CC BY
69
воздух выбрасываются: диоксид серы иазота, оксид углерода, пыль неорганическая, оксиды металлов, бенз(а)пирен, фтористые соединения, метан и др., в связи с этим в г. Каменск-Уральский наблюдался повышенный уровень загрязнения атмосферы.
Косвенное воздействие на водные объекты проявляется за счет загрязнения рассматриваемой территории осажденными атмосферными выбросами. Поскольку предприятие не оказывает непосредственного воздействия на поверхностные воды, подземные воды, почвенный покров, анализ экологических рисков их загрязнения не проводился.
Для снижения экологических рисков влияния ООО «СУАЛ - Кремний - Урал» на все компоненты окружающей среды необходимо реализовать природоохранные меры: все технологические процессы, при которых возможно выделение пыли, должны вестись с эффективными мерами пылеподавления; дороги в летний период для пылеподавления должны увлажняться; размещение строительных и других материалов осуществлять на специальных площадках для исключения смыва атмосферными осадками загрязняющих веществ; своевременно вывозить отходы с территории предприятия [2].
ООО «СУАЛ - Кремний - Урал» усовершенствовал систему очистки, путем реконструкции рудотермических печей, замены фильтров, что позволило снизить выбросы в атмосферный воздух до допустимых нормативов.
Список использованной литературы:
1.Техногенногенные системы и экологический риск: учебник для студ. учреждений высш. проф. образования / В.М. Питулько, В.В. Кулибаба, В.В. Растоскуев; под ред. В.М.Питулько. - М.: Издательский центр «Академия», 2013. - 352 с.
2. Кротова Е.А, Кожевникова А.В. Мероприятия по снижению негативного воздействия на окружающую среду проекта реконструкции газоочистной установки рудетермических печей ООО "СУАЛ - Кремний -Урал" // Экологическое образование для устойчивого развития: теория и педагогическая реальность: Материалы международной научно - практической конференции. - Н.Новгород: НГПУ им. К. Минина. 2015. - С.509 - 511.
© Кротова Е.А., Кожевникова А.В., 2015.
УДК 550.371.2
Хазанович-Вульф Константин Константинович
канд. геолого-минералогических наук, Санкт-Петербург, РФ E-mail: ojb37@mail.ru
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПОЛЯ ИМПАКТА Аннотация
На основании анализа результатов воздушных и подземных взрывов ВВ делается вывод, что возникновении высоких электрических полей в виде электромагнитных импульсов должно иметь место и при падении космических тел на поверхность планеты, что представляет собой важное и еще неизученное свойство импакта. Результатом воздействия таких полей должны быть электроразряды или «плазменные вихри», ответственные за образование многих геологических структур на различных планетах Солнечной системы, в частности - шести- и восьмиугольных кратеров и диатрем. Для объяснения этой полигональности рассматривается электроразрядная «болт-модель» их образования, предложенная Вайном Барном (2015),
которая обеспечивает более реальное объяснение образованию диатремовой (в том числе и кимберлитовой) формации по сравнению с ныне существующими теориями и моделями.
Ключевые слова
Высокие электрические поля, электромагнитный импульс, импакт, электроразряд, плазменный вихрь.
Annotation.
Based on the analysis of the results of overhead and underground explosions of explosives, conclusion that the occurrence of high electric fields in the form of electromagnetic pulses should take place in the fall of celestial bodies on the surface of the planet, which is an important and yet unexplored property of impact. The result of the impact of these fields must be electric discharge or "plasma vortices", responsible for the formation of many geological structures on different planets of the solar system, in particular - hexagonal and octagonal diatremes and craters. To explain this polygonal electric discharge is considered "bolt-model" of formation, proposed by W. Barn, which provides a more realistic explanation for the formation of the diatremes (including kimberlite) as compared to the existing theories and models.
Keywords. High electric fields, electromagnetic pulses, impact, electric discharge, plasma vortices.
