico, en particular su afluencia a la superficie de la Tierra, recibe mucha atención en la Enseñanza de la ética de la vida.

“Presta atención a los lugares elevados expuestos a los vientos provenientes de picos nevados. A una altura de veinticuatro mil pies se pueden observar depósitos especiales de polvo meteórico" (1927-1929). “Los aerolitos no se estudian lo suficiente y se presta aún menos atención al polvo cósmico sobre las nieves eternas y los glaciares. Mientras tanto, el Océano Cósmico dibuja su ritmo en las cimas” (1930-1931). “El polvo de los meteoritos es inaccesible a la vista, pero produce precipitaciones muy importantes” (1932-1933). “En el lugar más puro, la nieve más pura está saturada de polvo terrestre y cósmico; así es como se llena el espacio incluso con una observación aproximada” (1936).

Se presta mucha atención a las cuestiones del polvo cósmico en los "Registros cosmológicos" de E.I. Roerich (1940). Hay que tener en cuenta que E.I. Roerich siguió de cerca el desarrollo de la astronomía y estuvo al tanto de sus últimos logros; Ella evaluó críticamente algunas teorías de esa época (20-30 años del siglo pasado), por ejemplo en el campo de la cosmología, y sus ideas han sido confirmadas en nuestro tiempo. La enseñanza de la ética viva y los registros cosmológicos de E.I. Roerich contiene una serie de disposiciones sobre los procesos asociados con la caída del polvo cósmico sobre la superficie de la Tierra y que se pueden resumir de la siguiente manera:

Además de los meteoritos, constantemente caen sobre la Tierra partículas materiales de polvo cósmico, que traen materia cósmica que transporta información sobre los mundos distantes del espacio exterior;

El polvo cósmico cambia la composición de los suelos, la nieve, aguas naturales y plantas;

Esto se aplica especialmente a la ubicación de los minerales naturales, que no sólo actúan como imanes únicos que atraen el polvo cósmico, sino que también deberíamos esperar cierta diferenciación dependiendo del tipo de mineral: "Así, el hierro y otros metales atraen a los meteoritos, especialmente cuando los minerales están en su estado natural y no están exentos de magnetismo cósmico”;

En la Enseñanza de la ética de la vida se presta mucha atención a los picos de las montañas que, según E.I. Roerich “...son las mayores estaciones magnéticas”. “...El Océano Cósmico dibuja su ritmo en las cimas”;

El estudio del polvo cósmico puede conducir al descubrimiento de nuevos elementos aún no descubiertos ciencia moderna minerales, en particular metales, que tienen propiedades que ayudan a mantener las vibraciones con los mundos distantes del espacio exterior;

Al estudiar el polvo cósmico se podrán descubrir nuevos tipos de microbios y bacterias;

Pero lo que es especialmente importante es que la Enseñanza de la Ética de la Vida abre una nueva página de conocimiento científico: el impacto del polvo cósmico en los organismos vivos, incluidos los humanos y su energía. Puede tener diversos efectos en el cuerpo humano y algunos procesos en el plano físico y, especialmente, el sutil.

Esta información está comenzando a confirmarse en la investigación científica moderna. Así, en los últimos años se han descubierto compuestos orgánicos complejos en partículas de polvo cósmico y algunos científicos han empezado a hablar de microbios cósmicos. En este sentido, resulta de especial interés el trabajo sobre paleontología bacteriana realizado en el Instituto de Paleontología de la Academia de Ciencias de Rusia. En estos trabajos, además de rocas terrestres, se estudiaron meteoritos. Se ha demostrado que los microfósiles encontrados en los meteoritos representan vestigios de la actividad vital de microorganismos, algunos de los cuales son similares a las cianobacterias. En varios estudios se pudo demostrar experimentalmente el efecto positivo de la materia cósmica en el crecimiento de las plantas y fundamentar la posibilidad de su influencia en el cuerpo humano.

