CC BY
14
УДК 550.8
Чрезвычайные ситуации, связанные с падением плазмоидных болидов и образованием аномальных провалов грунта
ISSN 1996-8493
© Технологии гражданской безопасности, 2019
С.Е. Байда
Аннотация
Рассмотрена связь повышения солнечной и сейсмической активности с явлениями падения плазмоидных болидов и образования аномальных провалов грунта. На основании проведенных исследований и выдвинутых гипотез представлен механизм возникновения глубоких кратероподобных провалов в земле.
Ключевые слова: провалы; кратероподобные образования; землетрясение; отрицательная ионизация грунта; медленные сейсмические волны; болиды; плазмоиды; солнечная активность; сейсмическая активность.
Emergency Situations Associated with Plasmoid Bolide Falling and Abnormal Sinkhole Formation
ISSN 1996-8493
© Civil Security Technology, 2019
S. Bayda
Abstract
The article deals with the links between increasing solar and seismic activities and the phenomena of falling plasmoid bolides and formation of abnormal sinkholes.
Key words: sinkholes; crater-like formations; earthquake; negative ionization of soil; slow seismic waves; bolides; plasmoids; solar activity; seismic activity.
Статья поступила в редакцию 2.04.2019.
За последние десятилетия особое внимание мировой и научной общественности уделяется угрозе столкновения или падения на Землю астероидов и метеоритов. Это связано с рядом катастрофических проявлений падения космических тел не совсем ясного генезиса, а также проявлением при этом ряда необъяснимых физических явлений, таких как: свечение неба, появление «северного сияния» в низких широтах, появление плазмоидов. Одно из последних событий, связанных с падением космических тел в нашей стране — падение метеорита в окрестностях Челябинска 15 февраля 2013 г., повлекшее за собой чрезвычайную ситуацию: значительный материальный ущерб в результате наземного взрыва и повреждение зданий и порядка 2000 пострадавших в результате травмирования осколками от разбитых окон.
Фундаментальные исследования метеорных явлений, включая и сопутствующие электроплазменные процессы, провел И. С. Астапович [1]. Процесс взаимодействия космических тел, к которым относятся все виды материальных тел, входящих в плотные слои атмосферы Земли, с атмосферой исследовано в работе [2]. Весомый вклад в изучение природы этих явлений внесли советские ученые: П. Л. Драверт, К. А. Любарский, В. С. Гребенников и Р. Ф. Авраменко [3]. За рубежом изучением электрофонных болидов заняты Н. Диггелен (Голландия), Э. Уэсткотт (Аляска), А. Фрей, М. Ромиг и Д. Ламар (США), К. Кэй (Австралия) и другие.
Астрономы предупреждают о высокой вероятности столкновения астероидов и комет с Землей. Вместе с тем крупных катастроф, связанных с падением космических тел, за последнее тысячелетие было не так много: Тунгусский метеорит — 17 июня 1908 г.; метеорит Гоба — весом 60 т и объемом 9 м3 (упал на нашу планету в доисторические времена и долгое время был погребен под землей, пока в 1920-м году его не обнаружил при вспахивании поля местный фермер); метеорит Царев нашли в декабре 1922 г. в Астраханской губернии, крупнейший обломок весит 284 кг; Сихотэ-Алинский метеорит — 12 февраля 1947 г в Уссурийской тайге, крупнейший из найденных обломков весит 23 т; Альенде — упал на Землю 8 февраля 1969 г; Витимские болиды — 2002 и 2012 гг; Челябинский болид — 2013 г.
Наиболее масштабные катастрофы происходят при падении или входе в атмосферу Земли космических тел, получивших название «электрофонные болиды». Такое название они получили в связи с тем, что им сопутствуют мощные электроплазменные явления. Главной особенностью их полета является то, что приближение метеоритов сопровождается различными звуковыми явлениями: гулом, потрескиванием и др. Основной гипотезой проявления аномальных звуковых и механических явлений считаются электромагнитные взаимодействия, возникающие вследствие взаимодействия электрических плазменных процессов на болиде и поверхностных электрических зарядов Земли. Поэтому более точным названием этих метеоров, соответствующих характеру проявляемых явлений, должен стать термин «плазмоидные болиды».