Введение
Электрические поля, возникающие вокруг метеорных тел при их движении в атмосфере Земли, ранее привлекали внимание некоторых отечественных исследователей и описаны в литературе [1-6]. Однако вопрос о возможности возникновения электрических полей при достижении космическим телом земной поверхности ранее никем не рассматривался. Возникают ли такие поля при импакте? В настоящей статье автор впервые предпринимает попытку разобраться с этим вопросом.
Высокие электрические поля1 (ВЭП) при взрывах ВВ
Более 60-ти лет тому назад, в 1955г., проблему возникновения ВЭП в горных породах в результате их деформирования и разрушения при механическом нагружении во время взрыва ВВ рассматривал сибирский исследователь Е. А. Чернявский [7]. Им были проведены наблюдения над напряженностью электрического поля при искусственных взрывах больших и малых зарядов.
Анализируя результаты этих наблюдении, Чернявский отметил следующие особенности:
- искусственные взрывы ВВ в грунте, как правило, сопровождаются значительным импульсным повышением атмосферно-электрического постоянного поля;
- наблюдения показывают, что скачок напряженности электрического поля при взрыве по моменту времени совпадает с подземным ударом, но на несколько долей секунды предшествует сейсмическим колебаниям грунта, возникающим при взрыве ВВ.
Данные Чернявского подтвердил спустя 20 лет томский электрофизик А.А. Воробьев [7]. Взрыв заряда ВВ, по его данным, сопровождается электромагнитным излучением высокой частоты, которое может быть зафиксировано приемным устройством даже на сравнительно большом удалении от эпицентра взрыва.
Спустя еще 40 лет харьковский ученый Ф.Ф. Менде уже в новом тысячелетии выпустил несколько монографий, в которых, в частности, затрагивает вопросы возникновения электромагнитных импульсов (ЭМИ), возникающих при атомных и тротиловых взрывах (воздушных и подземных). Обобщение этих данных проведено в его последней работе [8 ]. Согласно этим данным, ещё в 1957 г. будущий нобелевский лауреат доктор Ханс Бете (Hans A. Bethe) предсказал, что при взрыве атомного заряда в космосе будет наблюдаться ЭМИ, при этом напряженность поля на поверхности земли составит не более 100 В/м. Но при взрыве водородной бомбы с тротиловым эквивалентом 1.4 Мт на высоте 400 км по программе Starfish
1 Термин А.А.Воробьева (1975).
произошло неожиданное: оказалось что напряженность электрических полей, начиная с эпицентра взрыва, и далее на протяжении более 1000 км достигла нескольких десятков тысяч вольт на метр.
В СССР во время испытаний с кодовым названием «Программа К», когда недалеко от Джезказгана на высоте 290 км была взорвана водородная бомба с тротиловым эквивалентом 300 кт, были получены аналогичные результаты. При испытаниях по этой программе было также обнаружено, что взрыв сопровождается не только ЭМИ, но и вызывает в телефонных линиях и поверхностных слоях земли большие токи.
До самого последнего времени в научных журналах отсутствовали публикации с объяснением этого явления. Менде в цитируемой работе показал, что в результате ядерного взрыва возникает не только электромагнитный, но и электрический импульс. Он считает, что и взрывы обычных взрывчатых веществ, при которых образуется плазма, должны также сопровождаться возникновением электрических импульсов, хотя и менее интенсивных, чем при ядерном взрыве. Ранее, отмечает он, этот вопрос никто не исследовал. Нет ничего удивительного в том, что он не использует работы Воробьева и Чернявского - в Интернете они отсутствуют, а монографии А.А. Воробьева 1975 и 1980г.г. [7,9] давно уже превратились в библиографическую редкость.
А что при импакте?
