научная статья по теме ЧТО СТАЛО С ФАЭТОНОМ Энергетика

Текст научной статьи на тему «ЧТО СТАЛО С ФАЭТОНОМ»



ЧТО СТАЛО С ФАЭТОНОМ

ф

PANTONE 471 CVU spot 45.0° 120.0 LPI

Ф

Ф

Ф

1 января 1801 г. Джузеппе Пиацци обнаружил астероид Церера*, 28 марта 1802 г. В. Ольберс - второй астероид - Паллада и первым в 1803 г. высказал гипотезу о взрыве гипотетической планеты между Марсом и Юпитером с образованием осколков. 1 сентября 1804 г. К. Гардинг обнаружил третий астероид - Юнона. 29 марта 1807 г. В. Ольберс обнаружил четвертый астероид - Веста (табл. 2).

В дальнейшем число открываемых астероидов быстро росло (табл. 3). Общее количество астероидов диаметром от 1 до 1000 км достигает миллиона. Большинство из них расположены на расстояниях от 2.2 до 3.2 а.е. от Солнца. В табл. 4 приводятся размеры 20 крупнейших астероидов.

Приблизительно половина всех астероидов имеет наклон орбит к эклиптике меньше 8°, причем все они распределены неравномерно по всему поясу.

Группа Троянцы приближается к орбите Юпитера. Группа Аполлон-Амур лежит около или внутри орбиты Марса. Известны астероиды, приближающиеся к орбите Земли с главной полуосью < 1.3 а.е. (Амур, Гермес, Икар и другие). В табл. 5 приводится распределение по орбитам 419 надежно классифицированных астероидов.

Большинство известных астероидов (297) группируются вблизи гипотетической

Таблица 1 Расстояние планет от Солнца, а.е.*

Планета Расстояние от Солнца

Меркурий 0.39

Венера 0.72

Земля 1.00

Марс 1.52

Юпитер 5.2

Сатурн 9.52

* Астероид - малая планета.

Примечание. * Одна астрономическая единица (а.е.) равняется среднему расстоянию от Солнца до Земли, равному 150 млн. км.

планеты Фаэтон и имеет главную полуось в пределах 2.50-3.27 а.е.

Столкновения метеоритов с планетами

Столкновения крупных метеоритов с Землей в настоящее время очень редкое явление. В XX веке зафиксировано только два внушительных события: падение Тунгусского метеорита 30 июня 1908 г. и Сихо-тэ-Алиньского - 12 февраля 1947 г. Однако так было не всегда. Есть доказательства аномально высокого выпадения метеоритного вещества на Землю б5 млн. лет назад, в конце мезозойской эры (эпоха вымирания динозавров и других крупных живот-

Ф

Таблица 2

Расстояние планет от Солнца по Тициусу-Боде

Планета п Расстояние, а.е. Примечания

по Тициусу-Боде реальное

Меркурий ^ 0.4 0.387

Венера 0 0.7 0.723

Земля 1 1.0 1.00

Марс 2 1.6 1.523

Астероиды (Фаэтон) 3 2.8 2.77

Юпитер 4 5.2 5.203

Сатурн 5 10.0 9.546

Уран 6 19.6 19.8 открыт в 1781 г.

Нептун* 7 38.8 30.06 открыт в 1846 г.

Плутон* 8 77.2 39.53 открыт в 1930 г.

* Расстояния до Нептуна и Плутона не подчиняются правилу Тициуса-Боде.

Ф

Ф

Ф

Первые открытия астероидов

Таблица 3

Дата открытия Первооткрыватель Название Диаметр, км Осевое вращение, ч Большая полуось, а.е.

1.01.1801 Дж. Пиации Церера 1000 9.1 2.77

28.03.1802 В. Ольберс Паллада 608 7.9 2.77

1.09.1804 К. Гардинг Юнона 247 7.2 2.67

29.03.1807 В. Ольберс Веста 530 - 2.36

8.12.1845 К. Генке Астрея - - -

1.06.1847 К. Генке Геба - - -

1847 Э. Хемд Ирис - - -

1847 Э. Хемд Флора - - -

Ф

Ф

Ф

ных). В морских глинах этой эпохи обнаружены высокие концентрации иридия, указывающие на присутствие метеоритного вещества. Возможно, мощные выпадения метеоритного вещества стали причиной вымирания животных еще раньше - около 200 млн. лет назад, в начале мезозойской эры.

