Erlarni gazsizlantirish va neft va gaz konlarini shakllantirish. Vodorodni gazsizlantiruvchi vulqonlar - vodorod kontsentratsiyasi zonalari

So'nggi 15 yil ichida Rossiyaning Evropa qismining markaziy hududlarida ko'plab chuqurchalar shakllanishi holatlari kuzatildi. Ular orasida ikkita tur mavjud: portlovchi va muvaffaqiyatsiz.

Portlash kraterlarining paydo bo'lishi bilan birga keladigan jarayonlar ba'zan juda ta'sirli. 1991 yil 12 aprelda Sasovo shahri chegarasidan 400 metr uzoqlikda (Ryazan viloyatining janubi-sharqida) kuchli portlash sodir bo'ldi, natijada shaharning yarmida deraza va eshiklar singan.

Mutaxassislarning fikricha, zarba to‘lqinining shaharga bunday ta’siri kamida bir necha o‘n tonna trotil portlashiga sabab bo‘lishi mumkin edi. Biroq portlovchi moddalarning izlari topilmadi. Olingan 1-sonli kraterning diametri 28 metr, chuqurligi 4 metr.

1992 yil iyun oyida Sasovodan 7 km shimolda, makkajo'xori ekilgan maydonda yana bir (№ 2) portlash krateri (diametri - 15 m, chuqurligi - 4 m) topilgan, ammo portlashni hech kim eshitmagan (lekin ular ekishganda, u hali yo'q edi). Portlovchi tabiati hunini rolik shaklida o'rab turgan halqali ejeksiyon bilan belgilanadi. Bundan tashqari, kraterni yangi ko'rinishida kuzatgan guvohlarning so'zlariga ko'ra, atrofga tuproq bo'laklari sochilib ketgan.

Bizda bu kraterlarning paydo bo'lishi qandaydir tarzda sayyoramizning vodorod gazsizlanishi bilan bog'liq degan noaniq shubha bor edi. Bundan tashqari, biz Rossiyada ixcham vodorod gaz analizatorlari ixtiro qilinganligini bildik, bu gaz aralashmasidagi erkin vodorod miqdorini 1 ppm dan 10 000 ppm gacha bo'lgan kontsentratsiya oralig'ida o'lchash imkonini beradi (milliondagi qismlar - milliondagi qismlar, 10 000 ppm). = 1%).

Biz 2005 yil avgust oyida Sasovo voronkasiga tashrif buyurdik va geologiya-mineralogiya fanlari doktori Vladimir Leonidovich Syvorotkinni sayohatga taklif qildik, u zarur jihozlarga ega edi va bizni "gidrometriya" texnikasi bilan tanishtirishga rozi bo'ldi.

Sasovo viloyatida V.L.Syvorotkin tomonidan oʻtkazilgan oʻlchovlar yer osti havosida erkin vodorod borligini koʻrsatdi. Afsuski, bizning tashrifimiz paytida (2005 yil avgust) №1 krater kichik ko'lga aylandi va shuning uchun o'lchovlar to'g'ridan-to'g'ri kraterning o'zida amalga oshirilmadi. Biroq, yaqin atrofda ham, bir necha yuz metr masofada ham vodorod borligi aniqlandi. 2-sonli huni mukammal darajada saqlanib qolgan, butunlay quruq bo'lib chiqdi va uning pastki qismidagi o'lchovlar atrofdagilarga nisbatan vodorod konsentratsiyasining ikki baravar ko'pligini ko'rsatdi.

Shunday qilib, endi er osti havosidagi vodorod miqdorini taxminiy baholash mumkin va bu har qanday nuqtai nazardan juda istiqbolli ish bo'lib ko'rinadi. Biz 2 ta VG-2A va VG-2B vodorod gaz analizatorlarini sotib oldik (birinchisi uchun o'lchangan vodorod konsentratsiyasi diapazoni 1 dan 50 ppm gacha, ikkinchisi uchun 10 dan 1000 ppm gacha), er osti havosidan namuna olish jarayoni biroz yaxshilandi va 2006 yilda biz Rossiya platformasining markaziy hududlarida (Lipetsk va Ryazan viloyatlari) bir nechta ekspeditsiya safarlarini o'tkazdik.

Lipetsk viloyatining shimoli-sharqiy qismida haydaladigan qora tuproqli dalada 3-sonli chuqurlikni kuzatdik. Uning diametri 13 metr, chuqurligi 4,5 metr. Uning atrofida hech qanday chiqindilar yo'q edi. Ushbu krater 2003 yilning bahorida topilgan. Biz amalga oshirgan burg‘ulash natijasida 3 metr chuqurlikda (voni tubidan pastda) arkozik qumlarda, yer yuzasidan u yerga tushgan boy qora tuproq bo‘laklari aniqlandi, bu esa uning muvaffaqiyatsizligini yaqqol tasdiqlaydi.

Huni tubida vodorod konsentratsiyasini o'lchash nol qiymatini ko'rsatdi. 50 metr masofada va g'arbga qarab, birinchi qurilma (u katta sezuvchanlikka ega) bir necha ppm kontsentratsiyasini ko'rsata boshladi, lekin 5 ppm dan oshmaydi. Biroq, hunidan 120 m masofada, qurilma vodorod bilan "bo'g'ib qo'ydi". Xuddi shu nuqtadagi ikkinchi qurilma 100 ppm dan ortiq konsentratsiyani ko'rsatdi. Ushbu joylashuvning tafsilotlari mahalliy vodorod anomaliyasining mavjudligini ko'rsatdi, u meridional yo'nalishda 120 metrga cho'zilgan, kengligi taxminan 10-15 metr, maksimal qiymatlari 200-250 ppm gacha.

Vodorodning xossalari haqida

Vodorodning o'ziga xos xususiyatlaridan biri uning qattiq moddalarda diffuziya qilishning noyob qobiliyatidir, bu boshqa gazlarning diffuziya tezligidan ko'p marta (va hatto kattalik buyurtmalaridan) yuqori. Shu munosabat bilan, biz aniqlagan mahalliy anomaliya ko'milgan va qadimgi geologik davrlardan beri saqlanib qolgan (saqlab qo'yilgan) deb ishonishning iloji yo'q. Katta ehtimol bilan biz yer yuzasiga zamonaviy vodorod jeti chiqishini aniqladik.

Geologik tajriba shuni o'rgatadiki, agar endogen hodisalar makon va vaqt bo'yicha chambarchas bog'liq bo'lsa (bizning holatda, chuqurlik va vodorod oqimi), ehtimol ular genetik jihatdan bog'liqdir, ya'ni. bir jarayonning hosilalaridir. Va bu, shubhasiz, Yerning vodorod gazsizlanishi.

Vodorod ("vodorod" - so'zma-so'z "suvni tug'ish") juda faol kimyoviy elementdir. Yer qobig'ining yuqori gorizontlaridagi jinslarning g'ovaklari, yoriqlari va mikrog'ovaklarida etarli darajada erkin (ko'milgan) kislorod, shuningdek kimyoviy jihatdan zaif bog'langan kislorod (birinchi navbatda temir oksidi va gidroksidlari) mavjud. Vodorodning endogen oqimi, albatta, suv hosil bo'lishiga sarflanadi. Va agar vodorod oqimi kunning yuzasiga etib borsa, unda biz chuqurlikda u kuchliroq ekanligiga amin bo'lishimiz mumkin va shunga ko'ra, chuqurlikda ba'zi endogen jarayonlar sodir bo'ladi deb taxmin qilishimiz kerak, biz bu sirtda yashaymiz. hisobga.

Birinchidan, chuqur suyuqlik oqimlari hech qachon steril vodorod emas. Ular doimo xlor, oltingugurt, ftor va boshqalarni o'z ichiga oladi. Biz buni vodorodni gazsizlantirish uzoq vaqtdan beri davom etayotgan boshqa mintaqalardan bilamiz. Suv-vodorod suyuqligidagi bu elementlar turli birikmalar, jumladan, tegishli kislotalar (HCl, HF, H2S) shaklida bo'ladi. Shunday qilib, birinchi kilometrlar chuqurligida vodorod oqimi, albatta, kislotali suv hosil qiladi, u ham yuqori haroratga ega bo'lishi kerak (geotermal gradient va kimyoviy reaktsiyalarning ekzotermik tabiati tufayli) va bunday suv karbonatlarni juda tez "eydi".

Rossiya platformasining cho'kindi qatlamida karbonatlarning qalinligi ko'p yuzlab metrlarni tashkil qiladi. Biz hammamiz ulardagi karst bo'shliqlarining paydo bo'lishi sekin jarayon deb o'ylashga odatlanganmiz, chunki biz buni yomg'ir va qor suvlarining chuqurlikka tushishi bilan bog'ladik, ular aslida distillangan va sovuq. Vodorod oqimining kashf etilishi (va bu reaktivning yonidagi yangi chuqurlik) bizni ushbu odatiy g'oyalarni tubdan qayta ko'rib chiqishga majbur qiladi. Vodorod oqimi yo'lida hosil bo'lgan kislotali termal suvlar karst bo'shliqlarini juda tez "eb qo'yishi" va shu bilan Yer yuzasida chuqurchalar paydo bo'lishiga olib kelishi mumkin ("tez" deganda biz geologik vaqtni emas, balki bizning insoniy, tez - oqim vaqti). Quyida biz ushbu hodisaning hozirda mumkin bo'lgan ko'lamini batafsil ko'rib chiqamiz.

Sasovo portlashining fizikasi

Endi Sasovo shahrining portlash krateriga qaytaylik. Ushbu portlash bilan bog'liq ko'plab sirlar mavjud. Portlash 1991 yil 12 aprelga o'tar kechasi 1 soat 34 daqiqada sodir bo'lgan. Biroq, bundan 4 soat oldin (11 aprel, kechki payt) bo'lajak portlash sodir bo'lgan hududda katta (dalillarga ko'ra - ulkan) nurli sharlar ucha boshladi. Bunday yorqin oq to'p temir yo'l stantsiyasining tepasida ko'rindi. Uni stansiya va depo ishchilari, ko'plab yo'lovchilar va manyovr teplovozining haydovchisi kuzatgan (o'zi signalni ko'targan). Osmondagi g'ayrioddiy hodisalarni fuqaro aviatsiyasi parvozlar maktabi kursantlari, temir yo'lchilar va baliqchilar ko'rdi. Portlashdan bir soat oldin kelajakdagi krater joylashgan joyga g'alati nur tarqaldi. Portlashdan yarim soat oldin shahar chekkasida yashovchilar bo'lajak portlash joyi tepasida ikkita yorqin qizil sharni ko'rdi. Shu bilan birga, odamlar yer silkinishini his qildilar va shovqin eshitdilar. Portlashdan oldin darhol atrofdagi qishloqlar aholisi shahar tepasida osmonni yoritadigan ikkita yorqin ko'k chiroqni ko'rdi.

Portlashning o'zidan oldin kuchli, kuchayib borayotgan shovqin paydo bo'ldi. Yer larzaga keldi, devorlar silkindi, shundan keyingina shaharga zarba to‘lqini (yoki to‘lqinmi?) keldi. Uylar u yoqdan bu yoqqa chayqalay boshladi, kvartiralarda televizor va mebellar qulab tushdi, qandillar parchalanib ketdi. Uyquchi odamlar to'shaklaridan otilib, singan shisha bilan yuvilgan. Minglab deraza va eshiklar, shuningdek, tom choyshablari ildizi bilan yulib ketgan. Bosimning aql bovar qilmaydigan o'zgarishi tufayli lyuk qopqoqlari yirtilib ketdi, ichi bo'sh narsalar - tiqilib qolgan qutilar, lampochkalar, hatto bolalar o'yinchoqlari ham yorildi. Kanalizatsiya quvurlari yer ostida yorilib ketdi. Shovqin so'nganida, hayratga tushgan odamlar yana shovqinni eshitdilar, go'yo u uzoqlashayotgandek ...

Bularning barchasi oddiy portlashga deyarli o'xshamaydi. Mutaxassislarning (portlovchi mutaxassislar) fikricha, shaharga bunday zarar yetkazish uchun kamida 30 tonna trotilni portlatish kerak edi.

Ammo nega bunday kichik huni? Bunday kraterni ikki tonna trotil bilan yasash mumkin (bu V. Larin, ko'p yillik tajribaga ega bo'lgan portlovchi moddalar bo'yicha mutaxassis, dala mavsumlaridan keyin bir yarim-ikki tonna portlovchi moddani portlatib yuborishga majbur bo'lgan, chunki ular ularni qabul qilmasdi. omborga qaytish).

Kraterga yaqin joyda o'tlar, butalar va daraxtlarning zarba yoki yuqori harorat ta'sirida zarar ko'rmaganligi juda g'alati tuyuladi. Va nega yaqinda turgan ustunlar huni tomon egilgan? Nima uchun lyuklarning qopqoqlari yirtilib ketdi va nega ichi bo'sh narsalar yorilib ketdi?

Va nihoyat, nima uchun "portlash" o'z vaqtida cho'zilib ketganday tuyuldi va Yerning shovqini, silkinishi va g'ayrioddiy yorug'lik hodisalari (portlashdan oldin kuzatilgan yorqin sharlar va yorqin miltillashlarga qo'shimcha ravishda, natijada paydo bo'lgan kraterning o'zi) bilan birga keldi. suvga to'lgunga qadar kechasi porlab turardi).

Shaharga sirli "hujum"ning sababi noaniq bo'lib qoldi (mutaxassislar na odamlar, na tabiat bunday ishni qila olmagan degan xulosaga kelishdi).

Endi bizning versiyamiz. Biz bilamizki, Rossiyaning markaziy qismida mahalliy vodorod oqimlari bo'lishi mumkin. Ushbu reaktivlar, albatta, ularning yo'nalishi bo'ylab, termal suvning shakllanishi bilan birga bo'lishi kerak, bundan tashqari, ular yuqori darajada minerallashgan bo'lishi kerak. Pastroq harorat va bosim zonasiga kiradigan termal minerallashgan suvlar, odatda, o'zlarining mineralizatsiyasini turli xil "gidrotermalitlar" shaklida chiqaradi va mavjud o'tkazuvchan teshiklar va yoriqlar tizimini davolaydi. Natijada, yer qobig'ining yuqori gorizontlaridagi vodorod oqimi o'z atrofida o'ziga xos zich "qopqoq" hosil qilib, vodorodning tashqariga chiqishini to'sib qo'yishi mumkin. Bunday to'siq kaput ostida ma'lum hajmda ("qozon") vodorod va boshqa gazlarning to'planishiga olib keladi, bu esa bosimning keskin oshishiga olib keladi. (Yomon siqilgan suyuqlikda katta chuqurlikdan ko'tarilgan gaz pufakchalari bu suyuqlik bilan to'ldirilgan tizimning yuqori qismlarida bosimning oshishiga olib keladi). Qozondagi bosim litostatik bosimdan oshib ketganda, qopqoqning ham, uning ustidagi qatlamlarning ham yutilishi, albatta, bir joyda sodir bo'ladi. Va biz kuchli nashrni olamiz. Ushbu emissiya tarkibida vodorod va suv, ehtimol karbonat angidrid qo'shilishi bilan ustunlik qiladi. (Shunday qilib, vulqon portlash naychalari - diatremalar hosil bo'ladi, faqat ushbu versiyada boshqa tarozilar va yomon siqilgan suyuqlik rolini silikat eritmalari o'ynaydi.)

Shunday qilib, Sasovo №1 hunining o'zi portlash natijasida emas, balki asosan vodoroddan iborat gaz oqimining sinishi tufayli hosil bo'lgan, shuning uchun u (huni) juda kichik (Yuqori tezlikda, gaz jetlar diametrini saqlab qoladi va rozetkaga kirganda ular hatto devorlardan chiqib ketishadi).

Shu bilan birga, vodorod atmosferada kislorod bilan aralashib, natijada portlovchi gaz buluti paydo bo'ladi, u allaqachon portlagan, ya'ni. bu portlash keng miqyosda sodir bo'ldi. Vodorodning portlovchi yonishi jarayonida katta miqdorda issiqlik ajralib chiqdi (har bir mol uchun 237,5 kJ), bu reaktsiya mahsulotlarining keskin kengayishiga (portlash kengayishiga) olib keldi. Atmosferada bunday "hajmli" portlashlar paytida zarba to'lqini jabhasining orqasida noyob zona (past bosim bilan) hosil bo'ladi.

"Vakuumli bombalar" portlash paytida xuddi shunday ta'sir ko'rsatadi. Aytish kerakki, portlash bo'yicha mutaxassislar Sasovodagi voqeani o'rganganlarida, ko'plab hodisalar (tekshiruv quduqlaridan yirtilgan quyma temir qopqoqlar, ichi bo'sh narsalarning yorilishi, deraza va eshiklarning ishdan chiqishi va boshqalar) to'g'ridan-to'g'ri vakuum tipidagi portlashni ko'rsatdi. Ammo harbiylar "vakuumli bomba" portlashi mumkin bo'lgan sabablar ro'yxatidan chiqarib tashlanishi kerakligini qat'iy ta'kidladi. Va shunga qaramay, eng so'nggi metall detektorlari yordamida ular atrofdagi hamma narsani tarashdi, ammo bomba qobig'ining parchalarini topa olishmadi.