Плазмоидные болиды излучают электромагнитные волны в диапазоне 425-1310 МГц. При полете
Сихотэ-Алинского болида 12 февраля 1947 г. было отмечено явление индуцирования тока в длинном телефонном воздушном проводе, когда электрик, чинивший отключенные провода на телефонном столбе, получил сильный удар током во время вспышки болида. Столб находился в 15 км от места падения метеорита.
Астапович И. С. [1] выдвинул гипотезу электростатического происхождения аномальных звуков. Как показали его расчеты, для получения на уровне почвы коронирующего отрицательного разряда необходим положительный заряд порядка 105 Кл на высоте 200-500 км. В модели Астаповича болид на короткое время увеличивает локальный ионосферный заряд до величины, равной полному заряду так называемого Е-слоя; заряд последнего 5^105 Кл, т.е. всего в пять раз больше.
По его мнению, болиды очень большой яркости могут создавать статические заряды в стратосфере огромной величины — до 107 Кл, которые быстро нейтрализуются. Расчеты показали, что болид увеличивает напряженность электрического поля у поверхности Земли до 140 В/см против нормального значения ~ 1 В/см. В этих условиях возможно стекание с некоторых предметов статического электричества, сопровождающееся световыми и звуковыми явлениями: появлением огней святого Эльма, небольших шаровых молний и шипения. Кроме того, получает объяснение и запах, похожий на озон, возникающий при полете болида, поскольку коронирующий разряд сопровождается также химическими реакциями.
Авраменко Р. Ф. в работе [3] показал, что при полете быстрых тел в газе возникают термоэмиссионные явления, вызывающие появление токов в магнитных полях в плазме вблизи этих тел. Он показал, что светящееся плазменное образование, вызванное этими процессами, в сотни раз превосходит размеры самого болида, что приводит к ошибочной оценке его размеров и массы, а также, что энергия взрыва, выделяемая при его падении, является следствием электрической разрядки накопленного и индуцированного электрического заряда. Появление акустических [4] и электрических явлений, предшествующих появлению болида и превышающих скорость звука, он объяснил тем, что они вызваны электромагнитным взаимодействием.
Необходимо отметить, что плазмоидные болиды редко долетают до поверхности Земли, и почти все они сгорают на высоте 80-120 км, а самые крупные (яркие) — на высоте 50-60 км.
При оценке разрушительной энергии падения метеоритов традиционно учитывается только кинетическая энергия метеорита, связанная с его массой и скоростью входа в атмосферу. Некоторая неопределенность при определении выделившейся разрушительной энергии возникает тогда, когда электрофонные плазмоидные болиды взрываются, не долетев до поверхности Земли, с тротиловым эквивалентом, на порядки превышающим их кинетическую энергию. При этом неясен механизм их взрыва с выделением огромного количества энергии теплового и светового излучения и возникающей ударной волны. Ударная волна, образовавшаяся при взрыве
болида на высоте более 20 км, отличается от взрыва химических веществ и близка по свойствам к ударной волне, возникающей при наземном или воздушном взрыве атомной или водородной бомбы.
При всем интересе ученых к электрофонным или, иначе, — плазмоидным болидам, остались без внимания и не исследованы гелиогеофизические условия их появления [5]:
влияние солнечной активности; влияние и связь с сейсмической активностью; влияние изменения теллурических токов и электрических свойств литосферы.
Как показал анализ сопоставления времени и места регистрации полета плазмоидных болидов на основе [6] и повышения солнечной активности, то они почти полностью совпадают (до 90%) (рис. 1).
Есть еще одно малоизученное явление, связанное с полетом плазмоидных болидов,— это возникновение землетрясений в момент взрыва болида в верхних слоях атмосферы. Анализ времени и места регистрации полета болида и произошедших накануне землетрясений показал волновую закономерность распределения мест появления болидов на удалении от землетрясений (рис. 2). Сопоставление этих данных с распределением
зон индуцированной (наведенной) сейсмической активности, вызванной медленными сейсмическими волнами менее 1764 км/час от произошедших накануне землетрясений, по данным работы [5], показывает их полную аналогию (рис. 3).