Все планеты и их спутники имеют большое количество кратеров метеоритного происхождения. На Марсе и Луне обнаружены кратеры диаметром более 100 км, на

Таблица 4 Двадцать крупнейших астероидов

Астероид Диаметр, км

Церера 1003

Паллада 608

Веста 538

Гигия 450

Евфросиния 370

Интерамния 350

Давида 323

Кибелла 309

Европа 289

Пациенция 276

Евнолия 272

Психея 250

Дарис 250

Ундина 250

Юнона 247

Бамберга 243

Геркуна 243

Фемида 234

Аретуза 230

Евгения 226

62

Земле - около 100 кольцевых структур (ас-троблем), которые образовались в результате столкновения с гигантскими метеоритами. Возраст этих образований достигает 2 млрд. лет (табл. 7). Но так как на Земле действуют мощные факторы уничтожения геологических структур, то распознать древний метеоритный кратер очень трудно (приблизительно 60.7% известных аст-роблем имеет возраст около 200 млн. лет).

Предполагается, что уникальный по запасам медно-никелевых руд район Садбери в Канаде (здесь выявлено более 50 месторождений) возник от столкновения с Землей метеорита 1.7 млрд. лет назад. Один из древнейших метеоритных кратеров диаметром 20 км находится в Карелии и имеет возраст более 1 млрд. лет.

Возраст Калужского кратера диаметром 15 км около 250 млн. лет, кратера Рошешуар (Франция) диаметром 15 км - около 170 млн. лет. Балтышский кратер (Украина) имеет диаметр 20 км и возраст около 100 млн. лет, в Винницкой области обнаружен кратер метеоритного происхождения диаметром 4 км и возрастом 100 млн. лет. Самый крупный метеоритный кратер обнаружен в Сибири (По-пигайская котловина). Его диаметр достигает 100 км, а возраст 30 млн. лет. В Западной Африке обнаружено много метеоритных кратеров возрастом около 15 млн. лет, а Аризон-ский кратер (США) диаметром 1.2 км имеет возраст около 50 тыс. лет.

Имеются данные о том, что в прошлом метеоритные дожди достигали высокой плотности и захватывали огромные площади. Так, например, 20 млн. лет назад метеоритный дождь выпал в Чехии и Словакии на площади около 10 тыс. км2.

В средиземноморских государствах знали о метеоритах 3000 лет назад. В источниках XV века до н.э. упоминается о желе-

Ф

Ф

Ф

Таблица 5

Распределение по орбитам 419 надежно классифицированных астероидов

Группа Главная полуось, а.е. Количество астероидов

Аполлон-Амур 1.65 12

Венгрия 1.82-2.00 3

Пояс 1 2.00-2.50 88

Пояс 2 2.50-2.82 174

Пояс 3 2.82-3.27 123

Пояс 4 3.27-3.85 11

Хильда 3.80-4.20 2

Троянцы 5.08-5.30 6

Ф

Ф

Ф

Таблица 6

Размеры известных астроблем (по В.И. Фельдману)

Диаметр, км Количество % от общего количества

0.5 15 18.3

0.5-1.0 1 1.2

1-2 7 8.5

2-4 12 14.6

4-8 12 14.6

8-16 16 19.6

16-32 10 12.2

32-64 6 7.3

64-128 3 3.7

зе, упавшем с неба. В китайских летописях о метеоритах упоминалось 2650 лет назад. В одной из самых древних летописей на Руси (1091 г.) рассказывается о падении метеорита во время охоты князя Всеволода.

О происхождении астероидов

До середины XX века исследователи полагали, что метеориты представляют собой образцы одного родительского тела. В дальнейшем Гольдберг (1951), Юри и Клейн (1953), Явнели (1958), Адерс (1960) и Тейлор (1965) показали, что метеориты происходят от 80 родительских тел, однако все они поступают с астероидов и образовались в них.