Quyidagi parametrlarga ega er osti qozonining mumkin bo'lgan o'lchamlarini hisoblash natijalari qiziqarli:

- litostatik bosim 150 bar bo'lgan 600 metr chuqurlikdagi "qozon";
- bu ma'lum hajm bo'lib, unda g'ovaklikning atigi 5% aloqa bo'shliqlari shaklida bo'ladi;
- aloqa bo'shliqlari 150 atm bosim ostida vodorod bilan to'ldiriladi;
- er osti qozonidan atmosferaga qochgan narsaning atigi yigirmadan biri portladi, qolganlari shunchaki tarqab ketdi;
- portlagan qism 30 tonna trotil portlashiga teng energiya chiqardi.

Bunday sharoitda qozonning hajmi taxminan 30x30x50 m bo'lishi mumkin.

Shunday qilib, qozon geologik miqyosda miniatyura edi. Ammo unda to‘plangan energiya issiqlik elektr stansiyasining bug‘ qozonidagi energiyadan minglab marta ko‘p edi. Uyimdan bir kilometr narida issiqlik elektr stansiyasi bor, u yerdagi qozondan bosim chiqqanda men to‘xtab qolaman va kvartiraning derazalari tebranadi. Endi tasavvur qiling-a, agar uyingizdan uncha uzoq boʻlmagan yer ostidan minglab marta kuchliroq yoriqlar va uning tarkibidagi qozon yer yuzasiga chiqib, olti yuz metrlik tosh qatlamini maydalab tashlasa, shovqin va tebranish qanday boʻlishini tasavvur qiling. Yaqindan bu kuchli er osti shovqini bilan haqiqiy zilzila bo'ladi.

Endi sirli yorug'lik hodisalari haqida. Yaqinlashib kelayotgan zilzila hududida kuchli elektrlashtirish odatiy hodisadir: sochlar tik turadi, kiyim-kechak tuklari va chirsillashadi, siz teggan hamma narsa statik elektr bilan uchqunlar paydo bo'ladi. Va agar bu kechasi sodir bo'lsa, siz porlashni boshlaysiz. Quruq ro'molcha uchib ketishi mumkin, xuddi sehrli uchuvchi gilam kabi. Bu hodisa bir vaqtning o'zida ham go'zal, ham qo'rqinchli (siz uning qanchalik "silkitishini" hech qachon bilmaysiz).

Ko'pgina seysmik silkinishlar oldidan va nurli sharlar paydo bo'lishi bilan birga keladi (ayniqsa, epitsentr yaqinida). Ba'zi tadqiqotchilar ularni "plazmoidlar" deb atashadi, ammo bu shakllanishlarning haqiqiy tabiati hali aniqlanmagan.

Toshkentda mashhur zilzila paytida asosiy silkinishlar tunda sodir bo'lgan va shahar xizmatlari ularning birinchi belgilarida darhol shaharning elektr energiyasini uzib qo'ygan. Biroq, elektr ta'minoti o'chirilganida, seysmik zarba paytida va undan keyin ba'zi ko'chalarni yoritish liniyalari o'z-o'zidan yonib, 10-15 daqiqa davomida porlab turardi. Toshkentdagi zilzila haqidagi rasmiy xabarda ham elektr yoritilmagan qorong‘u yerto‘lalarda kundek yorug‘ bo‘lgani aytilgan. Taxminlarga ko'ra, elektrifikatsiya va yorug'lik effektlari qandaydir tarzda tog' jinslarida to'satdan stressning to'planishi bilan bog'liq.

Shunday qilib, agar vodorod oqimi chuqurlikda "qulflangan" bo'lsa, bu gazlarning er yuzasiga chiqishi natijasida huni hosil bo'lishi bilan hal qilinishi mumkin. Va, aftidan, bu yutuq har doim ham atmosferadagi hajmli (vakuum) portlash bilan birga bo'lmaydi. Agar vodorod oqimi sirtga to'sqinliksiz etib borsa, unda, ehtimol, biz chuqur (karst) hunini olamiz.

Ko'rinishidan, bu variantlar chuqur vodorod infiltratsiyasi bo'lgan jinslarning fizik va kimyoviy xususiyatlaridagi farqlarga bog'liq. Va, albatta, bu ekstremal turlar orasida oraliq o'zgarishlar bo'lishi kerak va bor.

Kraterlarning yoshi haqida

Chuqurliklar 90-yillarda Rossiya platformasida paydo bo'la boshladi va so'nggi 15 yil ichida ulardan kamida 20 tasi paydo bo'ldi. Ammo bu faqat guvohlar ko'z o'ngida paydo bo'lgan o'sha kraterlar va ko'rinishi e'tiborga olinmagan yoki e'tiborga olinmagan, ammo ommaga oshkor etilmagan qanchasi borligini bilmaymiz.

Vaqt o'tishi bilan chuqurliklar "qariydi" va tezda butalar va o'rmonlar bilan to'lib toshgan mayda likopcha shaklidagi chuqurliklarga aylanadi, ayniqsa ular bo'r qumlarda bo'lsa. Va bunday yuzlab eski, "tarelka shaklidagi" (ko'pincha mukammal yumaloq) bor. Ularning o'lchamlari diametri 50 dan 150 m gacha, ba'zilari esa 300 metrga etadi.

Sun'iy yo'ldosh tasvirlariga ko'ra, ba'zi hududlarda ular jiddiy kasallikdan so'ng er yuzidagi dog'larga o'xshash hududning 10-15 foizini egallaydi (Lipetsk, Voronej, Ryazan, Tambov, Moskva, Nijniy Novgorod viloyatlari). Geologik nuqtai nazardan, ularning yoshi zamonaviy, chunki ular muzlashdan keyin, zamonaviy relef allaqachon shakllangan paytda shakllangan (ya'ni, ularning yoshi 10 ming yildan oshmaydi). Insoniy me'yorlarga ko'ra, bu chuqurliklar "tarixdan oldingi", "doimo" bo'lgan va odamlar ularning shakllanishini ko'rmagan (va eslamaydilar) (ya'ni, ular ming yildan ortiq).

Bir versiyani qurish mumkin: bir necha ming yil oldin kraterlarning faol shakllanishi jarayoni bor edi, keyin u to'xtadi va endi u yana boshlandi. Ammo vodorodni gazsizlantirish o'zini qanday tutdi? Bu "tarixdan oldingi" chuqurliklarning paydo bo'lishiga sabab bo'lganmi yoki yo'qmi? Va agar shunday bo'lsa, ming yillar davomida Rossiya platformasida vodorodni gazsizlantirish jarayonida tanaffus bo'lganmi va yaqinda u yana boshlandi? Yoki u doimiy ravishda davom etdi va vodorod oqimlari qadimgi kelib chiqishi bormi? Bu savollarga hali javob yo'q.

Endi Rossiya platformasining markaziy hududlarida vodorod oqimlari (hozirda mavjud) qachon paydo bo'lganligini aytish mumkin emas. Vodorod oqimi huni paydo bo'lishi uchun qancha vaqt "ishlashi" kerakligini ham bilmaymiz. Bu maqsadli tadqiqotlar, tajribalar va hisob-kitoblarni talab qiladi. Vodorodning tezda "ishlashiga" qodir ekanligini faqat taxmin qilish mumkin (buning sababi bor).

Ammo, agar so'nggi 15 yil ichida bir necha o'nlab kraterlar paydo bo'lganligini va bu davrgacha bu sodir bo'lmaganga o'xshaganligini hisobga olsak (garchi "glasnost" allaqachon mavjud bo'lsa ham), vodorod oqimlari yangi hodisa ekanligi ayon bo'ladi. , yaqinda kelib chiqqan. Bu global xarakterga egami yoki faqat Rossiyada keng tarqalganmi, biz bilmaymiz.

"Tungi bulutlar" mavzusida

Shu munosabat bilan, ehtimol siz "Tungi bulutlar" ga e'tibor berishingiz kerak. Ular suvning muz kristallaridan iborat va 75-90 km balandlikda (mezopauza zonasida) joylashgan. Atmosfera olimlari suv bug'ining bu zonaga qanday kirib borishini tushuntira olmaydilar. U yerdagi harorat minus 100°C ga tushadi va ancha pastroq balandliklarda barcha suv butunlay muzlaydi.

Ammo agar vodorod Yerdan koinotga tarqalib ketsa, u mezopauza zonasiga kira oladi. Bu ozon qatlamidan yuqori, quyosh nurlari juda ko'p va kislorod mavjud - suv hosil qilish uchun zarur bo'lgan hamma narsa. Bu erdagi burilish (intriga) 1885 yilning yozigacha tungi bulutlar bo'lmagan. Biroq, 1885 yil iyun oyida ularni turli mamlakatlardan kelgan o'nlab kuzatuvchilar darhol payqashdi. O'shandan beri ular umumiy (muntazam) hodisaga aylandi va endi bu hodisa global ekanligi aniqlandi. Ammo bu ajoyib haqiqatni vodorodni gazsizlantirish foydasiga dalil deb hisoblash mumkinmi?

"Dacha" anomaliyasi

Qora Yer mintaqasiga sayohat qilish yoqimli tajribadir, ayniqsa kuzning boshida, hosil yig'ib olinganda, chivinlar kam va ob-havo hali ham maqbuldir. Ammo shu bilan birga, ular g'ildiraklarida traktor tagida joylashgan kuchli SUVni haydash zarurati tufayli og'ir (aks holda nam havoda u erda hech qanday ish yo'q). Va bu sayohatlar, shuningdek, bir qatorli avtomagistrallarning sekin-asta yuk tashish bilan tiqilib qolganligi sababli charchatadi.

Shuning uchun, biz keyingi tirbandlikka tushganimizda, har safar orzu qilganmiz - "dachamizda vodorod anomaliyasini topish qanchalik yaxshi bo'lardi", unga Moskvadagi kvartiramizdan "Dmitrovka" orqali bir soat ichida etib borish mumkin. U erda sizda dush, hammom bor va siz kamin yonida yomon ob-havoni kutishingiz mumkin, ammo ob-havo biroz aniqroq bo'lganda, siz allaqachon biznes bilan shug'ullanasiz.

Dachaga navbatdagi sayohatimizda biz uni to'g'ridan-to'g'ri saytimizda o'lchadik - bu ko'proq bo'lib chiqdi 500 ppm . Avvaliga bir necha metr radiusda, keyin o'nlab, keyin yuzlab metrlarni, nihoyat kilometrlarni va hamma joyda yuzlablarni o'lchashni boshladilar. ppm , va har to'rtinchi o'lchovda qurilma ko'proq narsani ko'rsatdi 1000 ppm . Endi biz Moskva viloyatida mintaqaviy anomaliya mavjudligini aniqladik, uning uzunligi (shimoldan janubga) kamida 130 kilometr, kengligi 40 km dan ortiq.

Va biz buni hali aniqlamadik, lekin u kattaroq ko'rinadi, chunki ekstremal periferik o'lchovlar bundan kattaroq qiymatlarni topdi. 1000 ppm . Bu anomaliya butun Moskvani qamrab oladi.

Bugungi vaziyatning bayonoti: hozirgi vaqtda Rossiya platformasida vodorodni gazsizlantirish bilan bog'liq endogen jarayonlarni faollashtirish boshlandi. Bizning tsivilizatsiyamiz hali bunday hodisaga duch kelmagan va shuning uchun uni har tomonlama o'rganish kerak.

Nima qilish kerak?

Ko'rinishidan, biz vodorod oqimining sayyora yuzasiga chiqishini qayd etadigan mahalliy vodorod anomaliyalaridan boshlashimiz kerak. Ushbu hodisani o'rganish uchun geofizik usullar majmuasini tanlash kerak.

Agar vodorod oqimi suvli-vodorodli suyuqlik bilan to'ldirilgan vertikal o'tkazuvchanlik zonasini hosil qilsa, u holda bu zonadagi gorizontal aks ettiruvchi yuzalar "eroziyalanishi" kerak. Shunga ko'ra, bunday zonalar seysmik usullar bilan qayd etiladi (masalan, aks ettirilgan to'lqin usuli).

Bunday zonalarning yuqori kilometrlari minerallashgan suv bilan to'ldiriladi, ya'ni. yuqori elektr o'tkazuvchanligiga ega bo'lgan tabiiy elektrolit. Binobarin, bu zonalar elektr qidiruv usullari yordamida o'rnatilishi mumkin (masalan, magnitotellurik zondlash- MTZ).

Shuni hisobga olish kerakki, o'tkazuvchanlik (g'ovaklik) vodorodning o'zi tomonidan uning infiltratsiyasi zonasida (u reaktiv oqimlarda yig'ilganda) hosil bo'ladi. Va bu g'ovaklikni (va kavernözlikni) nafaqat karbonatlarda, balki granitlarda, granit-gneyslarda, kristalli shistlarda va boshqalarda ham yaratishi mumkin, bu esa silikat jinslarining metasomatik o'zgarishi (kaolinizatsiya, argilizatsiya) bilan birga keladi. Bunday holda, jinslarning hajmli og'irligi sezilarli darajada (ba'zan keskin) kamayadi, bu gravimetriyadan muvaffaqiyatli foydalanish imkoniyatini ochadi.

Nihoyat, juda g'ovakli zonalarda (suv bilan to'ldirilgan) seysmik to'lqinlarning o'tish tezligi keskin pasayadi va bu seysmik tomografiya usulining samaradorligiga umid beradi.

Mahalliy vodorod anomaliyalari va yosh kraterlarda ishlab chiqilgan va chuqurlikda yashiringan vodorod oqimlarini (va ular bilan bog'liq vertikal o'tkazuvchanlik zonalarini) qidirish uchun mo'ljallangan geofizik tadqiqot usullari burg'ulash orqali sinovdan o'tkazilishi kerak. Keyin u alohida muhofaza qilinadigan ob'ektlar mavjud yoki mavjud bo'lishi kerak bo'lgan hududlarda potentsial xavfli hududlarni aniqlash uchun ishlatilishi mumkin.

Eslatib o‘tamiz, bir necha yil avval Kursk atom elektr stansiyasi yaqinida ikkita krater paydo bo‘lgan edi. Agar biz "vodorod qozonlari" ni topishni o'rgansak, biz ularni quduqlar bilan bosimsizlantirishimiz va shu tarzda olingan vodoroddan foydalanishimiz mumkin, ya'ni. kapitalizatsiya qilinmasa, katta zarar keltirishi va falokatlarga olib kelishi mumkin bo'lgan hodisadan katta foyda va daromad olamiz.

Endi tabiat haqida aniq gapira olmaymiz mintaqaviy vodorod anomaliyasi, bu butun Moskvani qamrab oladi va u bizga qanday kutilmagan hodisalar keltirishi haqida hali juda kam ma'lumot mavjud. Bir narsa aniq: u juda katta va biz u bilan bog'liq bo'lishi mumkin bo'lgan endogen jarayonlarni boshqarishga umid qila olmaymiz. Bu jarayonlar, ehtimol, allaqachon chuqurlikda sodir bo'lgan, lekin hali yuzaga chiqmagan. Biroq, ular, albatta, yaqin kelajakda paydo bo'ladi va ko'plab xavfli hodisalar ular bilan bog'liq bo'lishi mumkin, buning uchun biz oldindan tayyorgarlik ko'rishimiz kerak.

Yaqin kelajak - bu "inson"

Birinchidan, mintaqaviy anomaliya ichida portlovchi va qulash kraterlarining paydo bo'lishi mumkin. Moskvalik geoekologlarning fikriga ko'ra (ular vodorod oqimlari haqida hali ma'lumotga ega emaslar), shahar hududining 15 foizi karst xavfi ostida va bu hududlarda nosozliklar har qanday vaqtda sodir bo'lishi mumkin. Mutaxassislar bu haqda biladi, gapiradi va ogohlantiradi, lekin hokimiyatni tegishli choralarni ko'rishga majburlashda unchalik faollik ko'rsatmaydi.

Ko'rinishidan, karst bo'shliqlarining "sekin" shakllanishi haqidagi hukmronlik tinchlantiruvchi omildir. Ammo bizning versiyamizda, vodorod "ishlaganda" (tezda "ishlash" qobiliyatiga ega), bu tahdidga birinchi navbatda e'tibor berish kerak. Kech bo'lmasa, endogen jarayonlarning dinamikasi va yo'nalishini aniqlash uchun zudlik bilan turli xil geofizik va geokimyoviy tadqiqotlarni olib borishga va kelgusida monitoring rejimida olib borishga harakat qilish kerak.

Ushbu tadqiqotlar nafaqat yer yuzasida, balki (bu juda muhim!) chuqurligi 100 m dan 1,5 km gacha bo'lgan parametrik quduqlar tarmog'ini talab qiladigan pastki ufqlarda ham amalga oshirilishi kerak. Tadqiqot va hayot rejalarimizda qaysi yo'nalishda oldinga siljishimiz kerakligini tushunish uchun imkon qadar tezroq ma'lumotlarning asosiy miqdorini to'plash kerak.

Endi biz Moskvada endogen vodorodni gazsizlantirish bilan bog'liq mumkin bo'lgan muammolar ko'lamini aniq bilmaymiz. Biroq, agar bizning xohishimiz bo'lsa, biz hozir (megapolis ostidagi yer tubidagi vaziyat oydinlashmasidan oldin ham) ko'p qavatli binolar qurilishini sekinlashtirardik. Ularning asosiy ufqlarga ta'siri juda katta. Va agar shahar ichida suv ishlab chiqarishga qodir ("issiq" va kimyoviy agressiv) vodorod oqimlari mavjud bo'lsa (va ular mavjud bo'lsa), unda bu suv, birinchi navbatda, stress holatida bo'lgan jinslarni eroziya qiladi, ya'ni. osmono‘par binolar poydevori ostidagi toshlarni yemiradi.