Los autores de Enseñanza de la ética de la vida recomiendan encarecidamente organizar un seguimiento constante de la precipitación de polvo cósmico. Y como reservorio natural, utilizan los depósitos de glaciares y nieve en las montañas a más de 7 mil m de altitud. Los Roerich, que vivieron durante muchos años en el Himalaya, soñaban con crear allí estación científica. En carta del 13 de octubre de 1930, E.I. Roerich escribe: “La estación debe convertirse en una Ciudad del Saber. Deseamos ofrecer en esta Ciudad una síntesis de los logros alcanzados, por eso todas las áreas de la ciencia deben estar representadas en ella posteriormente... El estudio de los nuevos rayos cósmicos, que aportan a la humanidad nuevas energías valiosas, sólo es posible en altitudes, porque lo más sutil, valioso y poderoso se encuentra en las capas más puras de la atmósfera. Además, ¿no son dignas de atención todas las precipitaciones meteóricas depositadas en los picos nevados y llevadas a los valles por los arroyos de montaña? .

Conclusión

El estudio del polvo cósmico se ha convertido ahora en un campo independiente de la astrofísica y la geofísica modernas. Este problema es especialmente relevante porque el polvo meteórico es una fuente de materia y energía cósmica que llega continuamente a la Tierra desde el espacio exterior e influye activamente en los procesos geoquímicos y geofísicos, además de tener un efecto único en los objetos biológicos, incluidos los humanos. Estos procesos aún no se han estudiado mucho. En el estudio del polvo cósmico no se han aplicado adecuadamente una serie de disposiciones contenidas en las fuentes del conocimiento metacientífico. El polvo de meteoritos se manifiesta en condiciones terrestres no sólo como un fenómeno del mundo físico, sino también como materia que transporta la energía del espacio exterior, incluidos mundos de otras dimensiones y otros estados de la materia. Para tener en cuenta estas disposiciones es necesario desarrollar un método completamente nuevo para estudiar el polvo meteórico. Pero la tarea más importante sigue siendo la recolección y análisis del polvo cósmico en diversos reservorios naturales.

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Durante 2003-2008 Un grupo de científicos rusos y austriacos, con la participación de Heinz Kohlmann, famoso paleontólogo y curador del Parque Nacional Eisenwurzen, estudió la catástrofe que ocurrió hace 65 millones de años, cuando más del 75% de todos los organismos de la Tierra, incluidos los dinosaurios, se volvió extinto. La mayoría de los investigadores creen que la extinción estuvo asociada al impacto de un asteroide, aunque hay otros puntos de vista.

Las huellas de esta catástrofe en los cortes geológicos están representadas por una fina capa de arcilla negra de 1 a 5 cm de espesor. Uno de esos cortes se encuentra en Austria, en los Alpes orientales, en parque Nacional cerca de la pequeña ciudad de Gams, situada a 200 km al suroeste de Viena. Como resultado del estudio de muestras de esta sección utilizando un microscopio electrónico de barrido, se descubrieron partículas de forma y composición inusuales, que no se forman en condiciones terrestres y se clasifican como polvo cósmico.

Polvo espacial en la Tierra

Por primera vez, una expedición inglesa que exploró el fondo del Océano Mundial en el barco Challenger (1872-1876) descubrió rastros de materia cósmica en la Tierra en arcillas rojas de las profundidades marinas. Fueron descritos por Murray y Renard en 1891. En dos estaciones en el Océano Pacífico Sur, se levantaron muestras de nódulos de ferromanganeso y microesferas magnéticas con un diámetro de hasta 100 micrones, que más tarde se denominaron "bolas cósmicas", desde una profundidad de 4300m. Sin embargo, las microesferas de hierro recuperadas por la expedición Challenger no se han estudiado en detalle hasta los últimos años. Resultó que las bolas están compuestas por un 90% de hierro metálico, un 10% de níquel y su superficie está cubierta con una fina costra de óxido de hierro.

Arroz. 1. Monolito de la sección Gams 1, preparado para muestreo. Las letras latinas indican capas. de diferentes edades. La capa de arcilla de transición entre los períodos Cretácico y Paleógeno (de unos 65 millones de años), en la que se encontró una acumulación de microesferas y placas metálicas, está marcada con la letra “J”. Foto de A.F. Gracheva

El descubrimiento de misteriosas bolas en las arcillas de las profundidades marinas es, de hecho, el comienzo del estudio de la materia cósmica en la Tierra. Sin embargo, una explosión de interés entre los investigadores por este problema se produjo después de los primeros lanzamientos de naves espaciales, con la ayuda de las cuales fue posible seleccionar suelo lunar y muestras de partículas de polvo de diferentes áreas. sistema solar. También fueron importantes las obras de K.P. Florensky (1963), que estudió las huellas del desastre de Tunguska, y E.L. Krinov (1971), quien estudió el polvo meteórico en el lugar de la caída del meteorito Sikhote-Alin.

