Ñòåêëÿííûå ñôåðû, âûïàâøèå â âèäå îñàäêîâ â Õèðîñèìå, ñõîæè ïî ñîñòàâó ñ ðàííåé Ñîëíå÷íîé ñèñòåìîé, à íå ñ Çåìëåé / R&D.CNews

Èçó÷àòü óñëîâèÿ ôîðìèðîâàíèÿ Âñåëåííîé â îáëàêå ãàçà è ïûëè, ïîðîäèâøèõ íàøå Ñîëíöå è ïëàíåòû, äîâîëüíî ñëîæíî. Òà ñêóäíàÿ èíôîðìàöèÿ îá ýòîì ýòàïå, êîòîðàÿ ó íàñ åñòü, çàêëþ÷åíà â ìàòåðèàëàõ, îáðàçîâàâøèõñÿ 4,5 ìèëëèàðäà ëåò íàçàä, êîãäà çàðîæäàëàñü Ñîëíå÷íàÿ ñèñòåìà. Ýòè ìàòåðèàëû ïî ñâîåìó ñîñòàâó íå ïîõîæè íè íà ÷òî äðóãîå íà Çåìëå — çà íåêîòîðûìè âîçìîæíûìè èñêëþ÷åíèÿìè.

 èññëåäîâàíèè, îïóáëèêîâàííîì â æóðíàëå Earth and Planetary Science Letters, ðàññêàçûâàåòñÿ, ÷òî êðîøå÷íûå ñòåêëÿííûå ýëåìåíòû, ñîçäàííûå àòîìíûì îãíåííûì øàðîì, êîòîðûé óíè÷òîæèë ÿïîíñêèé ãîðîä Õèðîñèìà â 1945 ãîäó, îòëè÷àþòñÿ îò áîëüøèíñòâà ìàòåðèàëîâ, îáðàçîâàâøèõñÿ íà Çåìëå. Ñâåðõãîðÿ÷àÿ ñðåäà, â êîòîðîé îíè ñôîðìèðîâàëèñü, èìååò íåêîòîðîå ñõîäñòâî ñ ñîëíå÷íîé òóìàííîñòüþ, èç êîòîðîé îáðàçîâàëîñü íàøå Ñîëíöå.

6 àâãóñòà 1945 ãîäà àìåðèêàíñêèé ñàìîëåò B-29 Superfortress ñáðîñèë àòîìíóþ áîìáó íàä Õèðîñèìîé. Êîãäà áîìáà âçîðâàëàñü íà âûñîòå ïîëêèëîìåòðà íàä ãîðîäîì, îíà ñîçäàëà îãíåííûé øàð äèàìåòðîì 260 ìåòðîâ ñ òåìïåðàòóðîé áîëåå 6000 °C. Âçðûâ óíè÷òîæèë áîëüøóþ ÷àñòü ãîðîäà, è ïîãèáëî îêîëî 140 000 æèòåëåé.

Õèðîñèìà ïîñëå àòîìíîé áîìáàðäèðîâêè 8 àâãóñòà 1945 ãîäà. Èçîáðàæåíèå: Pictorial Press Ltd

Ìàòåðèàëû, òàêèå êàê ñòåêëî, áåòîí è ìåòàëë, èñïàðèëèñü è ñìåøàëèñü ñ âîçäóõîì è âîäîé èç ðåêè Îòà âíóòðè ïåðåãðåòîé ïëàçìû, ñîçäàííîé áîìáîé. Êîãäà îãíåííûé øàð áûñòðî îñòûë, êàïëè, îáðàçîâàâøèåñÿ èç ýòèõ ìàòåðèàëîâ, íà÷àëè îïàäàòü âíèç.