Stalin tomonidan qurilgan, yarim asrdan ko'proq vaqtdan beri turgan ko'p qavatli binolarga murojaat qilishning hojati yo'q. Birinchidan, ular boshqacha qurilgan; ikkinchidan, vodorodni gazsizlantirish ancha keyinroq paydo bo'lgan va biz uning ta'sirini faqat so'nggi 15 yil ichida seza boshladik (Rossiya platformasida yangi portlovchi va qulash kraterlari paydo bo'lgan vaqtga ko'ra).

2000 yildan keyin Ozon qatlamining emirilishi muammosiga ommaviy axborot vositalarining qiziqishi keskin kamaydi. Hatto u butunlay g'oyib bo'ldi deyish mumkin. Biroq, ozon qatlamini yo'q qilish muammosining o'zi hal qilinmagan. Uning yo'q qilinishi har qachongidan ham kuchliroq va ozon teshiklari sayyora bo'ylab shunchaki "raqsga tushadi". Ular, ayniqsa, Evropani yaxshi ko'rishdi: chuqur (50-60% gacha ozon yo'qotilishi) teshiklarning paydo bo'lish chastotasi bo'yicha G'arbiy Evropa hozirda Antarktidadan keyin dunyoda ikkinchi o'rinda turadi! Qizig'i shundaki, teshiklar ko'pincha paydo bo'ladigan bayram kunlarini "tanlaydi". 1998 yilning birinchi kunida Boltiq bo'yi ustidagi ozon qatlami deyarli 70 foizga yupqalashdi va oxirgi katolik Rojdestvo bayramida Shvetsiya va Norvegiyada u aniq yo'q edi.

Antarktika sharoitlariga qat'iy moslashtirilgan 1995 yilgi Nobel mukofotiga sazovor bo'lgan "freon" gipotezasiga qo'shimcha ravishda, ozon teshiklarining paydo bo'lish sabablarini tushuntirib beradigan boshqa nazariyalarni izlash va muhokama qilish kerakligi aniq. Yevropa. Hech bo'lmaganda bitta nazariya allaqachon mavjud - bu ozon qatlamini yo'q qilishning vodorod tushunchasi. Bu stratosfera ozonining asosiy dushmani Yerning chuqur gazlari - vodorod va metan degan taxminga asoslanadi.

Vodorod ozonning dushmanidir

Ozonning vodorod parchalanish mexanizmi 1965 yilda kashf etilgan va hozirda yaxshi o'rganilgan. Ularda asosiy rol vodorod, metan va suv molekulalarining atomik kislorod bilan o'zaro ta'siri natijasida hosil bo'lgan OH gidroksil guruhiga tegishli. Ushbu ionlar ozon molekulalarini faol ravishda "parchalaydi" va ozon parchalanishining vodorod aylanishining katalizatori bo'lib, quyidagi reaktsiyalar bilan ifodalanishi mumkin:

OH + O 3 = HO 2 + O 2,
HO 2 + O 3 = OH + 2 O 2,
Natija: 2 O 3 = 3 O 2.

Hammasi bo'lib, tsikl qirqdan ortiq reaktsiyaga ega va har doim sxema bo'yicha suv hosil bo'lishi bilan to'xtatiladi.

OH + HO 2 = H 2 O + O 2,
OH + OH = H 2 O + O.

Vodorodning atmosferada qayerdan paydo bo'lishi ham aniq: bu gaz va metanning Yer tubidan chiqishi sayyoralarni gazsizlantirishni o'rganuvchi geologlarga yaxshi ma'lum bo'lgan hodisadir. Ammo negadir bu hodisa atmosfera kimyosi sohasidagi mutaxassislar tomonidan ozon qatlamini yo'q qilishning mumkin bo'lgan sabablarini ko'rib chiqishda hech qachon hisobga olinmagan.

Chuqurlikdan yer yuzasiga chiqadigan engil gazlar vodorod va metan tezda stratosfera balandliklariga ko'tarilib, ozon bilan faol reaksiyaga kirishadi. Ushbu reaksiya natijasida hosil bo'lgan suv stratosfera balandliklarida muzlaydi va stratosfera bulutlarini hosil qiladi. Er ostidan kelayotgan vodorod, metan va boshqa ko'plab gazlar oqimining mavjudligi uzoq vaqtdan beri ko'plab instrumental o'lchovlar bilan tasdiqlangan. O'tgan asrning 80-yillarida akademik Aleksey Aleksandrovich Marakushev sayyoraviy vodorod ta'minotining asosiy ombori Yerning suyuq yadrosi ekanligi haqidagi farazni ishlab chiqdi. Qattiq ichki yadroning kristallanish jarayoni vodorodning suyuq yadroning tashqi tashqi zonasiga, mantiya bilan chegarasiga distillanishiga olib keladi.

Xuddi shu instrumental o'lchovlar ham chuqur gazsizlanishning muhim xususiyatini aniqlashga imkon berdi. Gazlarning chiqishi vaqt bo'yicha notekis bo'lib, asosan (sayyoralarning boshqa joylariga qaraganda yuzlab marta ko'p) o'rta okean tizmalarining cho'qqilarida joylashgan rift zonalarida sodir bo'ladi. Asosiy ozon anomaliyalari va rift zonalarining aniq tasodifiyligi vodorod tushunchasi foydasiga kuchli dalil beradi.

Xavfli zonalar

Ozon qatlami Antarktidada eng og'ir va tez-tez vayron bo'lishini hamma biladi. Ammo aynan shu yerda oʻrta okean tizmalari (yoriqlar) iloji boricha yaqinroq kelib, yagona aylana-antarktika yorigʻiga birlashadi – ular (biz bunga alohida eʼtibor qaratamiz!) oʻzlarining janubiy segmentlari bilan birlashadilar, bu yerda geofizik tadqiqotlarga koʻra. , mantiya eng qiziydi va gazsizlantirish eng faoldir. Shunday qilib, Antarktida - bu sayyoraning eng ko'p qaytaruvchi suyuqlik oqimi to'planadigan hududi va atmosfera yer sharoitida tabiiy ozonni buzuvchi gazlarning maksimal zarbasiga duchor bo'ladi. Shuning uchun ozon qatlamining buzilishi ta'siri bu erda eng aniq namoyon bo'ladi.

Yuqoridagilarni Antarktida ustidagi ozon anomaliyalarining "yulduzli" shakli tasdiqlaydi. Orbital observatoriyalar tomonidan olingan anomaliya xaritalari "ozon yulduzlari" nurlari okean rift zonalarining janubiy uchlariga proyeksiyalanganligini aniq ko'rsatadi. Hozircha bu hodisani tushuntira oladigan boshqa nazariya yo'q. Buni baxtsiz hodisa deb hisoblash mumkin emas, chunki Antarktikadagi "ozon yulduzlari" bir necha marta qayd etilgan. Ular odatda oktyabr oyining oxiri - noyabr oyining boshlarida paydo bo'ladi.

Shimoliy yarim shardagi ozon anomaliyalari bo'yicha vodorod kontseptsiyasi uchun fundamental muhim natijalar Roshidrometning Markaziy aerologik observatoriyasida olingan. Bu erda ozonometrik stantsiyalarning global er usti tarmog'ining barcha kuzatuv seriyalari TO qiymatlari ko'pincha qayd etilganlarni aniqlash uchun tahlil qilindi. Tadqiqotlar natijasida Shimoliy yarimsharda uchta eng barqaror ozon pastligi aniqlandi - o. Islandiya, Qizil dengiz, Gavayi orollari. Bu nuqtalarning barchasi sanoat zonalaridan imkon qadar uzoqda, ammo vulqonning faol markazlari ekanligini payqash oson. Ular ozon qatlamini buzuvchi gazlar oqimi bilan birga keladigan zamonaviy vulqon faolligi bilan ajralib turadi. Ushbu markazlarning muhim xususiyati geliy izotoplarining 3 He/4 He ning nihoyatda yuqori nisbati bo'lib, bu gaz oqimlarining chuqur tabiatini ko'rsatadi.

Rossiya hududida ozon anomaliyalarining tarqalishi bundan ham ko'proq dalolat beradi. 1991 yil noyabrdan 2000 yilgacha Rossiya va unga tutash hududlarda sodir bo'lgan ozon anomaliyalari markazlari xaritasida bunday anomaliyalar markazlari ko'rsatilgan. Ular bir nechta aniq ajralib turadigan klasterlarga birlashtirilgan - Ural-Kaspiy, G'arbiy Sibir, Sharqiy Sibir, Saxalin-Indigirskiy ... Ulardan biri Rossiyaning Yevropa qismining shimoli-g'arbiy qismida joylashgan va uni Oq dengiz deb atash mumkin. - Boltiqbo'yi yoki Skandinaviya. Shuni ta'kidlaymanki, ushbu xaritani tuzish uchun Roshidromet markaziy ma'muriy okrugi tomonidan tuzilgan o'rtacha oylik TO etishmovchiligining yuzdan ortiq xaritalari ishlatilgan.

Bundan tashqari, har bir guruhda markazlar meridian bo'ylab taqsimlanganligini sezmaslik mumkin emas. Nima uchun bu sodir bo'layotgani, agar siz ushbu xaritaga boshqasini qo'ysangiz, darhol aniq bo'ladi - bu turli vaqtlarda va turli usullardan foydalangan holda chuqur gazlar oqimining ko'payishi qayd etilgan hududlarni ko'rsatadi. Ushbu hududlar submeridional yoriqlar deb ataladigan yoriqlar bo'ylab joylashgan va ularning har biri yaqinida - Kola yarim orolida, ko'l atrofida vodorod-metan manbalari topilgan. Baykal, Yakutiyaning kimberlit quvurlarida, Uralda, Kaspiy mintaqasida, Ustyurt platosida ...

G'arbiy Evropadagi ozon anomaliyalarining geologik manzillari bir xil darajada aniq. Ular ko'pincha Shvetsiyadagi Oslo Grabendan Shimoliy Afrikagacha cho'zilgan Reyn-Liviya Rift zonasida uchraydi. Ammo yuqorida keltirilgan 1998 yildagi "Yangi yil" anomaliyasi va 2007 yilgi "Rojdestvo" anomaliyasining markazlari Boltiq dengizidagi Botniya ko'rfazining rift zonasi bilan bog'liq bo'lishi mumkin.

Vaqt omili

Atmosferaga va vaqt o'tishi bilan gaz emissiyasining notekisligi uchun ham tushuntirish mavjud. Ammo ularning kuchi ba'zan millionlab marta oshishi mumkin! Sababi - seysmik faollik yoki kosmik "ta'sirlar". Ikkinchisi, birinchi navbatda, Oy va Quyoshning tortishish ta'siriga taalluqlidir, bu vodorodning asosiy sayyoraviy rezervuari bo'lgan suyuqlik yadrosiga bosimni pasaytiradi, shuningdek suyuqlik ichidagi qattiq yadroning "harakatlanishiga" olib keladi. bu ham gazsizlanishning kuchayishiga yordam beradi.

Umumiy qabul qilingan "freon" gipotezasi ozon anomaliyalarini Antarktida fasllarining o'zgarishi bilan bog'laydi. U quyidagi voqealar ketma-ketligini taklif qiladi. Qishda, qattiq sovuq tufayli Antarktida stratosferasida qutbli stratosfera bulutlari hosil bo'ladi. Atmosfera havosining umumiy aralashuvi natijasida bu erga kelgan xlor o'z ichiga olgan freonlar muz zarralarida yo'q qilinadi va mikro-muzga muzlab qoladigan erkin xlorni chiqaradi. Bahorda (ekvatorning shimolida bu vaqtda kuz), quyosh nuri va issiqlik kelishi bilan stratosfera bulutlari erib, ozonni intensiv ravishda yo'q qiladigan xlorni chiqaradi. Antarktida ustidagi ozon qatlamining yupqalashishi haqiqatan ham shunday naqshni ochib beradi. Shu ma'noda, Freon nazariyasining bashorati to'g'ri. Ammo sayyoraviy TO maydonining minglab sun'iy yo'ldosh xaritalarini tahlil qilish shuni ko'rsatadiki, kech kuzda va qish boshida ozon qatlamining ko'payishi butun sayyorada deyarli sinxron ravishda sodir bo'ladi. Nobel gipotezasi endi buni printsipial jihatdan tushuntira olmaydi.

Ammo bu muqobil gipotezaning bashoratli kuchini ko'rsatadigan vaqtinchalik heterojenlik. 2007 yilda Rossiya Fanlar akademiyasining Kola ilmiy markazining Geologiya instituti tadqiqotchilari ko'magida Xibiny massivida er osti vodorod kontsentratsiyasini soniyada maksimal o'lchashning besh daqiqali doimiy yozuvlari seriyasi. Apatiti shahri o'z o'zgarishida davriylikni ko'rsatdi. Asosiy davr Yerning kunlik aylanishi bilan bog'liq bo'lib chiqdi (ya'ni u 24 soatga yaqin edi). 7,2 va 13,9 kunlik davrlar oy fazalarining o'zgarishi daqiqalarida sodir bo'lgan aniq aniqlangan. Gazsizlanishning kashf etilgan vaqtinchalik naqshlari bu jarayonning Yerdagi kosmik muhitning tortishish ta'siriga bog'liqligini bevosita ko'rsatadi. Shu nuqtai nazardan qaraganda, yer sharining turli joylarida ozonosferani yo'q qilishda kuzgi sayyora sinxronligi Yerning quyosh orbitasidagi perigeliya nuqtasiga yaqinlashishi bilan bog'liq chuqur gazsizlanishning kuchayishini anglatadi.

Aniq zaiflikmi?

Ozon qatlamini yo'q qilishning vodorod tushunchasi, o'z navbatida, o'zining zaif tomonlariga ega. Ularning asosiylari ikkita savol shaklida ifodalanadi: 1) Barcha kuzatilgan hodisalarni tushuntirish uchun geologik tuzilmalardan yetarli miqdorda ozonni yemiruvchi gazlar ajralib chiqishi mumkinmi? 2) Bu gazlar ozon kontsentratsiyasi eng yuqori bo'lgan stratosferaga ko'tarilishi mumkinmi?

Darhaqiqat, ikki yil oldin Nature jurnalida doktor Frenk Kepplerning maqolasi e’lon qilingan va bu juda katta shov-shuvga sabab bo‘lgan edi. Bu biogen atmosfera metanining ulushi texnogen metan ulushidan sezilarli darajada oshishini isbotladi. Uning hisob-kitoblariga ko'ra, botqoq va sholizorlar yuzasida, chorva mollari va termitlar yashaydigan joylarda hosil bo'ladigan metan yiliga 500 Tg (1 Tg = 10 9 g = 10 6 t) miqdorida chiqariladi. Ammo uglerod izotoplari nisbati asosida atmosferaga vodorod-metan oqimining endogen (chuqur) komponentining eng konservativ hisob-kitoblari yiliga 2500-3000 Tg, ya'ni 5-6 baravar yuqori qiymatni beradi. Yuqori, chuqur metan oqimlarining ko'rsatilgan taxminlarga yaqinligi Yer fizikasi va Geosferalar dinamikasi akademik institutlarida olib borilgan hisob-kitoblar bilan ham berilgan.

Biroq, metan va vodorodning shunchaki yer yuzasida paydo bo'lishi etarli emas - tasvirlangan hodisalar sodir bo'lishi uchun ular ozonning asosiy zahiralari to'plangan stratosferaning pastki qatlamlariga etib borishi kerak. Ko'pgina tadqiqotchilar buni mumkin emas deb hisoblashadi, chunki gazlar ko'tarilayotganda shamol oqimlari bilan kuchli bezovtalanadi. Bundan tashqari, vodorod kontseptsiyasining ba'zi muxoliflari har qanday gazlarning stratosferaga intertropik zonadan tashqarida kirib borishi mumkin emas deb hisoblashadi. Zamonaviy ilmiy adabiyotlarda bu savollarga turlicha javob beradigan turli sonli hisob-kitoblar va namunaviy konstruktsiyalar mavjud.

Tajriba hal qiluvchi rol o'ynashi kerak edi. Bu muammoni ma'lum hududda vodorod chiqishi va ozon miqdorining pasayishi o'rtasidagi bog'liqlikni o'rnatish uchun ma'lum degassatsiya markazlarida vodorodning chiqarilishini kuzatish orqali hal qilinishi mumkin. Bu jarayonlarning sinxronligi - vodorodni gazsizlantirishning ortishi va umumiy ozon tarkibining kamayishi vodorod tushunchasining to'g'ri ekanligini anglatishi kerak. Bunday tekshiruvni tashkil qilish uchun bir necha yil kerak bo'ldi.

Tajribaning maqsadiga 2005 yilda erishildi. Kola geologlari yordamida Xibini tog'larida o'rnatilgan vodorod sensori 26-27 aprel kunlari to'lin oyda vodorod kontsentratsiyasining sezilarli cho'qqilarini ko'rsatdi (qarang: Syvorotkin V. L. Erning ozon qatlamini yo'q qilishning vodorod kontseptsiyasini eksperimental tasdiqlash // Yer sayyorasi tizimi. XIII ilmiy seminar materiallari. M., 2005. 265-267-betlar). Xuddi shu kunlarda Murmansk ozonometrik stantsiyasida TO ning sezilarli pasayishi qayd etildi. Kola yarim orolida xuddi shunday ozon anomaliyasini Amerikaning EarthProbe kosmik sun'iy yo'ldoshi ham "ko'rgan". Uslubiy nuqtai nazardan, bu 2005 yil aprel oyida ozon qatlamini yo'q qilish haqidagi "vodorod" gipotezasi nazariyaga aylanganligini anglatadi.