El interés de los investigadores por las microesferas metálicas ha llevado a su descubrimiento en rocas sedimentarias de diferentes edades y orígenes. Se han encontrado microesferas metálicas en el hielo de la Antártida y Groenlandia, en sedimentos oceánicos profundos y nódulos de manganeso, en las arenas de desiertos y playas costeras. A menudo se encuentran dentro y cerca de los cráteres de meteoritos.

En la última década se han encontrado microesferas metálicas de origen extraterrestre en rocas sedimentarias de diferentes edades: desde el Cámbrico Inferior (hace unos 500 millones de años) hasta formaciones modernas.

Los datos sobre microesferas y otras partículas de depósitos antiguos permiten juzgar los volúmenes, así como la uniformidad o desigualdad del suministro de materia cósmica a la Tierra, los cambios en la composición de las partículas que llegan a la Tierra desde el espacio y la primaria. fuentes de esta sustancia. Esto es importante porque estos procesos influyen en el desarrollo de la vida en la Tierra. Muchas de estas cuestiones están aún lejos de ser resueltas, pero la acumulación de datos y su estudio exhaustivo permitirán sin duda dar respuesta.

Ahora se sabe que la masa total de polvo que circula en la órbita de la Tierra es de unas 1015 toneladas. Cada año caen sobre la superficie de la Tierra entre 4 y 10 mil toneladas de materia cósmica. El 95% de la materia que cae sobre la superficie de la Tierra está formada por partículas con un tamaño de 50 a 400 micrones. La cuestión de cómo cambia con el tiempo la tasa de llegada de materia cósmica a la Tierra sigue siendo controvertida hasta el día de hoy, a pesar de muchos estudios realizados en los últimos 10 años.

Según el tamaño de las partículas de polvo cósmico, actualmente se distingue el polvo cósmico interplanetario con un tamaño de menos de 30 micrones y los micrometeoritos de más de 50 micrones. Incluso antes, E.L. Krinov propuso llamar micrometeoritos a los fragmentos más pequeños de un cuerpo de meteorito derretido de la superficie.

Aún no se han desarrollado criterios estrictos para distinguir entre polvo cósmico y partículas de meteoritos, e incluso usando el ejemplo de la sección de Gams que estudiamos, se muestra que las partículas metálicas y las microesferas son más diversas en forma y composición de lo que proporcionan las clasificaciones existentes. La forma esférica casi perfecta, el brillo metálico y las propiedades magnéticas de las partículas se consideraron evidencia de su origen cósmico. Según el geoquímico E.V. Sobotovich, "el único criterio morfológico para evaluar la cosmogenicidad del material en estudio es la presencia de bolas fundidas, incluidas las magnéticas". Sin embargo, además de la forma, que es muy diversa, la composición química de la sustancia es de fundamental importancia. Los investigadores han descubierto que, junto con las microesferas de origen cósmico, hay una gran cantidad de bolas de diferente origen, asociadas con actividad volcánica, actividad bacteriana o metamorfismo. Existe evidencia de que es mucho menos probable que las microesferas ferrosas de origen vulcanógeno tengan una forma esférica ideal y, además, tengan una mayor mezcla de titanio (Ti) (más del 10%).

Un grupo de geólogos ruso-austriacos y un equipo de filmación de la Televisión de Viena en la sección Gams, en los Alpes orientales. En primer plano - A.F. Grachev

Origen del polvo cósmico

El origen del polvo cósmico sigue siendo un tema de debate. Profesor E.V. Sobotovich creía que el polvo cósmico podría representar los restos de la nube protoplanetaria original, a lo que B.Yu. se opuso en 1973. Levin y A.N. Simonenko, creyendo que la materia finamente dispersa no podría sobrevivir por mucho tiempo (Tierra y Universo, 1980, No. 6).