При активизации сейсмических процессов над очагом будущего землетрясения происходит изменение состояния ионосферы. Было установлено, что имеется связь между катастрофическими землетрясениями и макроскопическими неоднородностями ионосферы. На основе анализа экспериментальных данных, полученных с помощью наземных ионосферных станций, было показано, что незадолго до сильных землетрясений в окрестностях их эпицентров возникают макромасштабные неоднородности ионосферы, которые потом двигаются над поверхностью земного шара, проходя иногда большие расстояния. Изучение изменений потоков высокоэнергичных частиц, захваченных в магнитных ловушках, проведенное на орбитальных станциях «Салют-6», «Мир» и искусственном спутнике Земли «Метеор», позволило обнаружить воздействие сейсмической активности Земли на положение внутренних границ радиационных поясов [7, 8].
Рис. 1. Изменение солнечной активности (красная линия) и падения электрофонных болидов (синяя линия) в относительных значениях за период 1900-1985 годов (преимущественно — в Европе)
Рис. 2. Относительный частотно-временной спектр падения электрофонных болидов (синяя линия) и активизации землетрясений (красная линия) после сильных землетрясений с магнитудой более 6М в течение 7 суток (отсчет суток
с момента сильных землетрясений за период 1900-1985 гг.)
дальность отэпнцетра землетрясении, кю
Рис. 3. Распределение падения электрофонных болидов и возникновение землетрясений по дальности от эпицентров землетрясений (статистика обработана за период 1900-1985 гг.)
Исследования подтвердили гипотезу о том, что основным механизмом инициирования землетрясений и катастроф являются медленные сейсмические волны (SS-волны), которые по своим свойствам являются и вихрями, и уединенными волнами или солитона-ми одновременно (рис. 5-8). Их можно называть как вихревыми солитонами, так и волновыми вихрями. Ряд исследователей называет их гравитационными или поверхностными гравитационными волнами. При взаимодействии с окружающей средой они обладают свойствами изменять локальные гравиметрические характеристики, повышать поверхностный и атмосферный электрический потенциал, влияют на интенсивность хода времени (в пределах ±10-6-10-8 сек) [8].
На основе вышесказанного можно сделать следующие выводы:
повышение уровня ионизации верхних слоев ионосферы способствует активизации плазменных явлений метеоров, каким бы химическим составом они не обладали;
обратный эффект — активизация ионосферы после полета болида взаимосвязана с повышением уровня теллурических токов и поляризованных зарядов на поверхности Земли, вызванных накоплением большого электрического заряда в головной части плазмоидного болида;
можно видеть прямую связь прохождения медленных сейсмических волн и появления плазмоидных болидов.
После Челябинского метеорита, упавшего на земную поверхность 15 февраля 2013 года и являвшегося плазмоидным болидом, внимание общественности и ученых привлекло образование глубоких провалов грунта. Тогда образовалось порядка 5-6 крупных воронок, из которых только в одном случае — в озере — был обнаружен кусок глыбы, которую считают остатком метеорита. Через год после этого события 10 июля 2014 года в тундре, на Ямале, был обнаружен провал земли диаметром 80-100 и глубиной до 45 метров. Гигантская дыра возникла в лесу в 30 км от крупнейшей промбазы Бованенково на Ямале.
За исключением случаев глубоких провалов, возникающих в горнодобывающих и промышленных районах, их появление на открытых и безлюдных пространствах порождает ряд гипотез о причинах этого явления и ставит вопрос о риске возникновения подобных явлений и безопасности населения.
Исследование и гипотеза о возможной причине подобных явлений даны в работах [9, 10]. Здесь, на основе других известных событий и явлений падения метеоритов и других необъяснимых природных и техногенных проявлений, обоснована гипотеза о сейсмическом и ионосферном механизме образовании воронок-кратеров.
Плазмоид окружает пространство положительно заряженных ионов. Постепенно величина положительного электрического заряда плазмоида увеличивается и начинается его силовое взаимодействие с поверхностью Земли, имеющей отрицательный заряд, что приводит к началу снижения его орбиты; плазмоид превращается в болид, появляется хвост, имеющий
электроотрицательный заряд. Наибольшее электрическое силовое взаимодействие будет с тем районом на поверхности Земли, где будет наибольший отрицательный электрический потенциал.