09:50 12.05.2019

Bugun men Yerning ichaklaridan vodorodni gazsizlantirish kabi hodisa haqida gapirmoqchiman. Men vodorod ta'riflariga chuqur kirmayman; buni hamma maktab kimyo kursidan bilishi kerak. Men savolni chuqur o'rganmayman: "Vodorod Yerning ichaklarida, kosmosda, Quyoshda va hokazolarda qayerdan keladi?" Bu hammaga ma'lum va inkor etib bo'lmaydigan faktlar! Va o'quvchini ortiqcha ma'lumotlar bilan yuklamaslik uchun men ushbu asoslarni o'tkazib yuboraman va o'z-o'zini o'qitishga qiziquvchilarni qoldiraman.

Maqolaning asosiy mavzusiga qaytishdan oldin, men V.N.Larin olimlar guruhini alohida ta'kidlamoqchiman. va Larina N.V. 80-yillarda Larin V.N. Yerning dastlabki gidrid tuzilishi nazariyasini ishlab chiqdi, doktorlik dissertatsiyasini himoya qildi. SSSRda mashhur bo'lmagan nazariyaga asoslangan fan doktori unvonini olish uchun uslubiy va dalillar bazasi darajasini tasavvur qiling. Bu har bir deputat fan doktori bo‘lgan hozirgi voqelik emas... Lekin nazariyaga qaytaylik. Bu bizning sayyoramiz va kosmosdagi boshqa jismlarning yuqori vodorod miqdori bilan shakllanishini nazarda tutadi. Bu haqda ko'proq V.N.Larin kitobida o'qishingiz mumkin. "Bizning yurtimiz".

Vladimir Larinning "Bizning Yer" kitobi

Keling, vodorodni gazsizlantirishga qaytaylik.

Larinlar bu masalani 30 yildan ortiq vaqtdan beri tadqiq qilishgan. Sayyoramizni vodorod degazatsiyasi sodir bo'layotgani va tezlashayotgani haqida fundamental dalillar bazasi ishlab chiqilgan. Ushbu manbada batafsil tavsiflashning ma'nosi yo'q. Bu faqat profilli maqola bo'lib chiqadi va hech kimni qiziqtirmaydi. Shuning uchun men ushbu savolni ikkita maqolani o'qib, o'z-o'zini tarbiyalash uchun qoldirishni taklif qilaman:

1. Vodorodni gazsizlantirish Rossiya platformasining markaziy hududlarida topilgan.
2. Rossiya platformasida vodorodni gazsizlantirish, uning ijobiy va salbiy tomonlari .

Xo'sh, vodorodni gazsizlantirish xavfi qanday?

Men qisqacha javob beraman va asosiy fikrlarni sanab o'taman!

1) Nosozliklar va hunilarning shakllanishi.

Erning cho'kishini oldindan aniqlash mumkin bo'lsa-da, Sasovo portlashi kabi portlash kraterlarini maxsus jihozlarsiz oldindan aytib bo'lmaydi.

Chuqur qishloqning sharqida joylashgan. Korsakovo, Perevozskiy tumani

Proval (2018 yil iyul) qishloq yaqinida. Neledino, Shatkovskiy tumani.

Kvadrokopterdan Neledinskiy nosozliklari ko'rinishi (foto 2018 yil avgustida olingan)

Shchatkovskiy tumani Neledino qishlog'i, karst etishmovchiligi:

Mana yana bir nechta muvaffaqiyatsizliklar:

Bahaybat chuqurlik AQShdagi shaharni “yutib yuboradi”:

2) Tuproqqa salbiy ta'sir (gumusni yo'q qilish).

Kosmosdan olingan tasvirda vodorod oqimlarining chiqishlarida hosil bo'lgan yosh halqa shaklidagi cho'kma tuzilmalari aniq ko'rsatilgan.

Vodorod oqimlari paydo bo'ladigan joyda tuproqning cho'kishi. Lipetsk, Sselki.

3) er osti muhandislik kommunikatsiyalari va binolarning temir-beton poydevoriga salbiy ta'sir ko'rsatishi, bu mo'rtlashuvga va keyinchalik vayron bo'lishiga olib keladi.

Ushbu materialni tugatishda men V.L.Syvorotkinning asarlariga e'tibor qaratmoqchiman. "Tabiiy yong'inlarning sabablari", shuningdek, degassatsiyaning iqlimga ta'siriga bag'ishlangan bir qator maqolalar.

"Vodorodni gazsizlantirish orqali ozon qatlamini yo'q qilish" filmini tomosha qilishni unutmang:

Xulosa qilib aytmoqchimanki, zamonaviy tsivilizatsiya bu muammoga birinchi marta duch keldi!

P.S.: Primorsk o'lkasining bunga qanday aloqasi bor?

Gap shundaki, bu yil men juda katta maydonlarda vodorodni gazsizlantirishning barcha belgilarini topdim. Eng konservativ hisob-kitoblarga ko'ra, bu 15-17 ming kvadrat kilometr. Aniqrog‘i, men borgan, qazgan, surat va videoga olgan va hokazo hudud. Sun’iy yo‘ldosh tasvirlaridan topganim yana 12-15 ming kvadrat kilometr. Men barcha tasvirlarni Nikolay Vladimirovich Laringa topshirdim va undan men bu vodorodni gazsizlantirishga juda o'xshashligini tasdiqladim. Keyingi tasdiqlash dala tadqiqotlari va er osti qatlamidagi vodorod miqdorini o'lchash asosida amalga oshirilishi kerak. Bu qanday sodir bo'lishini hali bilmaymiz. Yoki biz larinlarni Primorsk o‘lkasiga taklif qila olamiz, yoki jihozlar sotib olamiz.

Ommaviy axborot vositalari har kuni sayyoramizning turli hududlarida sodir bo'layotgan va yuzlab va minglab odamlarning hayotiga zomin bo'lgan tabiiy yoki texnogen ofatlar haqida xabarlar tarqatmoqda. Ko'pgina tabiiy anomaliyalarning kuch va ko'lami jihatidan o'tmishda o'xshashi yo'q. Tabiatdagi anomal hodisalar zanjiri 1980-yillarning boshidan oʻrtalarida oʻsa boshladi. Bu bizning sayyoramiz halokatli rivojlanish bosqichiga kirganidan dalolat beradi

Falokatli rivojlanishning bunday fazalari yoki davrlarining davriy boshlanishi XX asrning birinchi uchdan birida vatandoshimiz A.L. tomonidan kashf etilgan sayyoradagi hayotning namunasidir. Chizhevskiy. Aniqlik kiritaylikki, biz "inson" vaqt miqyosida (yillar - o'nlab yillar - asrlar) halokatli davrlar haqida ketmoqda. Falokatli davrlarning yana bir diqqatga sazovor va sirli xususiyati turli xil tabiiy ofatlarning sinxronligidir, ularning aksariyati quyosh faolligining maksimal yoki minimaliga to'g'ri keladi. Yuqoridagilardan kelib chiqadiki, tabiiy anomaliyalarning sababini tushunish va tushuntirishga bo'lgan har qanday urinish ularning to'liq spektrini hisobga olishi kerak.
Bu talab atmosferadagi anomal jarayonlarni tushuntiruvchi farazlarga ham tegishli. Aynan ular so'nggi yillarda jahon hamjamiyatining eng katta e'tiborini tortdi, bu haqli, chunki odamlarning bevosita yashash joyi havo okeanining "pastki qismi". Sayyora miqyosida ikkita eng mashhur ekologik muammolar atmosferada sodir bo'ladigan jarayonlarga tegishli. Gap ozon qatlamini yo'q qilish muammosi va iqlim o'zgarishi (global isish deb ataladigan) muammosi haqida bormoqda. Ikkala holatda ham ilmiy hamjamiyat sanoat gazlarini chiqarishda atmosferaga xavf tug'dirishini ko'rdi. Ilmiy tavsiyalar misli ko'rilmagan tezlikda xalqaro shartnomalarga (Monreal va Kioto) aylandi, bu esa butun dunyo bo'ylab butun sanoatning rivojlanishiga qat'iy taqiqlar qo'ydi. Bularning barchasi, ko'rinishidan, dalda beruvchi bo'lishi kerak - tarixda inson faoliyatining biron bir sohasida bunday muvofiqlashtirilgan xalqaro sa'y-harakatlarga misollar bo'lmagan. Biroq bunday hamkorlikdan global jarayonlarga foydali ta’sir kutish mumkin emas. Afsuski, Monreal va Kioto protokollari asosidagi ilmiy tushunchalar sayyora rivojlanishining halokatli davrlari haqida yuqorida aytilganlarning barchasini butunlay e'tiborsiz qoldiradi, ular atmosferadagi jarayonlarni sayyoramizning boshqa qobiqlaridagi jarayonlardan ajratilgan holda ko'rib chiqadilar, garchi atmosfera bilan uzviy bog'liq bo'lsa ham. sayyoramizning boshqa barcha sohalari, shu jumladan ichki - er qobig'i, mantiya va yadro. Sayyoraning gaz qobig'i butun sayyora massasining milliondan bir qismini tashkil etadi va u milliardlab yillar oldin boshlangan va hozirgi kungacha davom etayotgan sayyoralarni gazsizlantirishning ulkan jarayoni natijasida hosil bo'lgan. Ushbu holatlarni hisobga olmasdan, sayyora kataklizmlarining mohiyatini tushunish mumkin emas.
Chizhevskiyning kashfiyoti olimlar oldiga qiyin vazifa qo'ydi - turli halokatli jarayonlarning sinxronligini tushuntirish. Afrikadagi epidemiyalar va Janubiy Amerikadagi toshqinlar, Yaponiyadagi zilzilalar va Karib dengizidagi bo'ronlar o'rtasida qanday bog'liqlik bo'lishi mumkin? Nima uchun yerdagi falokatlarning takrorlanishi kosmik hodisalarning ritmlariga mos keladi? Ushbu ofatlarning umumiy sabablari bormi yoki bu erda domino effekti bormi? Bizningcha, global ofatlarning shunday umumiy sababi bor. Bu chuqur gazsizlanishning ko'payishi - Yerning chuqur ichki qismidan qaytaruvchi gazlar, birinchi navbatda, vodorod chiqishining keskin oshishi.

Global ofatlarning degassatsiya kontseptsiyasi
Vodorod suyuqlikdan qattiq yadroning kristallanishi paytida ajralib chiqadi va uning yuqori qismida mantiya bilan chegarada taxminan 2900 km chuqurlikda to'planadi. Bu yerdan doimiy mavjud va faol gazsizlantirish kanallari orqali Yer yuzasiga oqib chiqadi. Kosmik jismlarning - Quyosh va sayyoralarning gravitatsion ta'siri ostida er yadrosida vodorodning chiqishi kuchayadi, bu yerdagi falokatlarning kosmik ritmini belgilaydi. Yer o'zining sun'iy yo'ldoshi Oydan ayniqsa kuchli tortishish ta'sirini boshdan kechiradi. Chuqur gazsizlanishning kuchayishi, shuningdek, quyosh faolligining portlashi natijasida kelib chiqqan geomagnit maydon tebranishlari ta'sirida Yer suyuq yadrosining pulsatsiyalari bilan ham modulyatsiya qilinishi mumkin. Xuddi shu sabab atmosferada ozon kontsentratsiyasining oshishiga olib keladi. Global falokatlarning gazsizlantirish kontseptsiyasi (Syvorotkin, 2002) chuqur gazsizlanish jarayonining uchta "zararli omilini" hisobga oladi. Birinchidan, bu yer yadrosidan kosmosga chuqur gazlarning o'tishidir. Har bir geokimyoviy to'siqni yengib o'tganda, gaz oqimi kuchaygan degazatsiya paytida falokat sifatida qabul qilinadigan effektlarni keltirib chiqaradi. Zilzilalar va vulqon otilishi chuqur gazsizlanish omili bilan bog'liq. Gaz oqimlari suv havzalarining tubiga yetganda, gaz rejimi tezda pasayuvchi rejimga o'zgaradi, bu esa aerob biotaning ommaviy nobud bo'lishiga olib keladi. Bu pastki bentoslarning o'limi, baliqlarning o'limi va kitsimonlarning iplari. Quruqlikda chuqur joylashgan vodorod-metan oqimi konlarni bir zumda to'ldiradi va portlaydi. Ko'mir konlarida bunday portlashlar to'lin va yangi oy kunlarida boshqa kunlarga qaraganda 15 marta tez-tez sodir bo'ladi. Er osti havosida qushlar suruvlari bo'g'uvchi qaytaruvchi gazlar chiqindilariga tushib qolishadi, bu ularning deyarli bir zumda va ommaviy nobud bo'lishiga olib keladi. Bunday holatlar butun sayyorada 2011 yilning birinchi yarmida ommaviy ravishda sodir bo'ldi. Agar suv yoki samolyot bunday gaz chiqishiga tushib qolsa, atrof-muhitning reologik xususiyatlarining keskin va keskin o'zgarishi ularning o'limiga olib keladi, buning sabablari noaniq bo'lib qoladi. Chuqur gazsizlanish jarayonining bevosita natijasi Arktikadagi anomal isishdir. Qutb dengizlarida gazlar kontsentratsiyasining oshishi, Le Shatelier printsipiga ko'ra, ularni qoplagan muzning erishiga olib keladi. Harorati havo haroratidan o'nlab daraja yuqori bo'lgan suv kengliklari ochiladi. Suv qutb atmosferasidagi havoni isitadi. Bu Shimoliy Muz okeani ustidagi g'ayritabiiy issiq ob-havoning sababi. Arktika termal anomaliyasi shunchalik muhimki, harorat o'rtacha hisoblanganda butun Shimoliy yarimsharda atmosferani "isitish" uchun etarli. Vodorod-metan oqimi atmosferaga ko'tarilganda, eng muhim ta'sir degasatsiya markazlari ustidagi ozon qatlamini yo'q qilishdir. Bu chuqur gazsizlanishning ikkinchi zararli omilidir. Natijada paydo bo'lgan ozon anomaliyalari yer yuzasiga biologik faol ultrabinafsha nurlanishning ortiqcha oqimini keltirib chiqaradi, bu esa biosferaga zararli ta'sir ko'rsatadi, bu esa aholida immunitetning keskin pasayishiga olib keladi, bu esa turli yuqumli kasalliklarning tarqalishiga olib keladi. Ultrabinafsha oqimi maksimal bo'lgan sayyoramizning ekvatorial hududlarida patogen viruslarning mutatsiyasi sodir bo'ladi. Shunday qilib odamlar, hayvonlar va o'simliklarning yangi kasalliklari paydo bo'ladi. Uchinchi zarar etkazuvchi omil - bu ozon anomaliyasi ostida termal diapazonda qayta chiqarilgan UV spektrining qismi bo'lib, u yer yuzasining mahalliy hududlarini anomal isitishni ta'minlaydi, atmosferani beqarorlashtiradi. Muallif tomonidan ozon kontsentratsiyasi, ob-havo anomaliyalari va tabiiy ofatlar xaritalarining uzoq muddatli qiyosiy tahlili quyidagi empirik qonuniyatlarni aniqladi:

• ozon kontsentratsiyasi pasayganda, sirt havosi bir necha darajaga qiziydi, bosim pasayadi - siklon hosil bo'ladi;

• Yaqin atrofdagi antisiklonlar ozon anomaliyasi (teshigi) ostida past bosim zonasiga o'tishi mumkin, sezilarli havo massalarining advektsiyasi ozon anomaliyasi ostida atmosferaning pt parametrlarini keskin o'zgartirib, g'ayritabiiy issiqlik yoki sovuqni keltirib chiqaradi;

• ozon kontsentratsiyasining oshishi bilan er usti havosi soviydi, suv bug'idan ozod qilinadi, bosim oshadi - antisiklon hosil bo'ladi;

• Turli xil ozon anomaliyalarining aloqa zonasi, ayniqsa, tabiiy ofatlar bilan to'la. Bu erda keskin turli xil pt-parametrlarga ega bo'lgan katta havo massalari aloqa qiladi. Ularning gradyanlari tezda tekislanadi, natijada kuchli yog'ingarchilik, muzli yomg'ir, bo'ronlar, bo'ronlar, bo'ronlar va toshqinlar sodir bo'ladi. Tabiiy yong'inlar sintetik ofatlardir. Ular vodorod-metanning faol degazatsiyasi bilan tektonik parchalanish zonalarida paydo bo'ladi. Kuchli yong'in zonalarining o'zgarmas atributi issiq janubiy antisiklonlarni jalb qiladigan chuqur ozon anomaliyalaridir. Bunday yong'inlarning o'chirilmasligi erdan ajralib chiqadigan yonuvchi gazlar - vodorod va metan bilan belgilanadi. Yuqorida sanab o'tilgan, chuqur gazsizlanishning kuchayishi bilan bog'liq tabiiy ofatlarning keng doirasidan biz ozon qatlamini yo'q qilish haqida batafsilroq to'xtalamiz. Ayni paytda biz ushbu muammoni eng dolzarb deb bilamiz.

Guruch. 1. Oylik o'rtacha umumiy ozon (TO) anomaliyasiShimoliy yarimsharda 2011 yil mart oyida (Barcha anomaliya xaritalari Select Ozone Maps veb-saytidan olingan exp-studies.tor.ec.gc.ca)
Guruch. 2. Shimoliy yarim sharda o'rtacha oylik TO anomaliyasi2016 yil yanvar oyida
Guruch. 3. 2016 yil 30 yanvarda Shimoliy yarim sharda TO anomaliyasi.