Hay otra explicación: la formación de polvo cósmico está asociada a la destrucción de asteroides y cometas. Como señaló E.V. Sobotovich, si la cantidad de polvo cósmico que ingresa a la Tierra no cambia con el tiempo, entonces B.Yu. tiene razón. Levin y A.N. Simonenko.

A pesar del gran número de estudios, actualmente no es posible dar la respuesta a esta pregunta fundamental, porque hay muy pocas estimaciones cuantitativas y su exactitud es discutible. Recientemente, datos de estudios isotópicos de partículas de polvo cósmico muestreadas en la estratosfera en el marco del programa de la NASA sugieren la existencia de partículas de origen presolar. En este polvo se encontraron minerales como diamante, moissanita (carburo de silicio) y corindón, que, a base de isótopos de carbono y nitrógeno, permiten datar su formación antes de la formación del Sistema Solar.

La importancia de estudiar el polvo cósmico en un contexto geológico es obvia. Este artículo presenta los primeros resultados de un estudio de la materia cósmica en la capa de transición de arcillas en el límite Cretácico-Paleógeno (hace 65 millones de años) de la sección Gams, en los Alpes orientales (Austria).

Características generales de la sección Gams

Se obtuvieron partículas de origen cósmico de varias secciones de las capas de transición entre el Cretácico y el Paleógeno (en la literatura alemana, el límite K/T), ubicadas cerca del pueblo alpino de Gams, donde el río del mismo nombre abre este límite. en varios lugares.

En la sección Gams 1, se cortó un monolito del afloramiento, en el que el límite K/T está muy bien expresado. Su altura es de 46 cm, ancho de 30 cm en la parte inferior y 22 cm en la parte superior, espesor de 4 cm. Para un estudio general de la sección, el monolito se dividió a 2 cm de distancia (de abajo hacia arriba) en capas designadas por letras del alfabeto latino (A, B, C...W), y dentro de cada capa, también cada 2 cm, se hacen marcas con números (1, 2, 3, etc.). Se estudió con más detalle la capa de transición J en el límite K/T, donde se identificaron seis subcapas con un espesor de aproximadamente 3 mm.

Los resultados de la investigación obtenidos en la sección Gams 1 se repitieron en gran medida en el estudio de otra sección, Gams 2. El complejo de estudios incluyó el estudio de secciones delgadas y fracciones monominerales, su análisis químico, así como fluorescencia de rayos X, activación de neutrones. y análisis estructurales por rayos X, análisis isotópicos de helio, carbono y oxígeno, determinación de la composición de minerales mediante microsonda, análisis magnetomineralógicos.

Variedad de micropartículas.

Microesferas de hierro y níquel de la capa de transición entre el Cretácico y el Paleógeno en la sección Gams: 1 – Microesfera de Fe con una superficie rugosa reticulada-grumosa (parte superior de la capa de transición J); 2 – Microesfera de Fe con una superficie rugosa longitudinalmente paralela (parte inferior de la capa de transición J); 3 – Microesfera de Fe con elementos de corte cristalográfico y textura superficial rugosa de malla celular (capa M); 4 – Microesfera de Fe con una superficie de malla fina (parte superior de la capa de transición J); 5 – Microesfera de Ni con cristalitos en la superficie (parte superior de la capa de transición J); 6 – agregado de microesferas de Ni sinterizadas con cristalitos en la superficie (parte superior de la capa de transición J); 7 – agregado de microesferas de Ni con microdiamantes (C; parte superior de la capa de transición J); 8, 9 – formas características de partículas metálicas de la capa de transición entre el Cretácico y el Paleógeno en la sección Gams de los Alpes orientales.

En la capa de transición de arcilla entre dos fronteras geológicas: el Cretácico y el Paleógeno, así como en dos niveles de los depósitos suprayacentes del Paleoceno en la sección de Gams, se encontraron muchas partículas metálicas y microesferas de origen cósmico. Son significativamente más diversos en forma, textura superficial y composición química que cualquier cosa conocida hasta ahora de capas de arcilla de transición de esta edad en otras regiones del mundo.

