Минералог Павел Пивень – про внеземные тела
Метеорит – гость из космоса. А наш гость номера, Павел Владиславович Пивень, кое-что знает о них. Он – руководитель лаборатории минералогии АлтГУ, доцент кафедры природопользования и геоэкологии, кандидат философских наук. И, надо заметить, блестящий рассказчик. «ЗН» заглянула к Павлу Владиславовичу в лабораторию и разузнала все про незваных минеральных гостей.
– В интернете часто размещают объявления в духе «продам метеорит». Давайте разберемся, почему минералы выдают за внеземные тела?
– Недавно вашим коллегам из «Вестей Алтай» я показал образцы, которые у нас часто ошибочно принимают за «гостей из космоса». Метеорит – космический объект, находящийся за пределами нашей Земли, ее атмосферы. Если такой объект попадает в верхние слои атмосферы и достаточно мал, он сгорает, и тогда мы называем его метеором. Но если он смог долететь до поверхности Земли или хотя бы его фрагменты, то он уже называется метеоритом. Ежедневно до 70 миллионов таких объектов попадает в атмосферу нашей планеты (до 6 тонн). Однако долетает до поверхности Земли лишь около 10 %. Все остальное рассеивается в атмосфере, сгорает или в лучшем случае осаждается на поверхности в виде тонкой космической пыли. Почему же показанные мной образцы принимают за метеориты? Главная причина – внешнее сходство. Как правило, это магматические горные породы, имеющие оплавленную или пузырчатую поверхность. Внешне это действительно может немного напоминать метеориты, но только для шарлатанов. На самом деле отличить «гостей из космоса» от земных горных пород можно, например, по высокому содержанию иридия – это достаточно редкий земной металл, который часто встречается в метеоритах.
Установить, метеорит перед нами или нет, могут только специализированные лаборатории. В домашних условиях определить это невозможно. Посмотрите на стоимость метеоритов в интернете: цена может варьироваться от нескольких сотен до миллионов рублей, в зависимости от размера и редкости. Мне кажется, очень мало объявлений, которые действительно предлагают настоящий метеорит. Учитывайте также, что все, что находится в недрах нашей страны, принадлежит государству. Если вы станете продавать на аукционе такого «небесного гостя», к вам могут нагрянуть сотрудники правоохранительных органов.
– Из чего состоят метеориты?
– 93 % из них – каменные. Но даже каменные метеориты могут существенно отличаться друг от друга. Все знакомы с такими понятиями, как «удельный вес» и «плотность». Так вот, существуют достаточно плотные каменные метеориты с удельным весом и плотностью около 3,5 граммов на кубический сантиметр. Представьте: если из такого материала выточить литровую банку, она будет весить примерно 3,5 килограмма. При этом есть и более легкие каменные метеориты, у которых удельный вес и плотность составляют около 2,2 грамма на кубический сантиметр. Соответственно, литровая банка из такого материала весила бы примерно 2 килограмма 200 граммов. Чувствуете, насколько велика разница в плотности даже среди каменных метеоритов? Если рассмотреть каменные метеориты под увеличением, мы увидим два основных типа: хондриты и ахондриты. Хондриты обладают специфической структурой: они состоят из маленьких шариков диаметром около двух миллиметров. Если такой шарик расколоть, под микроскопом будет видна структура, напоминающая солнышко с лучиками. Ахондриты же похожи на спрессованный песок, где песчинки разного размера и формы просто соединены друг с другом. Помимо каменных, существуют также железокаменные метеориты. Они выглядят как металлическая губка, в которую, буквально как изюм, вкраплены каменные фрагменты (как правило, зерна оливина). И железные метеориты – их плотность достигает 7,6 грамма на кубический сантиметр. То есть та же самая литровая банка будет весить примерно 7 килограммов 600 граммов. Это наглядно демонстрирует, насколько сильно метеориты могут отличаться друг от друга.
– А что еще вы знаете о метеоритах?