Ozon qatlamining emirilishi muammosi
O‘z vaqtida 1987-yil 16-sentabrda qabul qilingan Ozon qatlamini himoya qilish bo‘yicha Monreal protokoli uchun apologlar tomonidan jamoatchilik fikri tinchlantirildi. Uning ilmiy asosi texnogen freon gipotezasi bo'lib, u ozon qatlamini yo'q qilishning asosiy omili sifatida sanoat freonlarini ko'rsatadi. Vaqt bu farazning to'liq nomuvofiqligini ko'rsatdi. Sun'iy freonlarni ishlab chiqarish 20 yil oldin to'xtatilgan, ammo sayyoramizning ozon qatlamini yo'q qilish darajasi o'sishda davom etmoqda. Shunday qilib, Shimoliy yarim sharning ozonosferasining o'sha paytdagi kuzatuvlarning butun davri uchun eng jiddiy vayron bo'lishi 2011 yil mart oyida sodir bo'lgan (1-rasm). Shimoliy yarimsharda ozon qatlami 2016-yilning yanvar oyida yanada yemirildi (2-rasm). Ozon anomaliyasi Atlantika okeanidan Tinch okeanigacha choʻzilgan. Uning markazi Taymirning shimolida joylashgan bo'lib, ba'zan Sibirga o'tadi, u erda ba'zi kunlarda ozon tanqisligi 50% dan oshdi (3-rasm). Bu haqiqatni alohida ta'kidlash kerak - Shimoliy yarimsharda ozon qatlamining eng jiddiy buzilishi Rossiyada sodir bo'ladi. Xususan - Taymir viloyatida va daryoning og'zida. Shunday qilib, Lena, ozon qatlamini yo'q qilish muammosi, boshqa narsalar qatorida, Rossiyaning milliy muammosi sifatida ko'rib chiqilishi mumkin. Yuqorida aytilganlardan kelib chiqadiki, 2005 yilga kelib, Monreal protokoli mualliflari e'lon qilganidek, sayyoramizning ozon qatlamining barqarorlashuvi amalga oshmadi va ozonosferaning vayron bo'lishi ortib bormoqda. Monreal protokoli muammoni ilmiy jihatdan o'rganish o'rniga, ozon qatlamini yo'q qiladigan 100 dan ortiq kimyoviy moddalarning chiqarilishi ustidan ma'muriy nazoratni amalga oshiradi. Odamlar va tabiat uchun eng samarali va xavfsiz sovutgich va propellantlar foydalanishdan olib tashlandi va ular portlovchi va zaharli moddalar bilan almashtirildi. Asosan, Monreal protokoli global miqyosda texnologik taraqqiyotni sekinlashtirdi.

Guruch. 4. Jahon Rift tizimining asosiy magistrallari asosiy hisoblanadichuqur gazsizlantirish kanallariYer

Ozon qatlamini vodorod bilan tozalash tushunchasi

Vodorod ozonni yemiruvchi gaz bo'lib, u havodan 14 baravar engilroq, shuning uchun u tezda stratosfera balandliklariga etib boradi va u erda ozonni yo'q qilishning vodorod aylanishi boshlanadi. Ozon qatlamini vodorod bilan tozalash kontseptsiyasi ozon anomaliyalarining fazoviy mos kelishi va geologik tuzilmalarni gazsizlantirish, shuningdek, ozon konsentratsiyasining pasayishi va ozon anomaliyalari markazlarida vodorod kontsentratsiyasining ortishi sinxronligi bilan tasdiqlangan. 1965 yilda kashf etilgan vodorod aylanishi 40 dan ortiq reaktsiyalarni o'z ichiga oladi. Undagi katalizator gidroksildir. Tsikl suvning paydo bo'lishi bilan to'xtatiladi, u qotib qolganda stratosfera bulutlarini hosil qiladi. Kimyoviy nuqtai nazardan, gipoteza asl emas. Biz faqat ozon qatlamini buzuvchi gazlarning geologik manbalariga e'tibor qaratamiz, ular ilgari atmosfera kimyosi sohasidagi mutaxassislar tomonidan hisobga olinmagan. Ozonni yemiruvchi moddalarning bunday manbalarini baholashga geologik nuqtai nazardan yondashib, muallif ularning sayyoraviy ozon muvozanatidagi hal qiluvchi rolini ko‘rsatishga harakat qiladi. Vodorod, metan, azot va tez-tez birga keladigan geliyning chuqur oqimlari instrumental o'lchovlar bilan tasdiqlangan ob'ektiv haqiqatdir. Akademik A.A.ning asarlari asosida yaratilgan g‘oyalarimizga ko‘ra. Marakushev, gazlarning sayyoraviy oqimining asosiy ombori va manbai Yerning suyuq yadrosidir. Qattiq yadroning kristallanishi paytida gazlar bu erda to'planadi. Chuqur gazsizlanish jarayonining muhim xususiyati uning vaqt va makonda notekisligidir. Chuqur qisqartirilgan gazlarning asosiy oqimi o'rta okean tizmalarining rift zonalarida tushiriladi, bu bizga ularni Yerni gazsizlantirishning asosiy kanallari deb atash huquqini beradi (4-rasm).

Guruch. 5. Sayyoraviy ozon maydoni 2005 yil 23 oktyabr (toms.gsfc.nasa.gov)
Guruch. 6. Sayyoraviy ozon maydoni 2005 yil 27 oktyabr (toms.gsfc.nasa.gov)
Guruch. 7. Oktyabr oyida Yerning Shimoliy yarim shari (qora) atmosferasida minimal ozon miqdori bo'lgan hududlar (V.I.Bekoryukov bo'yicha global ozonometrik stansiyalar tarmog'ining o'rtacha ma'lumotlari): I - Islandiya; II - Gavayi orollari; III - Qizil dengiz

Sayyoraviy ozon anomaliyalarining geografik joylashuvi va ularning geologik holati

Ozon emirilishining vodorod kontseptsiyasi foydasiga asosiy dalil ozon anomaliyalarining joylashuvi, aniqrog'i, ularning geologik holatidir. Bugungi kunga qadar ozon xaritalarining ulkan hajmi to'plangan. Ozon xaritalarida, xuddi fotografik plitalarda bo'lgani kabi, sayyoramizning tektonik tuzilishi aniqlangan, ishlab chiqaruvchi chuqur vodoroddir. Antarktika ozon teshiklari. Antarktida ozon qatlami eng og'ir va tez-tez vayron bo'ladigan mintaqadir. O'rta okean tizmalari Antarktida yaqinida iloji boricha yaqinroq bo'lib, u erda ular yagona Aylana-Antarktika yorig'iga birlashadi (4-rasm). Shunday qilib, Antarktida ustidagi atmosfera yer sharoitida tabiiy ozonni yemiruvchi gazlarning maksimal zarbasiga duchor bo'ladi, shuning uchun bu erda ozon qatlamini yo'q qilish ta'siri eng aniq namoyon bo'ladi. Antarktida ustidagi umumiy ozon (TO) anomaliyalarining geologik genezisi ularning yulduzsimon shaklini tushunishga imkon beradi (5-rasm). Bu erda biz anomal TO zonasining uchta nurlarining okeanik rift zonalarining davomiga proyeksiyasini ko'ramiz, buni boshqa nuqtai nazardan tushuntirish qiyin. Sayyora rift zonalarining gazsizlanishi va shunga mos ravishda TO anomaliyalarining konfiguratsiyasi juda tez o'zgaradi. Haqiqatda - bir kun ichida, garchi ozon maydonining umumiy naqshlari uzoqroq davom etsa ham (odatda bir necha kun). Shaklda. 6-rasmda ko'rsatilgandek, 2005 yil 23 oktyabrdagi vaziyat bilan solishtirganda, to'rtta asosiy okean rifti zonasidan faqat Sharqiy Tinch okeanining ko'tarilish zonasi gazsizlanishni davom ettirmoqda. E'tibor bering, chiziqli ozon anomaliyalari janubiy qutbdan Tinch okeani va Atlantika okeanlarining o'rta okean tizmalaridan yuqorida joylashgan ekvatorial kengliklarigacha minglab kilometrlarga cho'zilgan. Ular bir zumda, bir necha soat ichida Janubiy qutbdan ekvatorial kengliklarga tarqalib, qit'alar va okeanlarni, muzliklarni, tog'larni, tekisliklarni, turli iqlim zonalarini kesib o'tib, geologik tuzilishga, er qobig'ining turiga to'liq "befarqlik" ko'rsatmoqda. , relefi, okean chuqurligi va Antarktida muz qoplamining qalinligi. Ular faqat sayyoramizning tektonik tuzilishiga va atmosferaning dinamikasiga sezgir, bu gazsizlantirish kontseptsiyasi doirasida to'liq tushuntiriladi. Shimoliy yarim sharning ozon minimallari. Roshidrometning Markaziy Aerologik Observatoriyasi TOCning past ko'rsatkichlari eng ko'p qayd etilgan joylarni aniqlash uchun ozonometrik stantsiyalarning global tarmog'idagi barcha kuzatuvlarni tahlil qildi. Tadqiqotlar natijasida Shimoliy yarimsharda uchta eng barqaror ozon minimali aniqlandi (1-rasm). 7). Aniqlangan ozon qatlamini yo'q qilish markazlari sanoat zonalaridan imkon qadar uzoqroqda joylashgan, ammo sayyoradagi issiq nuqtalardir. Ular kamaygan gazlar oqimi bilan birga bo'lgan zamonaviy vulqon faolligi bilan ajralib turadi. Ushbu markazlarning muhim xususiyati geliy izotoplarining 3He / 4He yuqori nisbati bo'lib, bu gaz oqimlarining chuqur tabiatini va (yoki) degassatsiya tizimining yoshligini ko'rsatadi. 2011 yil 22 martda Saxalindan Grenlandiyagacha cho'zilgan TO anomaliyasi ham juda ifodali (8-rasm). Uning markazi, ozonning 45% gacha yo'qotilishi bilan Lena daryosi deltasini, Taymirning bir qismini va deyarli butun Sharqiy Sibirni qoplagan va chiziqli qismi suv osti Gakkel va Lomonosov tizmalari ustidan Grenlandiya orolining o'rtalarigacha cho'zilgan. . Bu yerda 2013 yilda uzunligi 750 km boʻlgan muz osti kanyoni topilgan (9-rasm). Rossiya hududidagi ozon anomaliyalari. Shaklda. 11a-rasmda 1991-2000 yillarda Rossiya hududida paydo bo'lgan ozon anomaliyalari markazlarining xaritasi (aniqrog'i, ma'lum bir stantsiya uchun o'rtacha uzoq muddatli ko'rsatkichga nisbatan o'rtacha oylik TO tanqisligi) ko'rsatilgan. Xarita Markaziy aerologiya observatoriyasi (Dolgoprudniy) operativ ma'lumotlari asosida tuzilgan. Shuningdek, biz Roshidromet markaziy maʼmuriy okrugi tomonidan tuzilgan Rossiya va unga tutash hududlar boʻyicha oʻrtacha oylik ozon tanqisligining yuzga yaqin xaritalaridan foydalandik. Ko'rinib turibdiki, ozon anomaliyalarining markazlari beshta alohida guruhni tashkil qiladi, ulardan to'rttasi aniq belgilangan meridional yo'nalishga ega: Ural-Kaspiy, G'arbiy Sibir-Pomir, Sharqiy Sibir, Saxalin-Indigirka. Beshinchi alohida markazlar guruhi - Oq dengiz-Boltiq bo'yi, Rossiyaning Evropa qismining shimoli-g'arbiy qismida joylashgan. Rejada nisbatan izometrikdir. Ushbu xaritani tahlil qilish TO maydonining salbiy anomaliyalari markazlarining holatini tektonik nazorat qilish to'g'risida xulosa chiqarishga imkon beradi. Boshqaruv tuzilmalari submeridional yoriqlarning gazsizlanish zonalaridir. O'z chegaralarida turli mualliflar turli vaqtlarda va turli usullar bilan chuqur gazlar oqimining ko'payishini qayd etdilar: vodorod, metan, geliy, radon va boshqalar. Vodorod-metan manbalari Kola yarim orolida, Baykal ko'li atrofida, Yakutiyada, 2012 yilda, shuningdek, Yakutiya va boshqa hududlarda topilgan. Ural, Kaspiy mintaqasida, Ustyurt platosida va boshqa joylarda. Ushbu ma'lumotlarni ozon anomaliyalari markazlari xaritasi bilan taqqoslash ozon qatlami eng intensiv ravishda yemirilayotgan hududlarda vodorod manbalarining mavjudligini ishonchli tarzda ko'rsatadi. Bu Udachnaya, Yubileinaya, Aikhal va Mir kimberlit quvurlarida vodorodning katta konsentratsiyasi topilgan Sharqiy Sibir ma'lumotlaridan dalolat beradi. Bu quvurlar chuqur submeridional yoriqlar tizimi bilan chegaralangan. Vodorodning evolyutsiyasi Udachnaya trubkasida ayniqsa intensiv ravishda sodir bo'ladi. Bu yerda uning sarfi sutkasiga 105 m3 (1150 l/s) ga yetdi, vodorod esa oqimning 56% gacha, qolgan qismi esa metan edi, shuning uchun ozonni yemiruvchi gazlarning umumiy oqimi bundan ham kattaroq edi. Shunday qilib, biz sayyoramizning eng kuchli ozon anomaliyalarining markazlari vodorod-metan gazsizlanish zonalari va markazlari ustida joylashganligini ko'ramiz: rift va yoriqlar zonalari yoki ularning kesishish tugunlari, shuningdek, zamonaviy toleyit va ishqoriy vulkanizm markazlari yoki qadimgi ultra- ishqoriy (kimberlit) vulkanizm va ishqoriy magmatizm ( Xibini, Lovozero). Eslatib o'tamiz, chuqur gazlarni chiqarish jarayoni nafaqat kosmosda, balki vaqt ichida ham notekisdir. Gaz chiqindilarining kuchi o'z-o'zidan yuz minglab marta oshishi mumkin va bunday gaz-dinamik buzilish maydoni yuz minglab kvadrat kilometrlarni qamrab olishi mumkin. Ko'pincha gaz emissiyasining ortishi seysmik hodisalar bilan bog'liq. Aynan shunday gazlar emissiyasi bilan mahalliy TOK anomaliyalarining shakllanishi bog'liq.

Guruch. 8. 2011 yil 22 martda Shimoliy yarim shardagi TO anomaliyasi.
Guruch. 9. Shimoliy Muz okeani tubining chuqurliklari xaritasi

Vodorod tushunchasini eksperimental tekshirish
O'z gipotezamizni sinab ko'rish uchun biz ma'lum bir hududda vodorod chiqindilari va ozon miqdorining pasayishi o'rtasidagi bog'liqlikni o'rnatish uchun ma'lum degassatsiya markazlarida vodorod chiqindilari monitoringini tashkil qilishni taklif qildik. Ushbu jarayonlarning sinxronligi - vodorodni gazsizlantirishning kuchayishi va umumiy ozon tarkibining pasayishi - vodorod tushunchasining to'g'riligini anglatishi kerak. Vodorod sensorini o'rnatish joylaridan biri sifatida metan va vodorodning intensiv oqimi uzoq vaqtdan beri kuzatilgan Xibin massivi tanlangan. Boshqa tomondan, bu erda ozon qatlamining buzilishi tez-tez kuzatilgan. 2003–2004 yillarda biz bu yerda vodorodni oʻrganishni oʻtkazdik, u vodorodning eng kuchli ajralib chiqish zonalarini koʻrsatdi. KSC RAS ​​(Apatity) Geologiya institutining tashkiliy ko'magida biz vodorod sensorini o'rnatdik. 2005 yil 26-27 apreldagi to'lin oyda u vodorod konsentratsiyasining eng yuqori cho'qqilarini ko'rsatdi. Xuddi shu kunlarda Murmansk ozonometrik stantsiyasida TOCning sezilarli (375 DE - Dobson birliklarigacha) pasayishi qayd etildi (10-rasm). Shu bilan birga, global TOC monitoringini amalga oshiradigan Amerika kosmik sun'iy yo'ldoshi Nimbus Kola yarim orolida TOC qiymatlarining tor chiziqli zonasini qayd etdi (375 DE - yerosti stansiyasi ma'lumotlari bilan bir xil qiymat). Bizning fikrimizcha, bizning kontseptsiyamiz eksperimental tarzda tasdiqlangan va uning asosiy postulatlaridan kelib chiqadigan natija uni olishdan 10 yil oldin bashorat qilingan (e'lon qilingan).