En la sección Gams, la materia cósmica está representada por partículas finas. varias formas, entre las cuales las más comunes son las microesferas magnéticas con tamaños de 0,7 a 100 micrones, compuestas por un 98% de hierro puro. Estas partículas en forma de bolas o microesférulas se encuentran en grandes cantidades no sólo en la capa J, sino también en las arcillas del Paleoceno (capas K y M).

Las microesferas están compuestas de hierro puro o magnetita, algunas de ellas contienen impurezas de cromo (Cr), una aleación de hierro y níquel (awareuita), y también níquel puro (Ni). Algunas partículas de Fe-Ni contienen impurezas de molibdeno (Mo). Todos ellos fueron descubiertos por primera vez en la capa de arcilla de transición entre el Cretácico y el Paleógeno.

Nunca antes nos habíamos encontrado con partículas con un alto contenido de níquel y una importante mezcla de molibdeno, microesferas que contienen cromo y trozos de hierro helicoidal. Además de microesferas y partículas metálicas, en la capa de transición de arcilla de Gamsa se encontraron Ni-espinela, microdiamantes con microesferas de Ni puro, así como placas rotas de Au y Cu, que no se encontraron en los depósitos subyacentes ni suprayacentes. .

Características de las micropartículas.

Las microesferas metálicas en la sección de Gams están presentes en tres niveles estratigráficos: las partículas de hierro de diversas formas se concentran en la capa de arcilla de transición, en las areniscas de grano fino superpuestas de la capa K, y el tercer nivel está formado por limolitas de la capa M.

Algunas esferas tienen una superficie lisa, otras tienen una superficie con forma de red y otras están cubiertas por una red de pequeñas grietas poligonales o un sistema de grietas paralelas que se extienden desde una grieta principal. Son huecos, en forma de concha, llenos de mineral arcilloso y pueden tener una estructura concéntrica interna. Las partículas de metal y las microesferas de Fe se encuentran en toda la capa de arcilla de transición, pero se concentran principalmente en los horizontes inferior y medio.

Los micrometeoritos son partículas fundidas de hierro puro o de una aleación de hierro y níquel Fe-Ni (avaruita); sus tamaños varían de 5 a 20 micras. Numerosas partículas de awaruita están confinadas en el nivel superior de la capa de transición J, mientras que en las partes inferior y superior de la capa de transición están presentes partículas puramente ferruginosas.

Las partículas en forma de placas con una superficie transversalmente grumosa están compuestas únicamente de hierro, su ancho es de 10 a 20 µm y su longitud es de hasta 150 µm. Son ligeramente arqueados y se encuentran en la base de la capa de transición J. En su parte inferior también se encuentran placas de Fe-Ni con una mezcla de Mo.

Las placas hechas de una aleación de hierro y níquel tienen una forma alargada, ligeramente curvada, con ranuras longitudinales en la superficie, sus dimensiones varían en longitud de 70 a 150 micrones y un ancho de aproximadamente 20 micrones. Se encuentran con mayor frecuencia en las partes inferior y media de la capa de transición.

Las placas ferrosas con ranuras longitudinales son idénticas en forma y tamaño a las placas de aleación Ni-Fe. Están confinados a las partes inferior y media de la capa de transición.

De particular interés son las partículas de hierro puro, con forma de espiral regular y dobladas en forma de gancho. Están compuestos principalmente de Fe puro, rara vez de una aleación de Fe-Ni-Mo. Las partículas de hierro en espiral se encuentran en la parte superior de la capa de transición J y en la capa de arenisca suprayacente (capa K). Se encontró una partícula de Fe-Ni-Mo en forma de espiral en la base de la capa de transición J.

En la parte superior de la capa de transición J se encontraban varios granos de microdiamante sinterizados con microesferas de Ni. Los estudios con microsonda de bolas de níquel, realizados con dos instrumentos (con espectrómetros de ondas y de dispersión de energía), mostraron que estas bolas están compuestas de níquel casi puro bajo una fina película de óxido de níquel. La superficie de todas las bolas de níquel está salpicada de cristalitos transparentes con maclas pronunciadas de 1 a 2 μm de tamaño. Este níquel puro en forma de bolas con una superficie bien cristalizada no se encuentra ni en rocas ígneas ni en meteoritos, donde el níquel contiene necesariamente una cantidad significativa de impurezas.