Из поверхностных зон с повышенным отрицательным электрическим зарядом начинают вырываться стримеры, аналогичные тем, что предшествуют разряду молнии. В некоторых случаях при приобретении болидом большого электрического заряда и высокой сейсмической активизации литосферы, а также наличии соответствующих геологических условий (зоны разломов, древние вулканы и др.) могут инициироваться подземные электрические разряды. В таком случае будут происходить выброс и разброс грунта с образованием плоских воронок.
Образование воронки-кратера и выброс электро-ионизированного грунта в ионосферу могут происходить в результате: локального землетрясения, вызванного высоким уровнем отрицательной ионизации грунта; его взаимодействия с локальным подземным положительным зарядом нижних слоев грунта; последующего разряда-взрыва с выбросом оставшегося отрицательно ионизированного грунта вверх в положительно заряженную ионосферу. Это явление происходит вследствие взаимноиндуциро-ванного в ионосфере и литосфере электрического заряда и его последующей разрядки с выбросом грунта вверх. Землетрясение или взрыв-разрядка происходит в момент прохождения этой зоны и локальной концентрации медленных сейсмических волн от произошедших накануне землетрясений [10]. Энергия геоионосферного взаимодействия и последующих сейсмической и электрической разрядки имеет сопоставимый порядок, при землетрясении 3М — это 1 кТ, при 4М — это уже более 50 кТ (рис. 4-6).
Ионизированное облако з ионосфере ВБпедстБие электроплалленных взаимодействий
Рис. 4. Схема полета плазмоидного болида с образованием вихревых стоков отрицательных электрических ионов с поверхности Земли вдоль силовых линий электрического поля к положительно заряженной головной части плазмоидного болида
Это явление особенно характерно для районов древних вулканов и в случае естественной активизации ионосферы, вызванной солнечной активностью,
Рис. 5. Схема взрыва плазмоида (электрическая разрядка) после образования электроотрицательных стримеров с уносом грунтовых масс с поверхности Земли и их взаимодействия с положительно заряженной головной частью плазмоидного болида
Рис. 6. Остаточные явления после электрической разрядки и взрыва плазмоидного болида: образование остаточных плазменных сгустков в ионосфере и плоских «лунных» воронок на поверхности Земли, вызванных уносом грунтовых масс с поверхности Земли электроотрицательными стримерами, а также свечение неба, иногда — в виде лучей, в течение часов или суток, над районом взрыва плазмоида
или техногенным воздействием, например с помощью установки HAARP.
В частности — по «Ямальской воронке». Существует гипотеза об электрофизической и сейсмической природе образования нефти. Поэтому районы нефтяных и газовых залежей являются зонами, сохранившими память и геоструктуру, образовавшиеся вследствие высокой палеосейсмоактивности, т.е. районов с признаками высокой сейсмической активности в прошлом, которые проявляются в рельефообразовании (древние конусы вулканов, складчатости, зоны разломов). Сильных землетрясений в данных областях уже не происходит, но наблюдается ионизация грунтов вследствие перераспределения сейсмонапряжений. Поэтому там всегда существует угроза риска возникновения описываемых взрывов-разрядок. То же относится и к зонам добычи алмазов, и возможно, — полиметаллов.
Наиболее не предсказуемым по последствиям является случай искусственного разогрева ионосферы с помощью импульсного электромагнитного нагрева или иного физического возбуждения плазменных образований в ионосфере (рис. 7).
Исследования по возможности создания искусственных плазмоидов начались еще в 60-х годы прошлого века. Для генерации плазмоида необходимо нагреть рабочий материал, это может быть металл, лед, вода, до парообразного состояния и определенной критической температуры, а затем постоянно поддерживать его высокую температуру с помощью СВЧ-излучения.
В начале 80-х гг. прошлого столетия в США была инициирована программа «звездных войн», по своему существу — провокационная, и противостояние которой должно было «сломать» экономику СССР. Руководство СССР стало искать альтернативный ответ, результатом чего стало появление очень оригинальных и принципиально отличающихся от «звездных войн» проектов, в число которых вошел проект «Сура».