– Наверное, при мысли о падении метеорита у многих сразу возникает образ огромной воронки. Такие воронки называются астроблемами – весьма поэтичное название, которое в переводе с греческого означает «звездная рана». Астроблемы могут напоминать кратеры древних вулканов. Чем же подпитывается вулкан? Магматическим очагом, откуда поднимаются пары расплава. Когда этот очаг опустошается, природа не терпит пустоты, и вся вулканическая постройка, конус, может обрушиться внутрь. В результате мы видим углубление, называемое кальдерой (с испанского – «котел»). Эту кальдеру окружает краевой кольцевой вал, или сомма, а в центре могут оставаться специфические возвышения – остатки вулканической постройки. Если мы посмотрим на крупный метеорит, врезавшийся в землю, внешне это может несколько напоминать древнюю кальдеру. Однако есть ключевое отличие: в метеоритном кратере не будет магматических горных пород, следов течения лав и тому подобного. Конечно, если метеорит упадет где-нибудь на Камчатке, в районе активной вулканической деятельности, где много вулканических пород, могут возникнуть определенные затруднения с идентификацией. Важно также понимать, что, когда небесный гость врезается в землю, давление может достигать до 1023 джоулей. Поверьте, это невероятно много, физики при таких цифрах округляют глаза! А температура в центре соударения может доходить до 15 000 градусов Цельсия. Естественно, при таком мощном воздействии земные горные породы начинают сплавляться с космическим материалом и разбрызгиваться в виде капелек расплавленного стекла. Эти образования называются тектитами. В зависимости от места их нахождения им могут даваться специфические названия. Например, на территории Чехии в районе реки Влтавы (Молдау) встречаются тектиты, известные как влтавины (или молдавиты).
– Всегда ли метеорит оставляет кратер?
– Не всегда падение небесных тел сопровождается образованием огромного ударного кратера. Это связано с тем, что наша планета постоянно вращается. Если метеорит входит в контакт с поверхностью Земли по направлению вращения планеты, то его воздействие будет минимальным. Яркий пример тому – железный метеорит Хоба, найденный на территории Намибии: его вес составляет около 60 тонн, но в месте падения не наблюдается никакой воронки. Он просто аккуратно «прилег», слегка вдавив землю. Совершенно иная картина, если метеорит движется против вращения Земли. В этом случае скорости складываются – скорость вращения Земли и скорость падения небесного тела. Наша планета вращается в одну сторону, а метеорит летит навстречу. Тогда даже сравнительно небольшое космическое тело может оставить на поверхности Земли весьма значительные «раны». Следует учитывать и плотность метеорита, грамм на кубический сантиметр. Кстати, скорости падения метеоритов сильно варьируются – примерно от 11 километров в секунду до более чем 70 километров в секунду. Такой широкий разброс объясняет многое. Естественно, чем ниже скорость падения небесного тела, тем меньше воронка от него останется, даже если сам метеорит достаточно крупный. И наоборот, если скорость достигает 70 километров в секунду, представьте, какую дыру может оставить даже сравнительно небольшой «камешек»!
– Чем метеориты отличаются от астероидов?
– Грубо говоря, астероид – небесное тело, которое болтается где-то там в космосе, вращаясь по орбите вокруг Солнца. Метеор – сгорающий в атмосфере объект, оставляющий в небе характерный след-свечение. Метеорит же – тот космический объект, который уже достиг поверхности крупного небесного тела. И не только наша Земля от них страдает. Достаточно вечером поднять голову и посмотреть на поверхность Луны: вы увидите на ней эти «оспинки», самые крупные ударные кратеры будут видны даже невооруженным глазом. Конечно, они обрушиваются и на другие планеты Солнечной системы, и наше Солнце немало их ловит, но просто мы обычно об этом как-то не задумываемся. Человека волнует то, что ближе к нам, то, что может обрушиться на нас.