Al estudiar un monolito de la sección Gams 1, se encontraron bolas de Ni puro solo en la parte superior de la capa de transición J (en su parte superior, una capa sedimentaria muy delgada J 6, cuyo espesor no supera los 200 μm) , y según el análisis termomagnético, el níquel metálico está presente en la capa de transición, comenzando desde la subcapa J4. Aquí, junto con las bolas de Ni, también se descubrieron diamantes. En una capa extraída de un cubo con un área de 1 cm2, el número de granos de diamante que se encuentran es de decenas (con tamaños que van desde fracciones de micras hasta decenas de micras), y bolas de níquel del mismo tamaño se encuentran en la cientos.

Las muestras de la capa de transición superior tomadas directamente del afloramiento revelaron diamantes con finas partículas de níquel en la superficie del grano. Es significativo que al estudiar muestras de esta parte de la capa J también se reveló la presencia del mineral moissanita. Anteriormente, se encontraron microdiamantes en la capa de transición en el límite Cretácico-Paleógeno en México.

Encuentra en otras áreas

Las microesferas de Gams con una estructura interna concéntrica son similares a las obtenidas por la expedición Challenger en las arcillas de las profundidades del Océano Pacífico.

Las partículas de hierro de forma irregular con bordes fundidos, así como en forma de espirales y ganchos y placas curvos, son muy similares a los productos de destrucción de los meteoritos que caen a la Tierra; pueden considerarse hierro meteórico. También se pueden incluir en esta categoría partículas de awaruita y níquel puro.

Las partículas de hierro curvadas son similares a las diversas formas de las lágrimas de Pele: gotas de lava (lapillas) que los volcanes expulsan en estado líquido desde el respiradero durante las erupciones.

Así, la capa de transición de arcilla en Gamsa tiene una estructura heterogénea y está claramente dividida en dos partes. Las partes inferior y media están dominadas por partículas de hierro y microesferas, mientras que la parte superior de la capa está enriquecida en níquel: partículas de awaruita y microesferas de níquel con diamantes. Esto lo confirma no sólo la distribución de las partículas de hierro y níquel en la arcilla, sino también los datos de análisis químicos y termomagnéticos.

Una comparación de los datos del análisis termomagnético y del análisis con microsonda indica una heterogeneidad extrema en la distribución del níquel, el hierro y sus aleaciones dentro de la capa J; sin embargo, según los resultados del análisis termomagnético, el níquel puro se registra solo en la capa J4. También es digno de mención que el hierro en forma de espiral se encuentra predominantemente en la parte superior de la capa J y continúa encontrándose en la capa K suprayacente, donde, sin embargo, hay pocas partículas de Fe, Fe-Ni de forma isométrica o laminar.

Destacamos que una diferenciación tan clara entre hierro, níquel e iridio, que se manifiesta en la capa de transición de arcilla en Gamsa, también se encuentra en otras áreas. Así, en el estado estadounidense de Nueva Jersey, en la capa esférica de transición (6 cm), la anomalía del iridio se manifestó claramente en su base, y los minerales de impacto se concentran solo en la parte superior (1 cm) de esta capa. En Haití, en el límite Cretácico-Paleógeno y en la parte superior de la capa esferúlica, se observa un fuerte enriquecimiento de Ni y cuarzo de impacto.

Fenómeno de fondo para la Tierra.

Muchas características de las esférulas de Fe y Fe-Ni encontradas son similares a las esférulas descubiertas por la expedición Challenger en las arcillas de las profundidades del Océano Pacífico, en el área de la catástrofe de Tunguska y en los lugares de caída del meteorito Sikhote-Alin. y el meteorito Nio en Japón, así como en rocas sedimentarias de diferentes edades de muchas zonas del mundo. Excepto en las zonas de la catástrofe de Tunguska y la caída del meteorito Sikhote-Alin, en todos los demás casos se observa la formación no sólo de esférulas, sino también de partículas de diversas morfologías, compuestas de hierro puro (a veces que contiene cromo) y níquel-hierro. aleación, no tiene conexión con el evento de impacto. Consideramos la aparición de tales partículas como resultado de la caída de polvo interplanetario cósmico sobre la superficie de la Tierra, un proceso que ha continuado continuamente desde la formación de la Tierra y representa una especie de fenómeno de fondo.