Многофункциональный радиокомплекс «Сура» первоначально предусматривал создание на основе резонансных фазированных антенн базовой системы для исследования распространения радиоволн, генерации акустико-гравитационных волн, создания ионосферных линз. Под г. Васильсурском Нижегородской области, в 150 км от Нижнего Новгорода, расположили полигон для размещения антенного поля и проведения экспериментальных исследований. Нагревательный стенд «Сура» строился в конце 70-х гг. и был введен в эксплуатацию в 1981 году.
В США с конца 70-х гг. прошлого столетия в США начал активную деятельность Бернард Дж. Истлунд, который с 1987 г. начал патентование идей, объединивших патенты Н. Теслы и научно-технические принципы проекта «Сура». Проект ИААЯР объединил идеи и патенты Н. Теслы и новейшие разработки загори-зонтных радиолокационных станций и, в частности фазированных антенн [8].
Проверка технических решений и апробация опытных систем начались с 1995 г., с этого времени начинается каскад необъяснимых природных и техногенных катастроф. В доказательство того, что ИААЯР не может вызывать землетрясения и природные катастрофы с катастрофическим уровнем выделяемой энергии приводится довод о том, что уровень излучаемой энергии, на порядок и более ниже уровня аномальных землетрясений и природных катастроф. Однако это не совсем так. Способность инициирования катастроф и энергетическая эффективность HAARP, получившего название «нагревателя ионосферы», определяются не только электрической мощностью его излучателей, но и сочетанием соответствующих космических и гелиогеофизических условий и главным образом — волновой сейсмической энергией произошедших землетрясений. Непредсказуемость последствий работы ИААКР связана с тем, что разработчиками не учитываются все факторы, влияющие на энергетику и физическое проявление последствий данного воздействия.
В частности, описанный процесс воздействия ИААИР на окружающую среду и ионосферу относится и к сейсмическим процессам, энергетика которых не локализуется в районе очага землетрясения, а распространяется в глобальном пространстве Земли. Данный
Рис. 7. Физический принцип работы «нагревателя ионосферы» HAARP по патенту US № 4,686,605 [11] во взаимодействии
с медленными сейсмическими SS-волнами [8] 11 — естественная магнитно-силовая линия Земли;12 — плазменный вихрь; 15 — фазированная антенна с частой до 1800 кГц и мощностью 109 1011 Вт в непрерывном и импульсном действии; 31 — возбуждающая вона; 32 — антенна с частотой до 20 кГц; 33 — сгенерированная стоячая волна в ионосфере; 30а — первичное плазменное образование; 30ь — вторичное плазменное образование
процесс связан со свойствами медленных сейсмических волн, исходящих из очагов землетрясения, и их способностью изменять интенсивность всех возможных идущих физических процессов на любом удаленном пространстве от Земли. Каждый физически активный процесс чувствителен к влиянию этих волн и не может быть от них изолирован. Принципиально возможно учесть подход и даже измерить параметры этих волн, но учесть их многообразие и количество от абсолютно всех источников является сложной задачей, так как требует развитой системы космического и геофизического мониторинга.
Представленные закономерности падения электро-фонных болидов и сопутствующих процессов образования провалов грунта на поверхности Земли позволят в будущем перейти к решению задачи интерактивного прогнозирования активизации опасных процессов и мега-катастроф в глобальном масштабе Земли, минимизации или предотвращения ущерба и человеческих жертв. Для исключения подобных катастрофических явлений и чрезвычайных ситуаций в промышленных и густонаселенных районах необходимо проведение геофизических исследований по определению сейсмической палеоактивности и кратеров палеовулканов.
Литература
1. Астапович И. C. Метеорные явления в атмосфере Земли. М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1958.
2. Бронштэн В. А. Физика метеорных явлений. М.: Наука, 1981. 416 с.
3. Авраменко Р. Ф., Аскарьян Г. А. Генерация тока быстрыми макрочастицами и болидами, токовый предвестник быстролетя-щих тел в плазме // Письма в ЖТФ.1982. Т. 8. Вып. 20. С. 12541256.
4. Казнев В. Загадочные звуки с неба // Техника молодежи. 1988. № 2. С. 44-47.
5. Байда С. Е. Плазмоидные болиды космического и техногенного происхождения. Мониторинг // Наука и безопасность. 2014. № 15 (3). С. 68-89.
6. Бронштэн В. А., Гребенников В. С., Рабунский Д.Д. Каталог электрофонных болидов // В кн.: Актуальные вопросы метеоритики в Сибири. Наука, Сиб. отд., 1988. С. 158-204.