– Сразу вспоминается челябинский, упавший 15 февраля 2013 года…
– Скажу честно, для меня челябинский метеорит ничем особо не уникален. Это каменный метеорит хондрит, пусть и относительно редкого типа, и исследуя его обломки, ученые обнаружили новые формы углеродных материалов. Просто так получилось, что он вошел в атмосферу Земли недалеко от Челябинска. Территория эта достаточно густо населена, и автомобильные регистраторы засняли его с самых разных ракурсов. Как я уже говорил, ежедневно в атмосферу нашей планеты попадает до 6 тонн метеоритного вещества. По поводу того, сколько этого космического вещества непосредственно достигает нашей поверхности, я, например, смотрел данные московских специалистов. По их оценкам, ежегодно на поверхность Земли в виде пыли и каких-то обломков попадает до 50 тонн космического вещества. На долю нашей страны, в ее административных и государственных границах, приходится примерно от 2 до 3 тонн. Поэтому как судить об этом челябинском? У нас тут тоннами, понимаете, эти метеориты падают. Просто если территория мало населена – кто их там видит?..
P. S. Наш герой – настоящий романтик, пишет стихи. Одно из них мы опубликовали.
В колыбели моих ласковых рук…
Одиночество – тот недуг,
Что любовью лишь только лечат,
Средь промозглых дождей иль вьюг
Ею – как солнцем приветят…
В эту ночь, устав от разлук,
Точь впервые, радуясь встрече,
Ты прильнешь ко мне – и мир вокруг
Вдруг исчезнет и станет далече…
В колыбели моих ласковых рук
Ты уснешь у меня на плече,
Отрешась от тревог и мук,
И душе твоей станет легче.
Как доверчива Ты и нежна
И как сладок блаженный твой сон,
Как красива Ты, как нужна
Тому, кто тобой опьянён…
К сердцу б крепко тебя прижать,
Чтобы им Тебя обогреть,
Но порыв свой сумею сдержать,
Чтобы в страсти моей не сгореть…
Спи, родная моя, до рассвета,
Я покой твой сумею сберечь,
И любовью пусть будет навета
Теплота наших будущих встреч.
Павел Пивень, 2016 г.
Спецвопрос
– Павел Владиславович, вы преподаете в ИНГЕО на кафедре природопользования и геоэкологии. Почему вы кандидат философских, а не географических, наук?
– Когда я поступил в аспирантуру, я, естественно, планировал защищать диссертацию по своей основной специальности, экологии, и стать кандидатом географических наук. Но к тому моменту, когда моя работа была готова к защите, диссертационные советы по этой специальности в АлтГУ закрылись. Уехать в другой город финансовой возможности не было. В итоге сложилось так, что мне оказалось проще переписать 70 % работы под другое научное направление. Я сдал недостающие экзамены и успешно защитился на новом для меня поле, получив степень кандидата философских наук. Смена специализации моей преподавательской деятельности никак не мешает. Напротив, я бы сказал, это только расширяет кругозор. Любая философская мысль начинается с сомнения. Если вы объективно рассматриваете какой-либо процесс или явление, вы должны подвергнуть сомнению все, что было написано ранее. Только так можно получить новое знание.
Более того, философия позволяет заглянуть за горизонт, в область неизведанного. Любой ученый – будь то географ, биолог, физик или химик – когда он пытается проникнуть за границы известного, уже начинает философствовать. Мы можем вспомнить таких выдающихся личностей, как Владимир Иванович Вернадский, который был и геологом-минералогом, и химиком, и биологом, создателем учения о биосфере, и при этом философом. Исаак Ньютон, известный нам как гениальный физик, также был философом. Даже в математике, казалось бы, одной из самых строгих и точных наук, можно найти пример Пьера-Симона Лапласа, который уделял внимание и философии. Так что в даже в самых точных науках глубокое осмысление и поиск нового зачастую выходят за рамки узкой специализации.
Софья ПРОТАСОВА
Фото Дмитрия ГЕРАЙКИНА