Guruch. 10. 2005 yil aprel oyida Kola yarim oroli ustidagi Xibin tog'larida (chap o'qda) er osti vodorodining kontsentratsiyasi va umumiy ozon miqdori (o'ng o'qi). Earth Probe sun'iy yo'ldoshi

Guruch. 11: a) 1991-2000 yillarda Rossiya va qo'shni mamlakatlar hududidagi TO anomaliyalarining markazlari. haqiqiy koordinatalarda;
b) Rossiya hududidagi meridional yoriq tuzilmalari (V.N.Bryuxanov va N.V.Mezhelovskiy, 1987).

xulosalar
Sayyoradagi ozon qatlami jiddiy va kuchayib borayotgan vayronagarchilikni boshdan kechirmoqda. Shimoliy yarim sharda bu jarayon hamma joyda sodir bo'lmoqda: AQSh, Kanada, G'arbiy Evropa, lekin eng kuchli Rossiyada. Eslatib o'tamiz, issiq mavsumda ozon teshiklari orqali keladigan ortiqcha ultrabinafsha nurlanish immunitetning pasayishi, teri va ko'zlarning shikastlanishiga tahdid soladi. Sovuq fasllarda radiatsiyaning bir qismi qor qoplamidan aks ettirilganda ko'zlar uchun xavf mavjud. Yana bir xavf - bu TO anomaliyalari ostida yuzaga keladigan ob-havo anomaliyalari. Vodorod kontseptsiyasi nafaqat ozon qatlamining vayron bo'lish sabablarini tushuntiribgina qolmay, balki eng og'ir vayronagarchilik joylarini - TO anomaliyalari markazlarini ham bashorat qilishga qodir. Ular geologlarga allaqachon ma'lum bo'lgan yoki aniqlanishi mumkin bo'lgan chuqur gazsizlantirish markazlariga mos keladi. Ozon sferasini yo'q qilish vaqtini prognoz qilish printsipial jihatdan ham mumkin. Buning uchun siz sayyoradagi vodorod nafasining vaqtinchalik naqshlarini o'rganishingiz kerak. Biz allaqachon bunday ishlarni boshlaganmiz. Biz yuqorida 2005 yil 19 aprelda Kola yarim orolidagi Xibiniy tog'larida har 5 daqiqada er osti vodorod konsentratsiyasini qayd etuvchi sensor o'rnatganimizni yozgan edik. Sensor shu kungacha uzluksiz ishlamoqda. Past chastotali diapazonda qabul qilingan signallarning quvvat spektrlarini tahlil qilish natijasida vodorod konsentratsiyasining quyidagi cho'qqilari aniqlandi: 60,9; 34,7; 13,9; 8,5; 7.2; 6.1; 4,9; 3.1; 2,9; 1,37 kun; 24,1 soat (asosiy), 12 soat. Bu erda Yerning quyosh bo'shlig'idagi joylashuvi bilan belgilanadigan kosmik ritmlar aniq namoyon bo'ladi.

Syvorotkin Vladimir Leonidovich
Geologiya-mineralogiya fanlari doktori, M.V. nomidagi Moskva davlat universiteti geologiya fakulteti yetakchi ilmiy xodimi. Lomonosov, xizmat ko'rsatgan tadqiqotchiMoskva universiteti, Rossiya Tabiiy fanlar akademiyasining haqiqiy a'zosi, "Yerni gazsizlantirish" MOIP bo'limi raisi, Moskva davlat universiteti geologiya fakultetining Butunrossiya fanlararo ilmiy seminari rahbari"Yer sayyorasi tizimi", global ofatlarni gazsizlantirish kontseptsiyasi muallifi

G'ayrioddiy hodisalar

Tabiat monitoringi

Muallif bo'limlari

Hikoyani kashf qilish

Ekstremal dunyo

Ma'lumot yordami

Fayl arxivi

Munozaralar

Xizmatlar

Infofront

NF OKO dan ma'lumot

RSS eksporti

foydali havolalar

Muhim mavzular

Vodorod Yer

1-qism. Yer sayyorasining kelib chiqishi va kimyoviy tarkibi

Geologlardan: "Yerning tuzilishi qanday?" deb so'rasangiz, ular odatdagidek: "yadrosi temir, qobig'i silikat" deb javob berishadi. Siz dalillarni taqdim etishni talab qilasiz, endi tilni ag'darish yo'q, lekin g'azab bor - "mana siz ... va nega hamma uzoq vaqtdan beri bilgan narsa haqida so'rashingiz kerak." Agar siz sabr-toqatli bo'lishni va dalillar bazasini tavsiflashni so'rasangiz, ular meteoritlar haqida nimadir deyishni boshlaydilar (kechirasiz, g'o'ldiradi) va keyin (aniq yengillik bilan) sizni kosmogoniya mutaxassislariga bu ularning sohasi va bu degan so'zlar bilan yuborishadi. ularda bor hamma narsa uzoq vaqt oldin isbotlangan. A ularda bor kosmogonik tushunchalarning ko'pligi, ko'pincha bir-birini istisno qiladi va hech narsa isbotlanmagan. Tashqi tomondan, bu tashvishli. Ammo chinakam hayratda qoldiradigan narsa shundaki, barcha tushunchalar bir xil Yer bilan - temir yadro va silikat qobig'i bilan tugaydi.

Qanday qilib tushunishga harakat qilganda noaniqlik Ehtimol, shunday xilma-xil tushunchalar bilan, kosmogonistlar Yerning kelib chiqishi muammosini jiddiy va ommaviy ravishda hal qila boshlaganlarida (o'tgan asrning 50-yillari) temir yadro va silikat mantiya haqidagi versiya yer fanlari mutaxassislarining aksariyati ongida dogma sifatida allaqachon o'zini namoyon qilgan. Astrofiziklar buni haqiqat deb qabul qilishdi " Asosiy dogma"Yer fanlarida. Va negadir ularning hech biri bu haqiqatan ham shundaymi yoki yo'qligini o'ylamaganmi? Tasavvufning bir turi. Bunday zo'r aqllar (bu astrofiziklar haqida) iymon asosida spekulyativ versiyani qabul qildilar, ammo hech qanday dalil bazasi yo'q edi, ammo kvant mexanikasi asoschisi, zukko fizik Lui De Broyl bir necha bor ogohlantirgan edi " muhokamasiz qabul qilingan qoidalarni vaqti-vaqti bilan chuqur o‘rganish zarurligi to‘g‘risida».

19-asrning o'rtalarida matematiklar va astronomlar Yerning inertsiya momentiga asoslanib, bizning sayyoramiz markazga nisbatan zichlikning sezilarli darajada oshishi kerakligini aniqladilar. Biroq, ular bu asta-sekin sodir bo'ladimi yoki katta, zich yadro bormi yoki yo'qligini bila olmadilar. 20-asrning boshlarida seysmologiya fani paydo bo'ldi va tez orada stansiyalar tarmog'i yadrodan "seysmik soya" zonasini aniqlash uchun etarli bo'ldi. Shunday qilib, yadro mavjudligi aniqlandi.

Juda yosh fan katta kashfiyot qildi. Va bu metallurgiyaning jadal sanoat rivojlanishi va yuqori o'choq jarayoni bilan bir vaqtga to'g'ri keldi. Temir kuchli jangovar kemalar va hashamatli laynerlarni qurish va temir yo'llarni yotqizish uchun kerak edi. Domna jarayoni o'sha paytda texnik taraqqiyotning cho'qqisi hisoblangan. "Temir va bug' asri" o'zining eng yuqori cho'qqisiga chiqdi. Domna pechining ishlashini ko'rish uchun qiziquvchan jamoatchilikning ko'plab ekskursiyalari bo'lib o'tdi. Bu ta'sirli va ilhomlantiruvchi edi. Maftunkor "Bolero" kuyi Ravelga bastakor po'lat quyish jarayonini kuzatayotgan bir paytda tug'ilgan.

Temir tabiatda keng tarqalgan yagona og'ir elementdir va shuning uchun odamlarning ongida qandaydir tarzda "taxmin" paydo bo'ldi - Yerning yadrosi, albatta, faqat temir bo'lishi mumkin. Yer kosmik changdan yig‘ilib, erish nuqtasiga qadar qizigan, temir eritilib, sayyora markazida to‘plangan, silikatlar (domnadagi shlak kabi) suzilib, qobiq va mantiyani hosil qilgan. Bundan tashqari, temir meteoritlari va tosh (silikat) meteoritlari mavjud bo'lib, ular allaqachon Quyosh tizimining sayyoraviy moddasi sifatida tan olingan. O'sha paytda bu moddaning boshqa namunalari yo'q edi va shuning uchun olimlar osmondan bu sovg'ani minnatdorchilik bilan qabul qilishdi. To'g'ri, ular buni darhol qabul qilishmadi; 19-asrda Frantsiya akademiyasi "osmondan tushgan toshlarni" rad etdi, chunki osmonda qoyali osmon bo'lishi mumkin emas edi (bu frantsuz ensiklopedistlarining hukmronligi bilan kurashini aks ettirdi. koinotni tushunishda ruhoniylar).
Biroq, ular nihoyat (20-asr boshlarida) bu haqiqatan ham sayyoraviy modda ekanligini anglab etgach, ular meteoritlarga qandaydir hurmat bilan munosabatda bo'lishni boshladilar va ularni deyarli " yuqoridan yuborilgan sovg'a" Va biz taxmin qilishimiz kerak " yuborilgan"Bizga uy sayyoramizning tuzilishini tushunishga yordam berish uchun. " Ular berilgan otning tishlariga qaramaydilar", ayniqsa, bu sovg'a "yuqoridan yuborilgan" bo'lsa. Va meteoritlar juda ko'p " xayrlashdi": masalan, ular bizga Marsdan uzoqroqda, ulkan sayyoralarga o'tish zonasida joylashgan asteroid kamaridan kelganligi; va ular Yer atmosferasida yonayotgan meteorik moddalarning umumiy massasining faqat kichik va yonmaydigan qismini (0,1% dan kam) tashkil etishi; va boshqalar. Umuman olganda, meteoritlar Yer tasvirini to'ldirishda yordam berdi - xuddi katta portlash pechi kabi. Hatto Viktor Goldshmidt (geokimyo fanining asoschilaridan biri) Yerning geosferalarga boʻlinishi togʻ jinslarining erishi natijasida (domna pechida temir eritish jarayoniga oʻxshab) sodir boʻlgan, deb taxmin qilgan edi. Yerning markazida meteoritlarga o'xshash temir-nikel qotishmasi bo'lishi kerak.

Keyinchalik (o'tgan asrning 60-yillarida) zarbani siqish usulidan foydalangan holda, megabar bosim oralig'idagi temirning zichligi er yadrosining zichligidan sezilarli darajada yuqori ekanligi aniqlandi. Ammo bu temir yadro gipotezasi tarafdorlarini umuman chalkashtirib yubormadi, ular darhol uni engilroq elementlar (uglerod, oltingugurt, kislorod, hatto kaliy) bilan suyultirishni taklif qilishdi. Bunday holda, "engil qo'shimcha" taxminan 20-25% bo'lishi kerak. Biroq, temir meteoritlar orasida bunday qo'shimchalar bilan namunalar yo'q va qonuniy savol tug'iladi: meteoritlarning umuman bunga qanday aloqasi bor? Va "aktivda" nima qoladi? - Yerning ulkan portlash pechi sifatidagi tasviri! Ammo, aziz o'quvchi, bu spekulyativ o'xshatishning isbotlovchi kuchi yo'q, deb o'ylamaysizmi?

Geologlar orasida go'yo geofizika sayyoramizning ichki tuzilishi haqidagi barcha savollarga uzoq vaqtdan beri javob bergan degan afsona bor. Seysmik usullar Yerning ichki zonalari haqida ma'lumot beradi. Ammo ular bizga faqat seysmik to'lqinlarning o'tish tezligi haqida ma'lumot beradi. Va hamma butunlay boshqacha kompozitsiyalar bo'lgan ommaviy axborot vositalarida ovoz tezligi bir xil bo'lishi mumkinligini unutganga o'xshaydi. Mashhur astrofizik va Nobel mukofoti sovrindori Fred Xoyl bir marta bu haqda kaustik hazil qilgan edi. U oy regolitidagi tovush tezligini o'lchash natijalariga duch keldi (bu Oy yuzasidagi chang va qoldiqlar). Shveytsariya pishloqida tezliklar aynan bir xil edi. Xoyl ushbu mos keladigan topilmalarni etakchi ilmiy jurnalda nashr etdi va ingliz tilidan tarjima qilingan qisqa qofiyani o'z ichiga oldi, unda shunday o'qiladi: Ma'lum bo'ldiki, Oy shveytsariyalik pishloqdan qilingan ekan?!»

Va shunga qaramay, 50-yillarning boshlariga kelib, "versiyasi" yadro - temir, qobiq - silikat"maqomiga ega bo'ldi" Asosiy dogma"geologiya fanlarida, bu dalillar bazasini olgani uchun emas, balki shunchaki shunday deb o'ylayman odat tusiga kirgan (ya’ni oddiygina fikrlashning odatiy stereotipiga aylangan).

Shu bilan birga (50-yillarning boshlari) birinchi vodorod bombalarining portlashlari termoyadro reaktsiyalarini tushunishda yutuq bo'ldi. Nihoyat, yulduzlar nima uchun porlashi aniq ko'rsatildi. Va bu muvaffaqiyatdan ilhomlangan fiziklar bir vaqtning o'zida Yerning kelib chiqishi muammosini bir marta va umuman tushunishga qaror qilishdi. Ammo, afsuski, versiya " yadrosi temir, qolgan qismi silikatdir"Ular nazariy tadqiqotlarida "yakuniy nuqta" (yakuniy maqsad) sifatida qabul qilishdi va bizga bunday sayyora qanday paydo bo'lishi mumkinligini tushuntira boshladilar.
Endi ular nima uchun bunday qilishganini so'ragan hech kim yo'q. Axir, hatto ikkinchi kurs talabasi ham ilgari ma'lum bo'lgan natijaga moslashish usulidan foydalangan holda masalani yechishda, birinchi navbatda u to'g'ri javobni ko'rganligiga ishonch hosil qilishga harakat qiladi, chunki printsipial ravishda javobni to'g'ri hal qilish mumkin emas. noto'g'ri natija. Biroq, janob kosmogonistlar "poydevor" ni o'rganishdan bosh tortishmadi. Asosiy dogma" Agar ular bunga e'tibor berishganida edi, darhol ma'lum bo'lar ediki, bu "poydevorda" empirik tarzda tasdiqlangan faktlar yo'q, faqat yuqori o'choq bilan spekulyativ o'xshashlik. Ular izchil nazariya o'rniga har doim isbotlanmaganlik ko'rinadigan teshiklari bo'lgan qandaydir "yamoqli ko'rpa" bilan tugashlari ularni hatto hayajonga solmadi.

Jismoniy miqdor samoviy mexanikada keng qo'llaniladi mvr , deb atalmish burchak momentum.
Massa va tezlik mahsuloti "mv "mexanikada" deyiladiharakat miqdori ", va kaldıraç bilan ko'paytirish "r ” - “ moment " Bu miqdorning nomi "mvr ” - “ burchak momentum ”.

Hisob-kitoblarga ko'ra, umumiy qiymatning 98% " mvr “Quyosh tizimi umumiy massasi Quyosh massasining 1/700 qismidan kam boʻlgan sayyoralarda lokalizatsiya qilingan. Ko'rinib turibdiki, protoplanetar bosqichda ham deyarli barcha " moment” paydo bo'lgan tizim markazidan uning chetiga ko'chirildi. Ushbu transfersiz sayyoralar tizimi oddiygina shakllana olmaydi. Aytish kerakki, bu zamonaviy kosmogoniya uchun katta (va og'riqli) muammo. Va agar siz, aziz o'quvchi, u go'yoki hal qilinganiga amin bo'lsangiz, bu kafolatlarga ishonmang. Ba'zi kosmogonistlar hatto bu savolni kelajakka qoldirishga rozi bo'lishdi va u "o'zini o'zi hal qiladi", chunki sayyoralar mavjud va shuning uchun qandaydir tarzda "lahzani uzatish" sodir bo'ldi.

Ammo, agar "boshlang'ich nuqta" noma'lum bo'lsa va "tugatish" qayerda ekanligi va u nima ekanligi haqidagi g'oya noaniq bo'lsa, unda borish yo'lini topish mumkinmi? Albatta, "uchta qarag'ayda yo'qolish" yoki "noto'g'ri dashtga borish" mumkin.

Quyosh shamoli gipotezasi yerdagi sayyoralar va vodorod-geliy gigantlari tarkibidagi farqlarni tushuntirish uchun mo'ljallangan. Quyosh porlaganda, deb taxmin qilinadi " quyoshli shamol vodorod, geliy va boshqa yorug'lik elementlarini protoplanetar diskning ichki zonasidan periferiyaga pufladi. Va go'yoki, aynan shu narsa tashqi va ichki sayyoralar tarkibidagi farqlarni aniqlaydi. G'oya yorqin, ammo u faktik ma'lumotlar sinoviga dosh berolmaydi. Asteroid kamari Quyoshdan Yerdan 3 marta uzoqroq. Shunga ko'ra, u erda ko'proq yorug'lik elementlari bo'lishi kerak. Biroq, meteoritlarda (ular bizga asteroid kamaridan keladi) Yerdagi ko'pligiga nisbatan oltin va platina guruhi metallari 100 barobar, simob esa 1000 barobar ko'p. Bu elementlar engilmi? Yoki, masalan, germaniy atomi kremniy atomidan taxminan 3 baravar og'irroq. "Quyosh shamoli" versiyasiga ko'ra, Yerdagi Ge/Si nisbati asteroid kamaridagidan kattaroq bo'lishi kerak. Ammo, aksincha, meteoritlarda bu nisbat Yerdagidan kattaroqdir. Bundan tashqari, germaniy "tarqalgan elementlar" ning geokimyoviy sinfiga kiradi va u hech qanday joyga to'planish tendentsiyasiga ega emas. Shuning uchun uni yashirin joyda "uyga" yig'ib bo'lmaydi va kirish qiyin bo'lgan chuqurliklarda yashirib bo'lmaydi. Shunday qilib, sayyoralarning tarkibini "quyosh shamoli" emas, balki butunlay boshqacha jarayon aniqladi.

