Rambler's Top100 Service
Поиск   
 
Обратите внимание!   Зарегистрируйтесь на нашем сервере и Вы сможете писать комментарии к сообщениям Обратите внимание!
 
  Наука >> Химия | Популярные заметки
 Написать комментарий  Добавить новое сообщение
 См. также

Популярные статьиПроект Краткая Энциклопедия "Физика" (Вопросы и ответы)

Популярные статьиПроект Краткая Энциклопедия "Физика" (Вопросы и ответы): Проект Краткая Энциклопедия Физика (Вопросы и ответы)

Обзорные статьиМатериалы об О.Э. Мандельштаме в американских архивах

Популярные статьиИннокентий Серышев востоковед и эсперантист

Научные статьиРусская архитектура и градостроительство в Северо-Восточной Азии в ХХ в.:векторы взаимовлияний

3. Химия во Вселенной

Следующий раздел: 4. Химические элементы
Выше по контексту: Проект Краткая Энциклопедия. Химия ...
Предыдущий раздел: 2. Химия в природе
  Алфавитный индекс

Разделы

3.1 Геохимия и сверхновые звезды

Взрывы сверхновых - явление поистине грандиозное и очень редкое, даже в масштабе целой галактики. За секунды массивная звезда выбрасывает в окружающее пространство громадную энергию (1041 Дж и более) в виде излучения во всем диапазоне электромагнитных волн, в виде мощного потока нейтрино и, наконец, в виде кинетической энергии вещества внешней оболочки, которую звезда также сбрасывает в считанные мгновения. На некоторое время одна единственная звезда может затмить всю галактику!

Казалось бы, что может быть общего между такими космическими катастрофами и спокойной наукой геохимией? Оказывается - немало.

В недавней статье "Footprints of the Newly-Discovered Vela Supernova in Antarctic Ice Cores?" были проанализированы данные 1975 года по зависимости концентрации нитратов в антарктических льдах от глубины. Еще тогда были отмечены резкие пики концентрации, приблизительно совпадающие по времени с самыми яркими вспышками сверхновых за последнее тысячелетие (а именно, 1604, 1572 и 1181 годы). Было высказано предположение, что эти пики есть результат облучения Земли мощными потоками гамма-лучей, т.е. высокоэнергетических фотонов, родившихся при взрыве сверхновой. Достигая поверхности Земли, это излучение могло вызвать ядерные превращения, в результате которых появлялось избыточное содержание атомов азота по сравнению с их естественной, природной концентрацией в данном пласте.

Однако, в данных имелся пик концентрации нитратов, приходящийся примерно на 1300 год, которому не соответствовала ни одна известная тогда сверхновая. Из-за этого красивая гипотеза находилась под некоторым сомнением -а вдруг все это лишь случайное совпадение?

Однако, около года назад недостающая сверхновая была найдена ([B.Aschenbach,1998]). Говоря точнее, была обнаружена туманность в созвездии Парус (в южном полушарии), которая является остатком взрыва сверхновой. Чисто из астрономических наблюдений, возраст ее был определен очень неточно: менее 1500 лет. По всей видимости, это и была та сверхновая, которая вызвала всплеск концентрации нитратов в антарктических льдах - уж слишком маловероятно еще одно совпадение. Но тогда получается, что ее возраст составляет $700 \pm 20$ лет, а эта информация, в свою очередь, может быть очень важна для астрономов!

В результате - мы видим пример, когда две, казалось бы, далекие друг от друга науки неожиданно приходят на помощь друг к другу.

Вторым примером взаимодействия геохимии и астрономии может служить другой, совсем уж экзотический, способ обнаружения сверхновых. В статье [K.Knie et al., 1999] сообщается о том, что в образцах земной коры, взятых со дна южной части Тихого океана, обнаружен радиоактивный изотоп железа Fe60. Период полураспада этого изотопа составляет всего 1.5 миллиона лет, что очень мало по геологическим масштабам. Поэтому, даже если бы Fe60 присутствовал в больших количествах при образовании Земли (4-5 млрд. лет назад), то он за это время успел бы весь распасться. Поскольку Fe60 не мог также получиться и при радиоактивном распаде долгоживущих тяжелых элементов, то приходится делать вывод, что этот изотоп попал на дно океана откуда-то из космоса.

Известно, что единственным источником тяжелых элементов во Вселенной являются взрывы сверхновых. (Вдумайтесь еще раз - ВСЕ вещество, что вы видите вокруг, образовалось в результате взрыва сверхновой 5-6 миллиардов лет назад на месте теперешнего положения Солнечной системы!). Поэтому авторы этой работы сделали вывод о том, что после взрыва сверхновой около 5 миллионов лет назад вблизи Солнечной системы (т.е. не далее, чем 30-50 парсек), волна вещества оболочки, сброшенного звездой во время взрыва, дошла до Солнечной системы, преодолела давление солнечного ветра и попала на Землю.

Кроме рассуждений о невозможности другого механизма появления Fe60 на дне океана, авторы приводят и другие аргументы в подтверждение своей гипотезы, а именно, результаты сравнения расчетного потока Fe60 при взрыве сверхновой с обнаруженной концентрацией Fe60, а также данные о составе межпланетной среды, полученные с аппарата "Ulysses". Все они свидетельствуют в пользу такого вывода. Таким образом, сверхновые могут напрямую воздействовать на биосферу Земли и оставлять заметные следы.


Литература:
  • Краткое, но очень четкое описание процессов, происходящих при взрывах сверхновых.
  • "Footprints of the Newly-Discovered Vela Supernova in Antarctic Ice Cores?" (электронный препринт, сентябрь 1999).
    Выдвигается предположение об идентификации недавно обнаруженной сверхновой с источником повышенного содержания нитратов в антарктических льдах, относящихся ко времени около 700 лет назад.
  • B. Aschenbach,"Discovery of a young nearby supernova remnant", Nature 396, 141-142 (11-12-1998)
    Сообщение об обнаружении остатка взрыва относительно недавней сверхновой в созвездии Парус.
  • K.Knie et al., "Indication for supernova produced Fe-60 activity on Earth", Phys. Rev. Lett. 83 (1999) 18; 5 July 1999.
    Сообщается об обнаружении радиоактивного изотопа железа Fe60 в образцах, взятых со дна Тихого океана.
  • (c) Дистанционный консультационный пункт distant@ssl.nsu.ru



    E.M.Baldin@inp.nsk.su
    23 Января 2000
    Следующий раздел: 4. Химические элементы
    Выше по контексту: Проект Краткая Энциклопедия. Химия ...
    Предыдущий раздел: 2. Химия в природе
      Алфавитный индекс


    Написать комментарий
     Copyright © 2000-2015, РОО "Мир Науки и Культуры". ISSN 1684-9876 Rambler's Top100 Яндекс цитирования