Èññëåäîâàòåëè âïåðâûå îáíàðóæèëè ýòè îñàäêè áîëåå 80 ëåò ñïóñòÿ íà ïëÿæàõ Õèðîñèìñêîãî çàëèâà  — îíè âûãëÿäåëè, êàê êðîøå÷íûå ñòåêëÿííûå êàìíè è áóñèíû. Îñíîâûâàÿñü íà óíèêàëüíîì õèìè÷åñêîì ñîñòàâå è ìåñòå íàõîäêè, ó÷åíûå íàçâàëè îñàäêè õèðîñèìèòàìè ïî àíàëîãèè ñ òåêòèòàìè — êàïëÿìè ðàñïëàâëåííîãî ìàòåðèàëà, êîòîðûé îáðàçóåòñÿ â ðåçóëüòàòå òåïëîâîãî óäàðà ìåòåîðèòà.

×òîáû ëó÷øå ïîíÿòü, êàê îáðàçîâàëèñü õèðîñèìèòû, àâòîðû èññëåäîâàíèÿ èñïîëüçîâàëè ðåíòãåíîâñêóþ ñïåêòðîñêîïèþ, ýëåêòðîííûå ìèêðîçîíäû è ìàññ-ñïåêòðîìåòðèþ äëÿ èçó÷åíèÿ ôîðìû, õèìè÷åñêîãî è èçîòîïíîãî ñîñòàâà 20 øàðîîáðàçíûõ õèðîñèìèòîâ.

Õèðîñèìèòû, îòñåÿííûå èç ïåñêà îêîëî Õèðîñèìû è îòñîðòèðîâàííûå ïî ôîðìå. Èçîáðàæåíèå: Wannier et al./ Anthropecene, 2019

Íàèáîëåå ïðèìå÷àòåëüíûì îêàçàëîñü îòëè÷èå èçîòîïíîãî ñîîòíîøåíèÿ êðåìíèÿ è êèñëîðîäà â õèðîñèìèòàõ ïî ñðàâíåíèþ ñ ìàòåðèàëàìè, îáû÷íî âñòðå÷àþùèìèñÿ íà Çåìëå. Ôàêòè÷åñêè, åäèíñòâåííûå ìàòåðèàëû ñ ïîäîáíîé ñìåñüþ èçîòîïî⠗ ýòî íåáîëüøèå ñòåêëîâèäíûå ôðàãìåíòû, íàéäåííûå â ìåòåîðèòàõ, èçâåñòíûõ êàê õîíäðèòû. Ñ÷èòàåòñÿ, ÷òî ýòè ôðàãìåíòû ñôîðìèðîâàëèñü â îáëàêå ãîðÿ÷åãî ãàçà, èç êîòîðîãî è îáðàçîâàëèñü íàøå Ñîëíöå è ïëàíåòû Ñîëíå÷íîé ñèñòåìû.

Õîíäðèò NWA 869 ìàññîé 700 ã. Õîíäðèòû íà ñåãîäíÿøíèé äåíü — ïåðâàÿ è åäèíñòâåííàÿ âîçìîæíîñòü èçó÷èòü, èç ÷åãî áûëà ïîñòðîåíà Ñîëíå÷íàÿ ñèñòåìà. Èçîáðàæåíèå: H.Raab

Ïî÷òè âñå ïðîöåññû íà Çåìëå è â Ñîëíå÷íîé ñèñòåìå äåìîíñòðèðóþò ôðàêöèîíèðîâàíèå èçîòîïîâ, çàâèñÿùåå îò ìàññû. Ôðàêöèîíèðîâàíèå èçîòîïîâ â æèâûõ îðãàíèçìàõ ïîäðàçóìåâàåò, ÷òî ñîäåðæàíèå îäíîãî èç èçîòîïîâ â îòäåëüíîì ñîåäèíåíèè óâåëè÷èâàåòñÿ çà ñ÷åò óìåíüøåíèÿ åãî ñîäåðæàíèÿ â äðóãîì. À âîò ôðàêöèîíèðîâàíèå, íå çàâèñÿùåå îò ìàññû, äîâîëüíî ðåäêî âñòðå÷àåòñÿ â Ñîëíå÷íîé ñèñòåìå, ïîòîìó ÷òî äëÿ åãî çàïóñêà íóæíû ñïåöèôè÷åñêèå ïðîöåññû.