Результаты вышеприведенных исследований позволяют поставить вполне закономерный вопрос: не являются ли результаты механического воздействия при падении космических тел на планеты так же причиной возникновения электрических полей? Хотя Воробьев и не рассматривал удары космических тел о Землю в качестве одной из причин механического воздействия, в настоящее время становится совершенно очевидным, что при импакте должны возникать наиболее сильные и масштабные электрические поля. Они должны участвовать в формировании вещественного состава коптогенных пород, контуров метеоритного кратера, а так же являться одной из причин проявления триггерного магматизма. Как не странно, но этот вопрос на уровне официальной науки еще не рассматривался, и в обобщающей монографии Ин-та Динамики Геосфер РАН [10] о нем не упоминается ни единым словом. Сколько лет еще должно пройти, чтобы наш научный форпост в РАН признал существование этой проблемы, обратил на нее внимание и взялся за ее изучение?
Нет ничего, что препятствовало бы точке зрения о возникновении ЭМИ при взрывах космических тел при их ударах о земную поверхность. Рассматриваемому процессу можно дать название «электрические поля при импакте». При этом необходимо подчеркнуть, что такие поля являются обязательным следствием столкновения Земли с космическим телом любых размеров. Имеются ли какие-нибудь следы их воздействия на Земле, Луне и других планетах солнечной системы?
Электрогенные структуры в Солнечной системе
На сайтах австралийских и американских астрофизиков «Thunderbolts.info» и «Electrical Universe», авторами - Уолом Торнхиллом, Дэвидом Тэлботтом и Дональдом Скоттом (Wallace Thornhill, David Talbott, Donald Scott) в последнее десятилетие обсуждается вопрос о роли электроразрядов в протекании многих геологических процессов на различных планетах Солнечной системы [11]. Действием электроразряда эти авторы объясняют образование многих форм рельефа на Земле, Марсе, Луне и других крупных космических телах; в частности к ним относятся:
- спрямленные борозды, отходящие от кратеров на Луне;
- извилистые борозды, напоминающие речные русла, пересекающие области с различным гипсометрическим положением (Луна);
- образование шестиугольных и восьмиугольных кратеров:
а) на поверхности планет, в том числе - на Земле, Луне, Марсе и спутниках Сатурна (Мимас);
б) в атмосфере планеты (Сатурн);
- радиальные светлые лучи - электрические шрамы - вокруг некоторых молодых кратеров на Луне (Коперник, Аристарх, Тихо и др.);
- «пыльные дьяволы»- результат электрической разгрузки в атмосфере Марса;
- концентрические шрамы-борозды на поверхности Фобоса; и др.
Все эти примеры электрического разряда описаны в книге автора [5, с.53-64].
Aнглийский исследователь Вайн Барн обратил внимание на важные морфологические (геометрические) особенности земных структур - полигональность (преимущественно гексагональность) кратеров, астроблем, некоторых вулканов и кимберлитовых трубок [12]. Для объяснения такой полигональности он предложил электроразрядную «болт-модель» их образования, которая пока не имеет альтернативных объяснений. Полигональные кратеры, с его точки зрения, являются прямым результатом ударов молний. Это касается и кимберлитовых трубок, которые он считает результатом электроразряда, применяя болт-модель молнии для «Большой Дыры Кимберли» и Патомской структуры (рис.1,4). В итоге Барн делает важный обобщающий вывод в соответствии с данными автора этих строк [13]: электроразрядная модель обеспечивает более полное и удовлетворительное объяснение образованию диатремовой (в том числе и кимберлитовой) формации по сравнению с ныне существующими теориями и моделями.
Рисунок 1 -Шестигранник в устье Патомской структуры как результат ее электроразрядного
происхождения [12].
Рисунок 3 - Шестигранные кратеры Марса [12]
Рисунок 4 - Два варианта контуров восьмигранников, внешнего и внутреннего, в отработанной кимберлитовой трубке «Большая дыра Кимберли»: по автору (а) и Барну (b) [12].
Плазменные вихри и их эрозионное воздействие?
