Микроскопические следы Чулымского болида, падение 1984 года

Объект исследования. Чулымский болид, падение 1984 г.

Цель. Выявление диагностических признаков частиц кометного происхождения, извлеченных из “следа” Чулымского космического тела, анализ данных для его отнесения к фрагменту ядра кометы.

Методы. Изучены торфяные колонки, отобранные в трех точках по трассе полета Чулымского космического тела. Для исследований использовали оптический микроскоп “Olympus BX 51M”, сканирующий электронный микроскоп “Tescan Vega II” c приставкой для энергодисперсионного количественного микроанализа “Drycool”.

Результаты. Кометная природа Чулымского космического тела принята авторами в качестве рабочей гипотезы, в соответствии с ней проводили наземный поиск “следов” взорвавшегося болида – фрагмента кометы – в форме микроскопических космических частиц. Как наиболее вероятную авторы рассматривают версию теплового взрыва Чулымского космического тела при торможении в плотных слоях атмосферы. Проведена инициативная экспедиция для сбора проб, содержащих предполагаемые “следы” кометного вещества. Исследованы частицы, извлеченные из проб, отобранных в трех точках следа Чулымского космического тела близ Минаевки. Некоторые обнаруженные частицы авторы отнесли к веществу разрушенного взрывом болида на основании рабочей гипотезы о том, что Чулымское космическое тело – фрагмент кометы.

Выводы. Частицы, обнаруженные в пробах из трех точек отбора, различаются по микроструктуре, что может отражать взаимодействие космогенного вещества с земным веществом на различных стадиях полета болида. Среди частиц, выделенных из “следа” Чулымского космического тела, обнаружены железосодержащие алюмосиликатные микросферы с уникальной тонковолокнистой микроструктурой, переходящей в наноструктурные особенности, которые не наблюдались ранее в частицах вулканического или техногенного происхождения. Такие микросферы могут быть использованы в качестве стратиграфического репера импактного события, в том числе как диагностический признак кометного вещества и продуктов его преобразования. Возникающие при взрыве микро- и наноструктуры могут обладать принципиально новыми свойствами и представлять интерес для разработки материалов с новыми свойствами, что важно для работ в области нанотехнологий. Обнаружение тонких пленок железа и никеля на частицах земного происхождения может быть использовано в качестве диагностического признака кометного вещества в случаях взрыва метеороида с разрушением в атмосфере или на поверхности.

1. Алексеев А.О., Алексеева Т.В., Афанасьева А.Н., Гувер Р.Б., Капралов М.И., Ривкина Е.М., Рюмин А.К., Самылина О.С., Симаков М.Б., Снытников В.Н., Фронтасьева М.В., Цельмович В.А., Сапрыкин Е.А., Розанов А.Ю. (2024) Астробиология. Дубна: Объединенный институт ядерных исследований, 199 с.

2. Войцеховский А.И. (1990) Виновница земных бед? Знак вопроса. 48 с.

3. Дорофеева В.А. (2020) Химический и изотопный состав кометы 67Р/Чурюмова–Герасименко (обзор результатов космической миссии “RosettaPhilae”). Следствия для космогонии и космохимии. Астрономический вестн. Исследование Солнечной системы, 54(2), 110-134.

4. Ивочкин Ю.П., Бородина Т.И., Казаков А.Н., Тепляков И.О. (2020) Экспериментально-расчетное исследование возможности получения аморфных сплавов при взрывной фрагментации горячих капель в низкокипящем охладителе. Тепловые процессы в технике, 12(3), 136-142.

5. Кириллова С.А., Альмяшев В.И. (2012) Формирование сложноорганизованных наноструктур на основе системы FeOx–SiO2–TiO2. Наносистемы: физика, химия, математика, 3(6), 98-104.

6. Коробейников В.П., Чушкит П.И., Шуршалов Л.В. (1990) Тунгусский феномен: газодинамическое регулирование. Следы космических воздействий на Землю. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-е, 59-79.

7. Маршинцев В.К. (1990) Природа сфероидных образований в кимберлитах. Следы космических воздействий на Землю. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-е, 45-48 с.

8. Печерский Д.М., Кандинов М.Н., Марков Г.П., Пляшкевич А.А., Цельмович В.А. (2012) Сочетание термомагнитных и микрозондовых исследований внеземных магнитных минералов: информация о строении и эволюции планет. Исследовано в России, 437-452.

9. Печерский Д.М., Кузина Д.М., Марков Г.П., Цельмович В.А. (2017) Самородное железо на Земле и в космосе. Физика Земли, (5), 44-62.