Ôðàãìåíòû, îáíàðóæåííûå â ìåòåîðèòàõ — ýòî åäèíñòâåííûé èçâåñòíûé åñòåñòâåííûé ïðèìåð ôðàêöèîíèðîâàíèÿ, íå çàâèñÿùåãî îò ìàññû. Ó÷åíûå äîëãî ñïîðèëè, ïî÷åìó ýòî ïðîèñõîäèò. Îäíà èç òåîðèé óòâåðæäàåò, ÷òî áëèçëåæàùàÿ ñâåðõíîâàÿ â ïåðâûå äíè ñóùåñòâîâàíèÿ Ñîëíå÷íîé ñèñòåìû ïîâëèÿëà íà èçîòîïíûé ñîñòàâ. Äðóãàÿ èäåÿ çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî óíèêàëüíûå õèìè÷åñêèå ðåàêöèè â ñîëíå÷íîé òóìàííîñòè îòâåòñòâåííû çà óíèêàëüíûé ñîñòàâ êàìíÿ.

Íîâîå èññëåäîâàíèå ïîêàçàëî, ÷òî õèðîñèìèòû îáðàçîâàëèñü â óñëîâèÿõ ðàçäåëåíèÿ èçîòîïîâ èëè èõ ôðàêöèîíèðîâàíèÿ áåçîòíîñèòåëüíî ìàññû. Òàêèì îáðàçîì, íàëèöî ñõîäñòâî ìåæäó õèðîñèìàèòàìè è õîíäðèòàìè, òî åñòü ìîæíî ñ óâåðåííîñòüþ ïðåäïîëîæèòü, ÷òî âî âðåìÿ àòîìíîãî âçðûâà è ôîðìèðîâàíèÿ Ñîëíå÷íîé ñèñòåìû ïðîèñõîäèëè îäíè è òå æå õèìè÷åñêèå ðåàêöèè.

Ýòî íå îçíà÷àåò, ÷òî âçðûâ â Õèðîñèìå âîññîçäàë òàêèå æå óñëîâèÿ, êàêèå áûëè â íà÷àëå ñóùåñòâîâàíèÿ Ñîëíå÷íîé ñèñòåìû. Õîòÿ îáà ñëó÷àÿ ïðîèñõîäèëè â óñëîâèÿõ âûñîêîé òåìïåðàòóðû è ïðè ó÷àñòèè íåêîòîðûõ ñõîæèõ ýëåìåíòîâ, âçðûâ â Õèðîñèìå ïðîèçîøåë â àòìîñôåðå Çåìëè, à íå â êîñìè÷åñêîì âàêóóìå, è ïðè ãîðàçäî áîëåå âûñîêîì äàâëåíèè. Òåì íå ìåíåå, ýòè äâà ñîáûòèÿ ìîãóò èìåòü äîñòàòî÷íî îáùåãî, ÷òîáû ñäåëàòü âîçìîæíûìè îäíè è òå æå õèìè÷åñêèå ðåàêöèè.

Àâòîðû ðàáîòû â íàñòîÿùåå âðåìÿ ïðîâîäÿò ëàáîðàòîðíûå ýêñïåðèìåíòû, ÷òîáû ïîïûòàòüñÿ âîññîçäàòü ýòè óñëîâèÿ è äîïîëíèòåëüíî ïðîâåðèòü ñâîþ òåîðèþ. Åñëè îíà âåðíà, òî èçó÷åíèå õèðîñèìèòîâ îêàæåòñÿ äîñòóïíûì ñïîñîáîì èññëåäîâàòü óñëîâèÿ, ñóùåñòâîâàâøèå â ðàííåé Ñîëíå÷íîé ñèñòåìå.