Yoniq Protoplanetar diskni ajratish bosqichida protosolar tumanlikning harorati bir necha ming darajaga yetdi (astrofiziklarning hisob-kitoblari shuni ko'rsatadiki). Ajratilgan disk tezda sovishi kerak edi (aks holda u shunchaki tarqalib ketadi). Umuman olganda, kondensatsiya boshlangan bo'lishi kerak - gaz fazasidan qattiq zarrachalar hosil bo'lishi. Er sayyoralarining keyingi to'plami, go'yoki asteroid o'lchamlarigacha o'sishi mumkin bo'lgan qattiq zarralar va jismlarning tortishish qisqarishi jarayoni shaklida bo'lishi taxmin qilinadi. Ammo bu jarayonni zamonaviy kompyuter texnologiyalarida modellashtirish bir qancha boshi berk ko'chadagi muammolarni ochib beradi.

Misol uchun, modellashtirishda zarur bo'lgandan ko'ra ko'proq sayyoralar olinadi. Haqiqiy rasmni olish uchun "ijodkor aralashuvi" kerak. Agar biz qolgan qismlardan yuzlab marta kattaroq bo'lgan sayyoralarning "embrionlarini" kelajakdagi Yer, Venera, Mars va Merkuriy orbitalariga joylashtirsak, hamma narsa "raqsga tushadi". Biroq, qat'iy modellashtirish jarayonida bunday "urug'lar" o'z-o'zidan (va hatto to'g'ri joylarda) paydo bo'lmaydi.

Ammo asosiy qarama-qarshilik boshqa joyda ko'rinadi. Ga binoan " Izotoplarning geokimyosi", Quyosh tizimining shakllanishi kuchli nukleosintez harakati bilan boshlandi (O'ta yangi yulduz portlashi deb hisoblanadi). Shu bilan birga, Quyosh tizimining proto-materiyasi davriy tizim ro'yxatida elementlarning qo'shimcha qismini oldi. Ammo shu bilan birga yarimparchalanish davri 10 5 -10 6 yil bo'lgan qisqa muddatli radioaktiv izotoplar massasi hosil bo'ldi. Demak, protosolar tumanlikning paydo bo'lish bosqichida unda kuchli ionlanish manbai bo'lgan va protoplanetar diskning moddasi plazma holatida bo'lgan. Odatda, "plazma" atamasi yuz minglab va millionlab darajali juda yuqori haroratlar mavjudligi bilan bog'liq. Biroq, plazma sovuq yoki fiziklar aytganidek, "izotermik bo'lmagan", past ion va yuqori elektron haroratiga ega bo'lishi mumkin. Bu, ayniqsa, ionlanish termal isitish bilan emas, balki qattiq nurlanish bilan amalga oshirilganda to'g'ri keladi: gamma nurlari, rentgen nurlari, qattiq ultrabinafsha. Moddaning plazma holati to'satdan kondensatsiyalanish ehtimolini yo'q qiladi. Ko'rinib turibdiki, protoplanetar disk undagi ionlanish manbai qurib ketguncha (qisqa umr izotoplar yo'qolguncha) millionlab yillar kutgan, shunda kondensatsiya boshlangan va keyin hamma narsa "yivli stsenariy" bo'yicha ketadi. qattiq zarralar va jismlardan sayyoralarni yig'ish. Biroq, bu taxmin bir xil izotopik geokimyoviy ma'lumotlarga ziddir. Katta ehtimol bilan, bu "yaxshi eskirgan stsenariyni" axlat qutisiga tashlash kerak bo'ladi va tubdan yangi narsalarni qidirish boshlanadi.Bu "tasdiqlanmagan teshiklar" ro'yxatini uzoq vaqt davom ettirish mumkin va biz muqarrar ravishda Bizda Yerning kelib chiqishi haqidagi izchil va izchil rasm yo'qligini tan olish. Hatto astrofiziklar orasida tabiat go'yoki juda murakkab va shuning uchun fanning hozirgi rivojlanish darajasi uchun tushunarsiz degan fikr mavjud. Ushbu kitob bag'ishlangan nazariya nafaqat ma'lum empirik faktlarga asoslangan, balki bir nechta mutlaqo yorqin bashoratlarni amalga oshirishga imkon berdi va shu bilan uning haqiqatini tasdiqladi. Ammo bu nazariyadan kelib chiqadigan xulosalar shunchalik g'ayrioddiy, shu qadar hayratlanarliki, bugungi kunda hamma olimlar buni qabul qilishga tayyor emaslar. Shunday qilib, portlash natijasida tarqalgan modda kosmik chang bilan aralashdi. Keyin, asta-sekin, tortishish ta'siri ostida, bu aralashma yangi tortishish markaziga to'g'ri kela boshladi, uning paydo bo'lishi galaktikamizning spiral qo'lida Supernova portlashi bilan qo'zg'atildi. Tumanlik qanchalik qisqargan bo'lsa, u shunchalik tez aylanardi - xuddi figurali uchuvchi kabi, cho'zilgan qo'llarini bosib, "qoziqga" yig'iladi va shu bilan aylanish tezligini keskin oshiradi. Bizning tumanligimizning aylanish tezligi siqilishning boshida deyarli noldan juda sezilarli qiymatlarga ko'tarildi. Va nihoyat, markazdan qochma kuchlar tortishish kuchlarini muvozanatlashtirdi va siqilish to'xtadi. Aylanma beqarorlik deb ataladigan moment keldi. Bu vaqtda tumanlik ikki qavariq linzaga o'xshardi. Ushbu gaz va chang hosil bo'lishining diametri Merkuriyning hozirgi orbitasiga to'liq mos keladi - 100 million kilometr. Sovuq tumanli ob'ektivning o'rtasida kondensatsiya paydo bo'ldi, u keyinchalik Quyoshga aylandi va atrofda ko'proq yoki kamroq siyrak gaz bor edi. Boshqacha qilib aytganda, astronomlar bunday tumanlikni tumanlik deb atashadi. Tumanlik markazidagi harorat o'sha paytda hech narsa emas edi - bir necha ming daraja. Siqiladigan gazni an'anaviy jismoniy isitish.

Bugungi kunda biz Quyosh tizimidagi materiyaning umumiy miqdorini bilamiz va shunga asoslanib, biz o'ta yangi yulduz portlashi paytidan boshlab aylanishning beqarorligi boshlanishigacha bo'lgan vaqt oralig'ini miqdoriy jihatdan baholashimiz mumkin. Bu jarayon, tan olishim kerak, biroz vaqt talab qildi. To'g'ri, astronomik soatlarga ko'ra, vaqt mutlaqo ahamiyatsiz - million yil. Yulduzlar tizimining evolyutsiyasi tez sur'atlar bilan davom etdi.

Aylanuvchi yassi tumanlikka kondensatsiyalangan bu gaz nima edi? O'ta yangi yulduzning yadro pechida hosil bo'lgan va keyin portlash natijasida yulduzlararo kosmosga tarqalib ketgan yangi atomlarning ajoyib tartibsizliklari! Butun davriy jadval u erda edi. Radioaktiv elementlar ham bor edi - uzoq umr ko'radigan va yarim yemirilish davri yuz ming yoki million yil. Endi ular bizning quyosh sistemamizda yo'q - ular allaqachon yo'q bo'lib ketgan. Va bir vaqtlar ular juda muhim rol o'ynagan va o'ynagan. Xulosa qilib aytganda, radioaktivlik va uning yordamchi ionlashuvi tufayli tumanligimiz qisman ionlangan gaz - plazmadan iborat edi. Plazma elektr o'tkazgichdir. Va o'sha paytga qadar bir necha ming darajagacha qizigan va shuning uchun quyuq qizil chiroq bilan xira porlashni boshlagan tumanlik markazida ortiqcha issiqlikni tumanlikning tashqi chegaralariga olib boradigan birinchi konveksiya oqimlari paydo bo'ldi. Issiq markazdan qizdirilgan gaz yuqoriga ko'tarildi, soviydi va yana pastga tushdi.

Koriolis kuchlari - biz maktabda o'qigan va shuning uchun shimoliy yarim sharda daryolar o'ng qirg'oqni yuvib yuboradigan kuchlar - tumanlikdagi plazma konvektsiya oqimlarini tumanlikning aylanish yo'nalishiga qarshi burab qo'ydi. Ular spiral shaklida o'ralgan va butun tuzilish solenoidga o'xshardi. Ushbu rasmga biz tumanlik ichida to'plangan va "buvining jun to'pi" shaklini olgan galaktikaning magnit maydon chiziqlarini qo'shishimiz kerak (aslida ular tumanlik massasi yig'ilganda atrofida o'ralgan). Nima bo'ldi? Klassik rasm magnit maydonda harakatlanadigan o'tkazgichlar (konveksiya plazma oqimlari). Elektr dvigateli! O'tkazgichlarda elektr toklari hosil bo'lishi kerak. Ammo bu o'tkazgichlar solenoid bobinga o'ralganligi sababli, bunday dizayn o'zining magnit maydonini yaratishi kerak. Va bu maydon juda kuchli edi, chunki u uchun energiya to'g'ridan-to'g'ri kelajakdagi yulduzning tortishish qisqarishi energiyasidan olingan.

Xuddi skelet bilan mustahkamlangan, magnit kuch chiziqlari bilan mustahkamlangan tumanlik bir butun bo'lib aylana boshladi - qattiq jism kabi, ya'ni undagi barcha atomlarning burchak tezligi bir xil bo'ldi. Undan oldin u gaz buluti kabi aylanardi: turli qatlamlar va zarralar turli tezlikda yugurdi; Hozir Quyosh taxminan shunday aylanadi - qatlamlarda. Va bu erda qiziq bir nuqta paydo bo'ladi. Bu yerda tumanlik linza shaklidagi gaz tumanligi ekanligini aytdik. Sizningcha, bu tumanlikning zichligi qanday edi? U havodek edi? Yo'q! Bu deyarli bo'sh, deyarli laboratoriya vakuum edi. Va bu "deyarli bo'shliq" noyob zarrachalar va "muzlatilgan" magnit kuch chiziqlari bilan bir butun bo'lib aylandi! Ajoyib emasmi? Bundan tashqari, tumanlikning qalin linzalari sezilarli darajada tekislangan, u ko'proq tangaga o'xshardi. Shunday qilib, tumanlik tartibsiz tartibsizlikni to'xtatib, "ushlab" va yaxlit aylana boshlaganidan keyin bir muncha vaqt o'tgach, bizning tashqi kuzatuvchimiz hayratlanarli rasmni - aylanadigan tumanlikning ekvatorial qismida keskin pasayishni ko'radi. Ushbu jarayonning fizikasi nazariy mexanikani yaxshi biladigan odamlar uchun tushunarli bo'lishi kerak va keng o'quvchi uchun mutlaqo qiziq emas. Bu shunchaki massaning bir qismi birdan aylanuvchi tumanlik ekvatoridan ajralib, "tutun halqasini" hosil qiladi. Keyinchalik bu halqadan sayyoralar paydo bo'ldi ...

Burchak momenti tiklandi - konkida uchuvchi qo'llarini yoydi va uning aylanishi sekinlashdi. Tumanlik sekinroq aylana boshladi, shuning uchun kondensatsiya markazidagi Koriolis kuchlari deyarli nolga zaiflashdi, plazma oqimlari spirallarda aylanishni to'xtatdi, solenoid qulab tushdi va shu bilan tumanlik magnit maydonining paydo bo'lishi o'chirildi. Ma’lum bo‘lishicha, tumanlik o‘z massasining bir qismini aylanib, sayyoralar tizimini hosil qilish uchun maxsus magnit maydoniga aylangandek bo‘lgan.Oddiy massaning bir qismini to‘kish va protoplanetar diskni hosil qilishning bu kosmik momenti qancha vaqt davom etgan? Arzimas yuz yil! Bir million yillik avval shoshqaloqliksiz va keyin tezlashgan kondensatsiyadan so'ng ta'sirchan lahzali akkord! Xo'sh, keyin u soat mexanizmi kabi ketdi. Markaziy kondensatsiyaning (proto-quyosh) aylanish tezligi pasayganligi sababli, markazdan qochma kuchlar endi tortishish kuchiga qarshi tura olmadi, gaz faol ravishda siqila boshladi, harorat ko'tarildi va oxir-oqibat, bu butun gaz uyumining markazida, Asosan vodoroddan termoyadro reaktsiyalari boshlandi - u yulduzni yondirdi.. Va o'sha paytda yulduz atrofida aylanib chiqqan gazli donut bilan nima sodir bo'ldi? U o'z hayotini yashay boshladi. Va bu hayot ajoyib edi.

Tumanlik o'chirilishidan oldin uning magnit maydoni ancha kuchli edi. Va bu maydon bilan qoplangan protoplanetar diskning ichki qismi ionlashtirilgan, ya'ni o'tkazuvchan edi. Kalit o'chirilganda (solenoid parchalanib ketgan) va maydon qulab tusha boshlaganida, o'tkazgich diskda dumaloq elektr toklari paydo bo'ldi. Taniqli holat: maktab tajribangizni eslang - o'qituvchi indüksiyon bobinidagi kontaktlarning zanglashiga olib keladi va voltmetr ignasi tebranib, kuchlanishning oshishini qayd etadi. Bu magnit maydonni parchalanishdan saqlab qolishga moyil bo'lgan lasanda oqim paydo bo'lishi tufayli yuzaga keladi. Maktab tajribasida bu hodisa (kuchlanishning ko'tarilishi) soniyaning bir qismini davom etadi. Ammo tumanlikdagi solenoid lasan ming milliard marta katta edi. Shunday qilib, quvvatning ko'tarilishi ming yillar davom etdi. Va bu vaqt davomida protoplanetar diskning ichki qismida (keyinchalik er usti sayyoralari paydo bo'lgan) kuchli elektr toklari ishlagan. Natijada, gazli donut ko'plab nozik individual halqalarga ajrala boshladi. Bu bir yo'nalishda oqayotgan oqimlar bir-birini o'ziga tortganligi sababli sodir bo'ldi. Dastlab protosolar tumanlik atrofida bunday nozik halqalar juda ko'p edi, ammo keyin ular bir-biriga qo'shila boshladilar. Bundan tashqari, bir nechta qo'shni nozik gaz halqalarining biriga birlashishi uning qalinlashishiga olib kelmadi. Aksincha, halqalarning kesimi kamaydi, ular o'zaro tortishishning bir xil sabablari tufayli zichroq va zichroq bo'ldi.

Va keyin g'ayrioddiy hodisa ro'y berdi - proto-quyosh atrofida aylanayotgan nozik gaz halqalari ba'zi joylarda xuddi ko'rinmas iplar bilan tortib, teng bo'lmagan uzunlikdagi "kolbasa" ning halqa to'plamiga aylangandek boshlandi. Fizikada bu hodisa chimchilash effekti deb ataladi: oqim plazma shnuridan o'tganda, magnit maydon chiziqlarining halqali manjetlari hosil bo'la boshlaydi, bu esa tez orada o'tkazgichni butunlay chimchilab oladi. Keyinchalik, tortishish kuchi ta'sirida, bu kolbasalar gaz sharlari - globullarga aylandi, keyinchalik ulardan sayyoralar yig'ildi. Turli o'lchamdagi o'n minglab globulalar bo'lib, ularning diametrlari million kilometrga yetdi.Gaz globulalaridan sayyoralarni yig'ishning keyingi jarayoni zamonaviy fanga yaxshi ma'lum bo'lib, uni rus olimlari Timur Eneev va Nikolay Kozlov o'tgan yillarda matematik jihatdan mukammal tasvirlab bergan. 1980 yil. Bundan tashqari, ularning ajoyib kashfiyoti, ular aytganidek, "qashshoqlikdan" qilingani qiziq. Aniqroq aytganda, ishni soddalashtirish uchun. Eneev va Kozlovgacha, sayyoralar bir-biriga tortilgan qattiq zarralardan - avval kichik chang bo'laklaridan, keyin meteorit kabi kattaroq bo'laklardan, so'ngra yaxshi asteroid kattaligidagi narsalardan yig'ilgan deb ishonilgan ...

Ammo to'qnashuvlarning turli xil natijalari tufayli o'sha davrdagi kompyuterlarda son-sanoqsiz elastik zarralarning to'qnashuvini matematik tarzda hisoblash mumkin emas edi. Axir, qattiq zarrachalar to'qnashganda, ularning yopishishi ham, maydalanishi ham mumkin, shuningdek, sochilish bilan elastik ta'sir qilish mumkin ... Kompyuter bu o'zaro ta'sir qiluvchi zarrachalarning mingtasini sanab o'tishga qodir edi. Juda oz!... Vazifa yengib bo'lmasdek tuyuldi. Va men hisoblashni xohladim. Shuning uchun Eneev va Kozlov biroz bo'shashib ketishdi. Ular ikkita zarrachaning har bir yondashuvi itarish va parchalanish bilan emas, balki ularning birlashishi bilan yakunlanadi, deb qaror qilishdi. Bu zarrachalar sonini mingdan o'n minglabgacha oshirish imkonini berdi. Ammo jismoniy mohiyatda bu taxmin bir narsani anglatardi: olimlar haqiqatda qattiq jismlarning birlashishi modelidan voz kechib, simob tomchilarining birlashishiga o‘xshash mutlaqo noelastik to‘qnashuvlar modeliga o‘tishdi. Mutlaqo boshqa fizika! Bu quyosh tizimining tug'ilishi haqidagi o'sha paytdagi g'oyalarga zid edi, ammo hisob-kitoblarni amalga oshirishga imkon berdi. Hisoblash kutilmagan natija berdi. Mashina g'o'ng'illadi va quyosh tizimining haqiqiyga to'liq mos keladigan rasmini ko'rsatdi! Eneev-Kozlov modeli nafaqat quyosh tizimining zarur bo'lgan sayyoralar soni va Titius-Bode qonuni (sayyora masofalari qonuni) kabi asosiy parametrlarini, balki hatto alohida sayyoralarning aylanish xususiyatlarini ham, masalan, sayyoralarning o'ziga xos xususiyatlarini ham ishlab chiqdi. Veneraning teskari aylanishi!