В соответствии с взглядами научной школы Thunderbolts and Electrical Universe [11] , ограничивается или даже полностью отрицается роль импакта в образовании кратеров и астроблем, в частности - таких известных и «классических» как Чиксулуб или Аризонский (Баринджер). Согласно их представлениям, кратеры и породы заполняющего их коптогенного комплекса образуются не в результате импакта, а вследствие эрозионного воздействия огромных молний - «плазменных вихрей». Пример такого огромного вихря демонстрируется на рис.5.
Рисунок 5 - Художественный моделирование электроразряда крупномасштабной плазмы - «плазменного вихря», вырезающего кратер на поверхности Луны [14]. Диаметр разряда в основании - несколько десятков километров. Обратить внимание, что источник этого электроразряда остается для авторов этой реконструкции неизвестным или размещается где-то за пределами верхней границы рисунка.
Адепты электроразрядной теории считают, что взрывные эффекты при импакте не могут образовывать поверхностные, окруженные крутым валом, плоскодонные разновидности многочисленных кратеров на Луне. Даже атомная бомба, полагают они, не сможет расплавить достаточно материала, чтобы создать плоскодонную депрессию. Круглая форма кратеров, недостаток сопутствующего разрушения, накладка одного кратера на другой, загадочное террасирование стенок кратера, цепочки меньших кратеров вдоль хребтов - все эти детали строения, считают они, остаются нерешенными без привлечения теории электроразряда.
Одним из возможных способов происхождения таких огромных электрических разрядов его сторонники считают близкие встречи Земли с крупными планетарными телами, когда со стороны этих тел якобы происходит передача огромных количеств электрического заряда через колоссальные по размерам молнии. Эта явно фантастическая точка зрения наиболее детально изложена в рассмотренной работе Барна. Согласно ей космическое тело планетарных размеров приближается к Земле, между ним и планетой происходит электрический разряд, как между грозовой тучей и поверхностью планеты.
Само предположение о многократном в истории Земли, Луны или Марса приближении к ним на близкое расстояние космических тел планетарных размеров, которые являются источниками электроразрядов между ними и отвечают за образование многочисленных астроблем на теле Земли [15], представляется достаточно сомнительным. К тому же напрашивается вполне резонный вопрос: какова дальнейшая судьба таких тел после воздействия электрическим зарядом на Землю? К сожалению, адепты теории электроразряда этот вопрос не рассматривают, и читателю остается только констатировать, что после рандеву с Землей планетарное тело исчезает в неизвестном направлении. Таким образом, источник электрического заряда, необходимого для инициации разряда, остается невыясненным и завуалированным - его просто нет!
У нас создается впечатление, что авторы этой теории, отрицая возможность импакта и уповая только на ЭЛЕКТРОРАЗРЯД БЕЗ ИМПАКТА, впадают в малореальную и фантастическую крайность. Трудно поддержать их точку зрения и представить, что Земля, Луна или все другие объекты Солнечной системы, НЕ подвергались контактной бомбардировке астероидами за всю историю своего развития. С другой стороны, нельзя НЕ принимать достаточно убедительные соображения, какие приводят авторы этой гипотезы в пользу существования электроразрядного фактора при образовании кратеров и сопутствующих им структур. Как можно объединить эти две позиции? Нам представляется, что выход заключается в признании существование тесной генетической связи между импактом (в результате падения на Землю астероидных тел) и электроразрядом. То есть принять точку зрения, согласно которой ЭЛЕКТРОРАЗРЯД ЯВЛЯЕТСЯ СЛЕДСТВИЕМ ИМПАКТА.
Последствия импакта
Возникающий при импакте Электромагнитный Импульс (ЭМИ) на доли секунды опережает начало выброса каменного и расплавного материала из образующегося кратера, и этот этап и изображен на рис.6. Продолжительность ЭМИ, вероятно, составляет доли секунды, после чего он исчезает.