Muchas partículas estudiadas en la sección Gams tienen una composición similar a la composición química general de la sustancia del meteorito en el lugar de la caída del meteorito Sikhote-Alin (según E.L. Krinov, es 93,29% hierro, 5,94% níquel, 0,38% cobalto).

La presencia de molibdeno en algunas partículas no es inesperada, ya que muchos tipos de meteoritos lo incluyen. El contenido de molibdeno en los meteoritos (condritas férricas, pétreas y carbonosas) oscila entre 6 y 7 g/t. El más importante fue el descubrimiento de molibdenita en el meteorito Allende en forma de una inclusión en una aleación metálica de la siguiente composición (% en peso): Fe – 31,1, Ni – 64,5, Co – 2,0, Cr – 0,3, V – 0,5, P – 0,1. Cabe señalar que también se encontraron molibdeno y molibdenita nativos en el polvo lunar muestreado por las estaciones automáticas Luna-16, Luna-20 y Luna-24.

Las primeras bolas encontradas de níquel puro con una superficie bien cristalizada no se conocen ni en rocas ígneas ni en meteoritos, donde el níquel contiene necesariamente una cantidad importante de impurezas. Esta estructura de la superficie de las bolas de níquel podría surgir en caso de la caída de un asteroide (meteorito), lo que provocó la liberación de energía, lo que permitió no solo derretir el material del cuerpo caído, sino también evaporarlo. Los vapores de metal podrían elevarse mediante una explosión a una gran altura (probablemente decenas de kilómetros), donde se produjo la cristalización.

Se encontraron partículas de awaruita (Ni3Fe) junto con bolas de metal de níquel. Pertenecen al polvo meteórico, y las partículas de hierro fundido (micrometeoritos) deben considerarse "polvo de meteorito" (según la terminología de E.L. Krinov). Los cristales de diamante encontrados junto con las bolas de níquel probablemente fueron el resultado de la ablación (fusión y evaporación) del meteorito de la misma nube de vapor durante su posterior enfriamiento. Se sabe que los diamantes sintéticos se obtienen por cristalización espontánea a partir de una solución de carbono en una fusión de metales (Ni, Fe) por encima de la línea de equilibrio de fases grafito-diamante en forma de monocristales, sus intercrecimientos, gemelos, agregados policristalinos, estructuras. cristales, cristales en forma de aguja, granos irregulares. Casi todas las características tipomorfas enumeradas de los cristales de diamante se encontraron en la muestra estudiada.

Esto nos permite concluir que los procesos de cristalización de diamantes en una nube de vapor de níquel-carbono al enfriarse y la cristalización espontánea de una solución de carbono en una fusión de níquel en experimentos son similares. Sin embargo, se puede llegar a una conclusión final sobre la naturaleza del diamante después de estudios isotópicos detallados, para los cuales es necesario obtener una cantidad suficientemente grande de la sustancia.

Así, el estudio de la materia cósmica en la capa de arcilla de transición en el límite Cretácico-Paleógeno mostró su presencia en todas partes (desde la capa J1 hasta la capa J6), pero los signos de un evento de impacto se registran solo en la capa J4, cuya edad es 65 años. millones de años. Esta capa de polvo cósmico se puede comparar con la época de la muerte de los dinosaurios.

A.F. GRACHEV Doctor en Ciencias Geológicas y Mineralógicas, V.A. TSELMOVICH Candidato de Ciencias Físicas y Matemáticas, Instituto de Física de la Tierra RAS (IPZ RAS), O.A. KORCHAGIN Candidato de Ciencias Geológicas y Mineralógicas, Instituto Geológico de la Academia de Ciencias de Rusia (GIN RAS ).

Revista “Tierra y Universo” No. 5 2008.

¿De dónde viene el polvo cósmico? Nuestro planeta está rodeado por una densa capa de aire: la atmósfera. La composición de la atmósfera, además de los gases conocidos por todos, también incluye partículas sólidas: el polvo.