Неравномерность распределения астероидов по всему поясу и наличие 80 родительских тел можно объяснить тем, что первоначально существовала большая планета (условное название Фаэтон) с большой полуосью 2.8 а.е. Эта планета

могла разрушиться в результате естественного ядерного взрыва урана-235. Вероятность такого взрыва на планетах Солнечной системы зависит от изотопного состава урана.

Если содержание урана-235 в естественной смеси изотопов урана больше 1%, возможно возникновение самопроизвольной цепной реакции - своеобразный естественный ядерный реактор. В наше время было обнаружено, что в Западной Африке в районе Окло в урановой жиле происходила цепная реакция деления ядер урана-235. В составе урановой руды обнаружен избыток редкоземельных элементов и пониженное содержание выгоревшего урана-235. По количеству выгоревшего урана-235 был оценен возраст и продолжительность работы естественного реактора (2 млрд. и 600 млн. лет соответственно).

Таблица 7

Возраст известных астроблем (по В.И. Фельдману)

Интервал возраста, млн. лет Количество % от общего количества

0-100 21 41.1

100-200 10 19.6

200-300 5 9.8

300-400 4 7.8

400-500 3 5.9

500-600 3 5.9

600-700 2 3.9

700-800 1 2.0

1700-1800 1 2.0

1900-2000 1 2.0

Ф

Ф

Ф

^ Black process 45.0° 120.0 LPI

Ф

Ф

Таблица 8

Изменение изотопного состава урана-235 и урана-238 в естественной смеси в зависимости от времени

Время, лет назад Во сколько раз больше, чем сегодня Изотопный состав по весу, %

и-235 11-238 и-235 и-238

0 1 1 0.72 99.28

0.5 • 109 1.64 1.08 1.09 98.91

1 • 109 2.68 1.17 1.64 98.36

1.5 • 109 4.38 1.26 2.46 97.54

2 • 109 7.17 1.36 3.67 96.33

2.5 • 109 11.72 1.47 5.46 94.54

3 • 109 19.17 1.59 8.03 91.97

3.5 • 109 31.86 1.72 11.68 88.32

4 • 109 51.34 1.86 16.68 83.32

4.5 • 109 84.04 2.01 23.27 76.73

5 • 109 137.38 2.17 31.45 69.55

Ф

Если же содержание урана-235 превышает 5%, возможен естественный ядерный взрыв.

В нашу эпоху в естественной смеси изотопов урана содержание урана-235 составляет 0.72%, а содержание урана-238 -99.28%. Период полураспада урана-238 равен 4.47 млрд. лет, а урана-235 - 0.704 млрд. лет. В табл. 8 приводится изменение изотопного состава урана в зависимости от времени.

Из таблицы видно, что в период образования планетной системы (приблизительно 4.5 млрд. лет назад) содержание урана-235 было в 84 раза больше, чем сейчас. Содержание урана-238 было в два раза больше, чем в наше время (изотопный состав урана-235 - 23%, урана-238 - 77%).

Один-два миллиарда лет уходит на то, чтобы рассеянные частицы урана образовали отдельные очаги (залежи) с высокой 3 его концентрацией. Вообще все планеты и ^ спутники проходят через такую стадию, 1 которая может закончиться ядерным взры-Н вом. Однако только одна из них - Фаэтон - не § избежала катастрофы. На других планетах | дело ограничилось возникновением естест-| венных ядерных реакторов с выгоранием ^ урана-235 и образованием нуклидов Ыр, Ри, | Ат, Ст, а также "осколочных" элементов. 1 Урановые месторождения встречаются § почти во всех главных типах пород земной 1 коры. Древнейшие из них образовались в | уникальной бескислородной обстановке ^ как россыпные залежи уранинита в кварцевых конгломератах внутриконтинентальных бассейнов. Это происходило приблизитель-

но 2.8-2.2 млрд. лет тому назад. Сохранившиеся до наших дней месторождения (в том числе уникальное по запасам месторождение Витватерсранд в Южной Африке) содержат около 19% мировых запасов урана.

На начальном этапе жизни Земли среднее содержание урана сост

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Энергетика»