10. Печерский Д.М., Марков Г.П., Цельмович В.А. (2015) Чистое железо и другие магнитные минералы в метеоритах. Астрономический вестн. Исследования Солнечной системы, 49(1), 65-75.

11. Смирнова Е.М., Евдокименко Н.Д., Решетина М.В., Демихова Н.Р., Кустов А.Л., Дунаев С.Ф., Винокуровa В.А., Глотовa А.П. (2023) Fe- и Cu-Zn-содержащие катализаторы на основе природных алюмосиликатных нанотрубок и цеолита H-ZSM-5 в гидрировании углекислого газа. Журн. физич. химии, 97(5), 952-959.

12. Ханхасаева С.Ц., Брызгалова Л.В., Дашинамжилова Э.Ц. (2003) Fe-пиллар-глины в процессах очистки сточных вод от органических красителей. Экология и промышленность России, (12), 37-39.

13. Цельмович В.А. (2023) Микроскопические следы комет, упавших на Землю. Физико-химические и петрофизические исследования в науках о Земле. Мат-лы 24-й Междунар. конф. М.: ИГЕМ РАН, 302-305.

14. Цельмович В.А. (2012а) Самородные металлы и космические минералы из астроблемы Цэнхэр. Минералы: строение, свойства, методы исследования. Mат-лы 4-й Всерос. молодежн. научн. конф. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 257-259.

15. Цельмович В.А. (2012б) Частицы самородных металлов как возможные индикаторы вещества Тунгусского метеорита. Феномен Тунгуски: на перекрестке идей. Второе столетие изучения Тунгусского события 1908 г. Сб. научн. тр. Новосибирск, 105-107.

16. Цельмович В.А., Куражковский А.Ю., Казанский А.Ю., Щетников А.А., Бляхарчук Т.А., Филиппов Д.А. (2019) Исследование динамики поступления космической пыли на земную поверхность по торфяным отложениям. Физика Земли, (3), 150-160.

17. Цельмович В.А., Люхин А.М., Шеремет В.А. (2018) Следы ударного процесса на минералах из кратеров Carolina Bays (восточное побережье США). Тр. Всерос. ежегодн. семинара по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии. М.: ГЕОХИ РАН, 373-376.

18. Цельмович В.А., Максе Л.П. (2022) Магнитные микросферы антропогенного и космогенного происхождения и их подобие. Физико-химические и петрофизические исследования в науках о Земле. Мат-лы 23-й Междунар. конф. М.: ИГЕМ РАН, 292-295.

19. Цельмович В.А., Шельмин В.Г. (2023) Метеорит, домна или природный пожар? Тр. Всерос. ежегодн. семинара по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии. М.: ГЕОХИ РАН, 352-356.

20. Цельмович В.А., Шельмин В.Г., Максе Л.П. (2023) В поисках следов Чулымского болида. Физико-химические и петрофизические исследования в науках о Земле. Мат-лы 24-й Междунар. конф. М.: ИГЕМ РАН, 306-310.

21. Цельмович В.А., Шельмин В.Г., Максе Л.П., Куражковский А.Ю. (2024) Микроскопические следы Чулымского болида (падение 1984 года, точка 1, Минаевка). Тр. Всерос. ежегодн. семинара по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии. М.: ГЕОХИ РАН, 288-293.

22. Цыганков О.С., Гребенникова Т.В., Дешевая Е.А., Лапшин В.Б., Морозова М.А., Новикова Н.Д., Поликарпов Н.А., Сыроешкин А.В., Шубралова Е.В., Шувалов В.А. (2015) Исследования мелкодисперсной среды на внешней поверхности Международной космической станции в эксперименте “Тест”: обнаружены жизнеспособные микробиологические объекты. Космич. техника и технология, (1), 31-42.

23. Шмидт О.Ю. (1949) Четыре лекции о теории происхождения Земли. Акад. наук СССР, Геофиз. ин-т. М.; Л.: Изд-во АН СССР, 72 с.

24. Antipov S.N., Schepers L.P.T., Vasiliev M.M., Petrov O.F. (2016) Dynamic Behavior of Polydisperse Dust System in Cryogenic Gas Discharge Complex Plasmas. Contrib. Plasma Phys., 56(3-4), 296-301.

25. Blum J., Gundlach B., Krause M., Fulle M., Johansen A., Agarwal J., von Borstel I., Shi X., Hu X., Bentley M.S., Capaccioni F., Colangeli L., Corte V.D., Fougere N., Green S.F., Ivanovski S., Mannel T., Merouane S., Migliorini A., Rotundi A., Schmied R., Snodgrass C. (2017) Evidence for the formation of comet 67P/Churyumov– Gerasimenko through gravitational collapse of a bound clump of pebbles. Mon. Not. Royal Astronom. Soc., 469(2), 755-773.