7. Энциклопедия Кругосвет. Солнечно-земные связи. [Электронный ресурс]. Режим доступа http://www.krugosvet.ru/
enc/nauka i tehnika/astronomiya/ SOLNECHNO-ZEMNIE _SVYAZI. html#1012577-A-101 (дата обращения 10 марта 2013 г).
8. Байда С. Е. Природные, техногенные и биолого-социальные катастрофы: закономерности возникновения, мониторинг и прогнозирование / МЧС России. М.: ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), 2013. 194 с.
9. Байда С. Е. О возможной причине образования провалов и кра-тероподобных образований Земли // В кн.: Проблемы безопасности строительных критичных инфраструктур (SAFETY2016): Сб. тезисов / Под ред. В. Н. Алехина / Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б. Н. Ельцина; Строительный институт; НИЦ Надежность и ресурс больших систем и машин УрО РАН; Co-funded by the Erasmus+ Programme of the European Union; MARUEEB. 2016. С. 52-57.
10. Bayda S. E. Formation (genesis) of sinkhole and crater-like structure of the earth, as synergistic seismic and ionospheric processes. Russian Journal of Construction Science and Technology. 2017. Vol. 3. № 1. P. 21-27.
11. United States Patent, Patent Number № 4,686,605. Date of Patent: Aug. 11, 1987. Method and apparatus for altering a region in the earth's atmosphere, ionosphere, and/or magnetosphere. Inventor: Bernard J. Eastlund, Filed: Jan. 10, 1985. Р. 9-14.
Сведения об авторе
Байда Светлана Евгеньевна: к. т. н., ФГБУ ВНИИ ГОЧС
(ФЦ), вед. н. с. науч.-исслед. отдела.
121352, Москва, ул. Давыдковская, 7.
e-mail: oktaedr2@yandex.ru
SPIN-код — 2025-1293.
Information about authors
Bayda Svetlana E.: Candidate of Technical Sciences, All-Russian Research Institute for Civil Defense and Emergencies, Leading Researcher, Research Department. 7 Davydkovskaya, Moscow, 121352, Russia. e-mail: oktaedr2@yandex.ru SPIN-scientific — 2025-1293.
Издания ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ)
Авторы, название URL
Алымов А.В. и др. Проблемы защиты населения от угроз природного и техногенного характера на транспорте. Научно-методический труд http://elibrary.ru/item.asp?id=20501644
Пучков В.А. и др. Катастрофы и устойчивое развитие в условиях глобализации. Монография http://elibrary. ru/item.asp?id=20823662
Аксенов В.В. и др. ВГСЧ: вчера, сегодня, завтра. Горноспасательное дело в России. Монография http://elibrary.ru/item.asp?id=21230189
Аюбов Э.Н. и др. Справочник основных терминов и определений в области гражданской обороны, защиты от чрезвычайных ситуаций, обеспечения пожарной безопасности и безопасности людей на водных объектах http://elibrary.ru/item.asp?id=20910135
Чуприян А.П. и др. Проблемы обеспечения безопасности жизнедеятельности муниципальных образований: пути решения. Материалы XVIII Международной научно-практической конференции по проблемам защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций. 21-22 мая 2013 года, Москва http://elibrary.ru/item.asp?id=20425165
Акимов В.А. и др. ВНИИ ГОЧС: нам 37 http://elibrary.ru/item.asp?id=21846926
Афанасьева Е.В. и др. Основы системы спасения пострадавших в дорожно-транспортных происшествиях. Информационно-аналитический сборник. Издание второе, дополненное http://elibrary.ru/item.asp?id=20447018
Акимов В.А. и др. Итоговый сборник по результатам деятельности городской сетевой экспериментальной площадки «Разработка системы формирования транспортной культуры обучающих как фактор успешной профилактики детского дорожно-транспортного травматизма». Методическое пособие http://elibrary.ru/item.asp?id=20501647
Чуприян А.П. и др. Международная конференция «Проблемы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций в Арктике, включая вопросы аварийных разливов нефти». Нарьян-Мар, 2022 августа 2013 г. http://elibrary.ru/item.asp?id=20823652