Se compone principalmente de partículas de suelo que se elevan bajo la influencia del viento. Durante las erupciones volcánicas, a menudo se observan poderosas nubes de polvo. Sobre las grandes ciudades cuelgan “tapas antipolvo” enteras, que alcanzan una altura de 2 a 3 km. La cantidad de partículas de polvo en un metro cúbico. cm de aire en las ciudades alcanza las 100 mil piezas, mientras que en el aire limpio de las montañas solo hay unos pocos cientos. Sin embargo, el polvo de origen terrestre se eleva a altitudes relativamente bajas, hasta 10 km. El polvo volcánico puede alcanzar una altura de 40 a 50 km.

Origen del polvo cósmico

Se ha establecido la presencia de nubes de polvo en altitudes que superan significativamente los 100 km. Se trata de las llamadas “nubes noctilucentes”, formadas por polvo cósmico.

El origen del polvo cósmico es extremadamente diverso: incluye restos de cometas desintegrados y partículas de materia expulsadas por el Sol y traídas hasta nosotros por la fuerza de la presión de la luz.

Naturalmente, bajo la influencia de la gravedad, una parte importante de estas partículas de polvo cósmico se deposita lentamente en la tierra. La presencia de tal polvo cósmico fue descubierta en altos picos nevados.

Meteoritos

Además de este polvo cósmico que se deposita lentamente, cada día irrumpen en nuestra atmósfera cientos de millones de meteoros, lo que llamamos "estrellas fugaces". Volando a velocidades cósmicas de cientos de kilómetros por segundo, se queman por la fricción con las partículas de aire antes de llegar a la superficie de la Tierra. Los productos de su combustión también se depositan en el suelo.

Sin embargo, entre los meteoros también hay ejemplares excepcionalmente grandes que alcanzan la superficie de la tierra. Así, se conoce la caída del gran meteorito Tunguska a las 5 de la mañana del 30 de junio de 1908, acompañada de una serie de fenómenos sísmicos observados incluso en Washington (a 9 mil km del lugar de la caída) e indicando la potencia. de la explosión cuando cayó el meteorito. El profesor Kulik, que con un coraje excepcional examinó el lugar de la caída del meteorito, encontró una maraña de escombros que rodeaban el lugar de la caída en un radio de cientos de kilómetros. Desafortunadamente, no pudo encontrar el meteorito. Un empleado del Museo Británico, Kirkpatrick, hizo un viaje especial a la URSS en 1932, pero ni siquiera llegó al lugar de la caída del meteorito. Sin embargo, confirmó la suposición del profesor Kulik, quien estimó la masa meteorito caído 100-120 toneladas.

Nube de polvo cósmico

Una hipótesis interesante es la del académico V. I. Vernadsky, quien consideró posible que no fuera un meteorito el que cayera, sino una enorme nube de polvo cósmico que se movía a una velocidad colosal.

El académico Vernadsky confirmó su hipótesis con la aparición estos días de un gran número de nubes luminosas que se mueven a gran altura a una velocidad de 300-350 km por hora. Esta hipótesis también podría explicar el hecho de que los árboles que rodeaban el cráter del meteorito permanecieran en pie, mientras que los que se encontraban más lejos fueron derribados por la onda expansiva.

Además del meteorito de Tunguska, se conocen varios cráteres de origen meteorito. El primero de estos cráteres estudiado puede llamarse cráter Arizona en Devil's Canyon. Curiosamente, cerca de él no solo se encontraron fragmentos de un meteorito de hierro, sino también pequeños diamantes formados a partir del carbono de alta temperatura y presión durante la caída y explosión de un meteorito.
Además de los cráteres indicados, que indican la caída de enormes meteoritos que pesan decenas de toneladas, también hay cráteres más pequeños: en Australia, en la isla de Ezel y en varios otros.

Además de los meteoritos grandes, cada año caen muchos meteoritos más pequeños, que pesan entre 10 y 12 gramos y entre 2 y 3 kilogramos.

Si la Tierra no estuviera protegida por una atmósfera espesa, seríamos bombardeados cada segundo por diminutas partículas cósmicas que viajarían a velocidades más rápidas que las balas.