Bu faqat bitta narsani anglatishi mumkin edi: model katta ehtimol bilan to'g'ri edi va to'qnashuvlar haqiqatan ham egiluvchan edi. Ammo modelning yakuniy g'alabasi va unga haqiqat unvonini berish uchun hali ham bashorat qilish kerak edi. Eneev va Kozlov esa shunday bashorat qilishdi: ularning modeliga ko'ra, Quyosh tizimida yana bir asteroid kamari bo'lishi kerak - Neptundan tashqarida... Mars va Yupiter o'rtasidagi asteroid kamarini fransuzlardan boshqa hamma biladi. Ammo o'sha paytda hatto olimlar ham ikkinchi asteroid kamari haqida hech narsa bilishmagan. Biroq, keyinchalik bu kamar topildi, u erda diametri 200-300 km bo'lgan yuzlab asteroidlar aylanmoqda... Shunday qilib, gipoteza nazariyaga aylandi. Faqat bitta savol qoldi: nega protoplanetar globulalar to'qnashuvi elastik bo'lmagan, ammo nazariy jihatdan ular elastik bo'lishi kerak edi? Endi unga javob topildi: doimiy ravishda qisqa muddatli radioaktiv elementlar tomonidan qo'llab-quvvatlanadigan gazning ionlanishi materiya zarralarini qattiq va shuning uchun elastik bo'laklarga to'planishiga imkon bermadi - musbat zaryadlangan ionlarning elektrostatik itarish kuchiga qarshilik ko'rsatdi. universal tortishish kuchlari. Shuning uchun ham sayyoralar to'plami qattiq zarralar va jismlardan emas, balki gazsimon protoplanetar pıhtılardan - globullardan sodir bo'ldi. Proto-yer yig'ilganda, uning massasi oshdi va shunga mos ravishda tortishish kuchlari kuchaydi. Bu o'rtacha zichlikning oshishiga olib keldi. Natijada o'sib borayotgan protoplanetning radiusi million kilometr ichida saqlanib qoldi.Dastavval boshqa yerdagi sayyoralar ham xuddi shunday holatda (gaz protoplanetlari) bo'lgan. Va shundan keyingina kondensatsiya boshlandi, chunki bu vaqtga kelib qisqa muddatli izotoplar nobud bo'ldi va ionlanish darajasi pasaya boshladi. Og'irlik kuchlari bilan birlashtirilgan gaz protoplanetida katta qattiq jismlarning o'sishi mumkin emas edi va proto-moddaning kondensatsiyasi va keyinchalik qattiq sayyoraga siqilishi og'irlik markaziga "yumshoq kul tushishi" ga o'xshardi. .

Bu juda sekin sodir bo'ldi - keyingi million yil ichida - va tomchilarning birlashishiga yoki sekin parvozda katta kul parchalarining bir-biriga yopishishiga o'xshardi. Ushbu "kul" dan Yer yaratilgan. Masalan, ilm-fan uzoq vaqtdan beri Quyosh tizimining burchak momentumining 98% uning sayyoralarida to'planganligini ma'lum, vaholanki sayyoralarning massasi Quyosh massasining atigi 1/700 qismini tashkil qiladi (burchak impulsi massaning hosilasidir) tezligi va aylanish markazigacha bo'lgan masofa bo'yicha: M = m·v·r). Tumanlik undan sayyora tizimini yanada ishlab chiqarish uchun burchak momenti bilan birga materiyaning bir qismini qanday tashlashga muvaffaq bo'lganligi mutlaqo tushunarsiz edi. Ingliz astrofiziki Fred Xoyl o'zining magnit maydoni tumanlikning qo'shimcha massasini yo'qotishga yordam berishi mumkinligini aytmaguncha, bu og'riqli savol juda uzoq vaqt davomida javob topa olmadi. yaxlit bir butun sifatida, ya'ni bir xil burchak tezligi bilan, shuning uchun darhol xuddi shu burchak tezligi orqali ifodalangan burchak impulsi quyidagi ko'rinishga ega bo'ldi: M = m·?·r^2. Formulada kvadrat paydo bo'ldi! Ya'ni, bitta burchak tezligida aylanadigan tizimda burchak momentum "o'z-o'zidan" tizimning chetiga o'tdi. Shuning uchun ajralish sodir bo'ldi. Va gazli donut tumanlik ekvatoridan chiqqanda, "qo'shimcha" burchak momentumi u bilan birga ketdi. Bugun biz nimalarni kuzatish va sanashdan zavqlanamiz... Ajoyib tushuntirish!

Xoylning taxminiga uzoq vaqt ishonmadi. Gap shundaki, endigina yonib ketgan yosh yulduzlarda yulduzning o'zidan tashqariga chiqadigan magnit maydon yo'q. Donutni tashlab yuborish uchun sizga proto-quyoshdan yuzlab million kilometr uzoqlikda joylashgan dala kerak edi! Va bu chalkash edi... Lekin Xoyl allaqachon yonib turgan yulduz haqida hech narsa demadi, u aniq yulduz - tumanlik haqida gapirdi. Va uning tumanlik magnit maydonining qisqa chaqnashi sayyoralar tizimining paydo bo'lishida hal qiluvchi rol o'ynaganligi haqidagi taxmini keyinchalik uni qanday yoqish va o'chirishning jismoniy mexanizmi bilan muvaffaqiyatli to'ldirildi (biz bu mexanizmni juda soddalashtirilgan tarzda tasvirlab berdik. yuqoridagi bobda). Shunday qilib, Nobel mukofoti sovrindori Xoyl sayyoralar tizimining shakllanishida muhim rol o'ynagan tumanlikning magnit maydoni ekanligi haqidagi g'oyani ilgari surdi. Bu g'oya unga sof g'oya darajasida, maydonni yoqish va o'chirish mexanizmi orqali batafsil o'ylamasdan tashlandi. Bu mexanizm keyinchalik boshqa odamlar tomonidan ishlab chiqilgan. Juda muhim tafsilotlar bilan ishlab chiqilgan va to'ldirilgan. Aynan kim? Buni sovet olimi Vladimir Larin amalga oshirdi, u o'zidan oldin ma'lum bo'lgan hamma narsani ajoyib tarzda birlashtirdi va barchasini mantiqiy tartibda joylashtirdi. Haqiqatan ham, yuqorida tasvirlangan Quyosh tizimining tug'ilishi rasmini chizib, Larinning o'zi yangi hech narsa kashf etmadi. Keling, yana 4,5 milliard yil avval, yaqinda sayyoralar paydo bo'ladigan zonalarda yopishqoq moddaning yumshoq bo'laklaridan yasalgan katta bo'sh shakllanishlar uchib yurgan paytga qaytaylik. Yormalar nimadan tayyorlangan? Gap shundaki, sayyoralar paydo bo'lgan har bir zonada kimyoviy elementlarning tarkibi har xil edi. Boshqacha qilib aytganda, bizning quyosh sistemamizdagi barcha pirog sayyoralarining tarkibiy qismlari boshqacha edi. Nima uchun bu sodir bo'ldi, chunki tumanlikning dastlabki tarkibi xaotik, ya'ni butunlay bir hil edi? Tumanlikdagi materiya qisman ionlashganligi va protoplanetar donut chiqarilgandan so'ng, u protosundan uchib, magnit maydon chiziqlari orqali o'tishi kerak edi. Ionlashgan zarralar, ya'ni elektr zaryadli zarralar esa magnit maydon chiziqlari panjarasidan neytral zarrachalar kabi erkin o'ta olmaydi. Magnit maydon ularni sekinlashtiradi va to'xtatadi.Shu bilan birga, turli elementlarning atomlari turli xil ionlanish tendentsiyalariga ega. Va shuning uchun ionlanishga moyilligi yuqori bo'lgan ba'zi atomlar protosun yaqinida magnit maydon tomonidan saqlanadi, boshqalari esa ionlanishga moyilligi past bo'lgan holda erkin uchib ketadi. Shuning uchun ham Quyosh sistemasining chetida ulkan gaz pufakchalari (Yupiter, Saturn va boshqalar) aylanmoqda. ), Quyosh yaqinida esa kichik “metall” sayyoralar mavjud.Neytral zarralar magnit “tayoqchalar” orqali erkin uchadi. Kimyoviy elementlarning ionlanishga moyilligi ionlanish potensiali deyiladi. Va agar siz davriy jadvalning barcha elementlarining ionlanish potentsiallari bo'lgan plastinkani olsangiz, unda moddaning magnit ajralishi qanday sodir bo'lganligini, qancha, qaysi elementlar va Quyoshdan qaysi masofada turli zonalarda joylashganligini taxmin qilishingiz mumkin. Boshqacha qilib aytganda, Yer, Mars, Venera nimadan birlashdi ...

Ammo birinchi navbatda, bu fikrning o'zi to'g'ri yoki yo'qligini bilib olaylik: tumanlikning magnit maydoni kimyoviy elementlarni ajratishda hal qiluvchi rol o'ynaganmi yoki yo'qmi. Bu taxminni tekshirish oson, chunki biz Quyosh tizimidagi turli jismlarning tarkibi haqida biror narsa bilamiz. Quyosh tizimidagi elementlarning tarqalishi ularning ionlanish potentsialiga bog'liq. Tizim ishlaydi!...20-asrda olimlar ongida oʻrnatilgan Yer modeli shunday koʻrinadi: sayyora nihoyat kosmik axlatdan uyumga yigʻilgandan soʻng, u yuqori haroratgacha qiziydi, undagi temir erib ketdi va shisha sayyoraning markaziga tushdi va shlak yuqoriga ko'tarildi, xuddi yuqori o'choqda sodir bo'ladi. Shunday qilib, temir yadro va silikat mantiyasi paydo bo'ldi.Meteorit moddasining tahlili bu farazni tasdiqlagandek bo'ldi: meteoritlar temir, ba'zan esa tosh (silikat). Va hamma narsa mos ko'rinadi: mana, sayyoralar paydo bo'lgan sayyoralararo modda! Qanday qilib tashqi sayyoralar gaz pufakchalari, ichkilari esa qattiq va temir bo'lganligi haqidagi savolga ular quyidagicha javob berishdi. Quyosh shamoli davriy sistemaning engil elementlarini tizim chetiga osongina uchirib yubordi va ulardan gaz gigantlari hosil bo'ldi. Va og'ir elementlar ko'proq inertialdir, shuning uchun ular Quyoshga yaqin bo'lib qolishdi va ulardan quruqlik sayyoralari - kichik va og'ir shakllangan. Ammo asta-sekin unga zid bo'lgan faktlar to'plana boshladi. Va odatdagidek, dastlab bu faktlar deyarli sezilmadi. Mavjud nazariyaga zid bo'lgan fakt paydo bo'lganda, darhol nazariyaga yamoq qo'yiladi - bu haqiqatni tushuntirishi mumkin bo'lgan kichik tushuntirishlar kiritiladi. Ko'rinib turibdiki, qarama-qarshi faktlar portlashdan oldin ma'lum bir tanqidiy massaga to'planishi kerak ... Va ular to'plangan.

Ikkinchi jahon urushidan yigirma yil o'tgach, metallarni portlovchi siqish bilan shug'ullangan fiziklar yuqori bosimlarda (masalan, Yerning markazida) temirning zichligi er yadrosining zichligidan sezilarli darajada katta ekanligini aniqladilar. Ular darhol yamoqni taklif qilishdi: aytaylik, bu sof temir emas, balki uglerod, kaliy va boshqa narsalar aralashmalari bilan. Ular zichlikni kamaytiradi. Agar aralashmalar taxminan 25% bo'lsa, unda zichlik aynan bir xil bo'lishi kerak. Xo'sh, biz buni javobga moslashtirganga o'xshaymiz. Ammo yamoqlarning yomon tomoni shundaki, ular yangi savollarni tug'diradi, bunga javoban yamoqlarni ham qo'yish kerak ... Aytaylik, Yerning yadrosida aralashma bilan temir bor. Ammo nega meteoritlarda bunday aralashmalar yo'q? Axir, temir meteoritlari temir yadro gipotezasini qabul qilishda aniq dalillardan biri edi! Ammo yamoqqa yamoq qo'yish qandaydir tarzda nomaqbul, shuning uchun hech kim bu savolga javob bermadi. Aytgancha, meteoritlar haqida! Ular bu yerga qanday vaqtda yetib kelishdi... Meteorit moddasining tahlili shuni ko‘rsatadiki, u oltin, simob va platina guruhi metallariga to‘la. Xo'sh, to'liq nimani anglatadi? Bu shuni anglatadiki, Mars va Yupiter o'rtasidagi qimmatbaho metallarning ko'pligi, meteoritlar bizga kelgan joydan, ularning Yerdagi tarkibidan 100 baravar ko'p va simob bu erdagidan 1000 baravar ko'p. Agar quyosh shamoli yorug'lik elementlarini quyosh tizimining chekkasiga olib chiqqan bo'lsa, bu qanday bo'lishi mumkin? Va qimmatbaho metallar va simob kabi og'ir narsalar yulduzga yaqin bo'lishi kerak edi. Ya'ni Yerda ularning soni 100-1000 barobar ko'p bo'lishi kerak, Marsdan nariga emas!Yoki germaniyni oling. Germaniy kremniydan uch baravar og'irroq. Bu Yer hosil bo'lgan kamardagi germaniy/kremniy nisbati asteroid kamaridagidan kattaroq bo'lishi kerakligini anglatadi. Lekin shunga o'xshash narsa yo'q - buning aksi!... Qandaydir shaytonlik.

Ammo Larin isbotlagan Xoylning taxminini eslasak, hamma narsa darhol joyiga tushadi. Oltin va platina yuqori ionlanish salohiyatiga ega. Ulardan elektronni olib tashlash qiyin, shuning uchun ular elektr neytralligini uzoqroq ushlab turadilar. Shunga ko'ra, bu elementlar magnit kuch chiziqlari chiziqlari orqali ancha uzoqqa tortilishi mumkin. Ular sudrab o'tishdi! Shuning uchun asteroid kamarida (meteoritlarda) Yerdagiga qaraganda ko'proq oltin va platina mavjud. O'zingiz baho bering, og'ir, metall va juda eruvchan simobning uglerod bilan qanday umumiyligi bor - metall bo'lmagan, engil va o'tga chidamli? Bular qandaydir kimyoviy antagonistlar!... Lekin yo'q! Ularni bitta umumiy narsa bor! Va bu keng tarqalgan - birinchi elektronning ionlanish potentsiali. Shuning uchun bir-biridan juda farq qiluvchi simob va uglerod birga, yonma-yon - Mars va Yupiter o'rtasida tugadi. Oltingugurt, osmiy, berilliy, iridiy bilan ham vaziyat xuddi shunday... Meteoritlar ular bilan to'la. Meteoritlarda nima etishmaydi? Meteoritlar oz seziy, uran, rubidiy, kaliyni o'z ichiga oladi ... Ular osongina ionlanadi va magnit maydon tomonidan osongina inhibe qilinadi. Shuning uchun ular Yerda Marsga qaraganda ko'proq. Va Merkuriyda ularning soni juda ko'p bo'lishi kerak! Hamma narsa qo'shilib ketayotganga o'xshaydi... Va bu endi biz Yerning aslida nimadan iboratligini aniqlashimiz mumkinligini anglatadi. Buning uchun bizda barcha ma'lumotlar mavjud.

Kimyoviy elementlarning ionlanish potentsiallari ma'lum. Biz ibtidoiy tumanlikning tarkibini ham bilamiz - u Quyosh tarkibiga mos keladi. Biz Quyoshning tarkibini juda yaxshi bilamiz, to'rt milliard yillik yonish jarayonida u deyarli o'zgarmadi, faqat vodorodning bir qismi yonib, geliyga aylandi. Xo'sh, bir oz ko'proq litiy va berilliy ishlatilgan - tom ma'noda tiyinlar uchun. Va qolgan hamma narsa asl holatida qoldi! Ajoyib, to'g'rimi? Va bu o'rnatilgan nazariya tasvirlagan narsaga umuman o'xshamaydi. Bu yerda juda oz temir bor. Yadro uchun etarli emasligi aniq. Temir yadro uchun, masalan, Yerning markazida, kamida 40 foiz temir bo'lishi kerak edi. Va u to'rt barobar kichikroq ... Va silikat qobig'i bilan juda yaxshi ishlamaydi. Yerda silikat mantiyasi bo'lishi uchun unga kamida 30 foiz kislorod kerak. Va u o'ttiz marta kichikroq! Ammo hozir bizda kremniy, magniy va vodorod ko'p. Aytgancha, vodorod haqida ... Qadimgi "temir yadro va silikat qobig'i nazariyasi" doirasida Yerda vodorod deyarli yo'q. Va mavjud bo'lgan arzimas miqdor uzoq vaqtdan beri kislorod va suv ko'rinishidagi suv oqimi bilan bog'langan va okeanlarimizda. Ammo dunyoning yangi suratida... Dunyoning yangi suratida vodorod hamma narsani ostin-ustun qiladi. To'liq ma'noda hamma narsa! U sayyoramizning o'tmishi, buguni va eng muhimi, kelajagi haqidagi manzarani tubdan o'zgartiradi.

Davomi bor.