Аккреция космического вещества Землей

0
794

Современная скорость поступления космического материала на Землю (скорость аккреции) оценивается различными методами — по интенсивности зодиакального света, по числу метеоритов, метеоров, метеоритных кратеров на Земле и Луне, по числу и размерам частиц, регистрируемых спутниками, и, наконец, наиболее объективно — химическим и нуклидным методами. Последние основаны на различиях распространенности в метеоритах и земных породах ряда элементов и космогенных радиоактивных нуклидов.

Анализ яркости зодиакального света и ореола вокруг Солнца  позволил определить, что общая масса пыли, вращающаяся внутри земной орбиты, составляет около 1015 т, что эквивалентно сотне астероидов диаметром около 10 км. Очевидно, во всей Солнечной системе, простирающейся примерно на 100—150 тыс. а. ед. (столько расстояний от Земли до Солнца), этой пыли намного больше.

Значительная часть выпадающего на Землю космического вещества при пролете через земную атмосферу проходит стадию нагревания, что вызывает заметное морфологическое, минералогическое и химическое его изменение. Образующиеся при этом сферические оплавленные микрочастицы являются единственным идентифицируемым морфологическим типом мелкодисперсного космического вещества. Они несут внешние признаки космогенности (оплавленность при прохождении через атмосферу) и могут быть выделены из земных осадочных пород. В настоящее время поиски космических шариков производятся в самых разнообразных земных объектах, древних осадочных отложениях, особенно соляных, ледниковых взвесях, океанических донных осадках, атмосферной пыли, ледниковых покровах Антарктики и Гренландии и т. д.

Несомненно, что различные методы определения количества шариков имеют ошибки как систематические, так и случайные. Считают, что наиболее достоверной величиной, полученной по атмосферным выпадениям и по многолетним снеговым отложениям Гренландии и Антарктиды, является значение 1—2-105 т/год. Следует учесть, что черные магнитные шарики составляют едва ли четверть всего космического материала с размером частиц 1—500 кмк, выпадающего на Землю. Следовательно, эта величина скорости выпадения должна быть увеличена до 1 млн. т/год. Чем меньше частица, тем больше ее встречаемость, тем больше общая масса таких частиц. Установлено, что шариков с массой 10~4 г примерно в 50 раз меньше, чем шариков с массой 10~5 г.

Местами скопления атмосферной космической пыли являются ледники и ложа океанов. Океан занимает 2/3 поверхности Земли и является идеальным аккумулятором космического материала, выпадающего в виде атомов, пыли и более крупных фрагментов.

Скорость аккреции космического вещества Землей (т/год) определяется по содержаниям Ni, Со, Ir, Os и ряда космогенных нуклидов в океанических осадках, ледниках и атмосферной пыли. Критерием степени космогенности атмосферной пыли, осаждающейся на ледниках или в глубоководных осадках, являются радиоактивные изотопы шВе, 14С, 26А1. Якаяма в 1968 г. по 10Ве определил скорость седиментации космических силикатных частиц в Тихом океане в 0,3—0,4 мм за 1000 лет. Верхний предел скорости осаждения силикатного материала на гренландский лед, установленный по 26А1 тем же автором, составляет примерно такую же или несколько большую величину. Таким образом, по этим данным скорость аккреции космических пылинок от 1 до 500 мкм находится в пределах 100—1000 т в день, т. е. не более 0,36 млн. т в год.

Э. Андерс с коллегами в 1973 г. на основании анализа лунного грунта, доставленного «Аполлоном-11», «Аполлоном-12», «Апол-лоном-15», а также «Луной-16», на содержание сидерофильных (1г, Re, Au, Ni) и летучих (Sb, Ge, Br, Bi) элементов установил, что выпадение космического материала на лунную поверхность составляет 24 г/км2 в год. На земную поверхность выпадает на 1—2 порядка больше. Действительно, если принять, что на всю поверхность Земли (5,1-108 км2) выпадает 1 млн. т (1012 г) космического вещества в год, то на 1 км2 приходится 200 г/год. Дж. Л. Бар-кер и Э. Андерс в 1967 г. на основании данных по распространенности осмия и иридия й глубоководных красных глинах Тихого океана рассчитали скорость (R) поступления космического вещества на Землю — скорость аккреции по формуле С= (A-R/ps• S) X Xl/^s+T, где С — общее содержание иридия или осмия в образце, А — содержание осмия или иридия в космическом материале, Т — земной фон (распространенность осмия или иридия в земной коре), rs — скорость   осадконакопления,  ps — плотность глины, 5 — поверхность Земли. Они получили скорость аккреции космического материала Землей по иридию — 1,0-105 т/год, по осмию — 5-105 т/год.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