26. Brownlee D.E. (1985) Cosmic Dust: Collection and Research. Annu. Rev. Earth Planet. Sci., (13), 147-173.

27. Brownlee D.E. (2016) Cosmic Dust: Building Blocks of Planets Falling from the Sky. Elements, 12(3), 165-170.

28. Drolshagen S., Kretschmer J., Poppe B. (2017) Mass accumulation of earth from interplanetary dust, meteoroids, asteroids and comets. Planet. Space Sci., 143, 21-27.

29. Guilbert-Lepoutre A., Rosenberg E., Prialnik D., Besse S. (2016) Modelling the evolution of a comet subsurface: implications for 67P/Churyumov–Gerasimenko. Mon. Not. Royal Astronom. Soc., 462(Suppl. 1), 146-155.

30. Guzik P., Drahus M. (2021) Gaseous atomic nickel in the coma of interstellar comet 2I/Borisov. Nature, 593, 375-378. https://doi.org/10.1038/s41586-021-03485-4

31. Heck P.R., Greer J., Kööp L., Trappitsch R., Gyngard F., Busemann H., Maden C., Ávila J.N., Davis A.M., Wieler R. (2020) Lifetimes of interstellar dust from cosmic ray exposure ages of presolar silicon carbide. Proc. Nat. Acad. Sci. U.S.A, 117(4), 1884-1889.

32. Levasseur-Regourd A.-Ch., Agarwal J., Cottin H., Engrand C., Flynn G., Marco F., Tamas G., Yves L., Jérémie L., Thurid M., Sihane M., Poch O., Thomas N., Westphal A. (2018) Cometary Dust. Space. Sci. Rev., 214(64). https://doi.org/10.1007/s11214-018-0496-3

33. Manfroid J., Hutsemékers D., Jehin E. (2021) Iron and nickel atoms in cometary atmospheres even far from the Sun. Nature, 593, 372-374.

34. Miller J.A., Opher M., Hatzaki M., Papachristopoulou K., Thomas B.C. (2024) Earth’s mesosphere during possible encounters with massive interstellar clouds 2 and 7 million years ago. Geophys. Res. Lett., 51(17), 1-9. https://doi.org/10.1029/2024GL110174

35. Mintova S., Jaber M., Valtchev V. (2015) Nanosized microporous crystals: emerging applications. Chem. Soc. Rev., 44, 7207.

36. Napier W.M., Wickramasinghe J.T., Wickramasinghe N.C. (2007) The origin of life in comets. Int. J. Astrobiol., 6(4), 321-323.

37. Simonia Ir. (2011) Organic component of cometary ice. Astrophys. Space Sci., 332, 91-98.

38. Tomkins A.G., Bowlt L., Genge M.J., Wilson S.A., Brand H.E., Wykes J.L. (2016) Ancient micrometeorites suggestive of an oxygen-rich Archaean upper atmosphere. Nature, 533, 235-238.

39. Tosheva L., Brockbank A., Mihailova B., Sutula J., Ludwig J., Potgiete H., Verran J. (2012) Micron and nanosized FAU-type zeolites from fly ash for antibacterial applications. J. Mater. Chem., 22(33), 16897-16905.

40. Tselmovich V.A., Amelin I.I., Gusiakov V.K., Kirillov V.E., Kurazhkovskiy A.Y. (2023) On the Possible Cometary Nature of the Uchur Cosmic Body (Fall 3.08. 1993). Adv. Geol. Geotech. Engin. Res., 05(03), 16-24.

41. Walton C.R., Rigley J.K., Lipp A. et al. (2024) Cosmic dust fertilization of glacial prebiotic chemistry on early Earth. Nat. Astron., 8, 556-566. https://doi.org/10.1038/s41550-024-02212-z

42. Weissman P., Morbidelli A., Davidsson B., Blum J. (2020) Origin and Evolution of Cometary Nuclei. Space Sci. Rev., 216, 6. https://doi.org/10.1007/s11214-019-0625-7

43. Zieba S., Zwintz K., Kenworthy M.A., Kennedy G.M. (2019) Transiting exocomets detected in broadband light by TESS in the β Pictoris system. Astron. Astrophys., 2(4), 1-8. https://doi.org/10.1051/0004-6361/201935552

44. Zolensky M.E., Krot A.N., Benedix G. (2008) Record of low-temperature alteration in asteroids. Oxygen in the Solar System, MSA. Rev. Mineral. Geochem., 68, 429-462.