Однако рассмотренная модель не годится для объяснения процесса формирования кимберлитовых трубок и других диатрем. Здесь электрический разряд и образование структуры, на наш взгляд, связаны не с импактом, а с электрическим полем, наведенным болидом на поверхности Земли и вступившим во взаимодействие с токами в слое повышенной проводимости в недрах планеты, что отражено в «болидной модели» одного из авторов [5] и изображено на рис. 6. Однако такой электроразряд так же может являться причиной полигональности сторон трубки, и применение модели болт-разряда является здесь вполне уместным и пока так же безальтернативным.
Рисунок 6 - Электрические поля, возникающие при пролете и падении космического тела. Слева - тот же плазменный вихрь, что и на рис.5, но источником его является удар астероида о земную поверхность.
Что касается попытки Барна объяснить образование кратеров и трубок в результате «сближения планетарных тел» и последующих электроразрядов между ними, то она, как уже отмечалось выше, представляется неконструктивной и малореальной и в астрономическом, и в геологическом планах.
Барн отмечает, что его модель противоречит современным взглядам на поведение планетарных тел в солнечной системе. Эти взгляды, считает он, должны быть пересмотрены в контексте модели Электрической Вселенной, так как это единственная, по его мнению, модель, которая прогнозирует тесные межпланетные встречи и результирующие колоссальные электрические разряды. Но не проще ли пересмотреть некоторые положения собственной модели?
Нам пока не понятны все процессы, какие возникают при падении на планету космических тел, но электроразрядная модель хорошо вписывается в представления об электрических полях при импакте и является пока единственным безальтернативным объяснением полигональности кратеров.
С нашей точки зрения, при падении космических тел на планеты возможно и наиболее вероятно образование электрических полей в виде «плазменных вихрей». Электрический импакт должен приводить к образованию такого «плазменного вихря», соизмеримого по диаметру с будущим кратером и опережающего на доли секунды начало выброса взрывного материала. По сути этот «плазменный вихрь» или плазменный выброс и является «электроразрядом» в понимании исследователей школы Thunderbolts , хотя и имеет, по их мнению, другие причины. Несмотря на то, что импактология представляет собой одно из наиболее надежно обоснованных направлений в геологии, члены этой школы подвергают его сомнению. И
рассматривают образования многих космогенных структур Земли и других планет без привлечения теории импакта, что не соответствует накопленной информации по этому вопросу.
Выводы
1. Процессы, связанные с падением на Землю космических тел и их катастрофическим воздействием на нее, многократно описаны в литературе. Несмотря на это, электрические или электромагнитные процессы, инициированные падением на ее поверхность космических тел, до сих пор оставались за пределами внимания со стороны официальной науки.
2. Анализ вышеприведенных данных о возникновении электрических или электромагнитных полей при техногенных воздушных или наземных взрывах неизбежно приводит к выводу о том, что при взрывах космических тел по достижении ими земной поверхности должны возникать наиболее масштабные сильные электрические поля, намного превышающие таковые при взрывах не только наземных ВВ, но и атомных зарядов. Эти поля должны были каким-то образом отразиться на конфигурациях кратера, состава заполняющих его коптогенных пород, наличию внедрений триггерных магматических расплавов и пр. Этот вопрос должен привлечь внимание импактологов и явиться объектом для их размышлений и дальнейших разработок.
Список использованной литературы
1.Астапович И.С. Метеорные явления в атмосфере Земли. - М.: Физматгиз.1958. 640с.
2.Докучаев В.П. Электрический разряд при пролете метеоров в атмосфере Земли // Докл.АН СССР. 1960, т.131, №1, с.78-81
3.Иванов В.В., Медведев Ю.А. Об электрическом эффекте крупных метеорных тел // Геомагнетизм и аэрономия. 1965. Т.5, №2. с.284-288.
4.Хазанович-Вульф К.К. Диатремовые шлейфы астроблем или «болидная модель» образования кимберлитовых трубок. Петрозаводск: ГЕОМАСТЕР, 2007. 272с. http://smerdyachee.ucoz.ru/load/k_k_khazanovich_vulf73
5.Хазанович-Вульф К.К. Астероиды, кимберлиты, астроблемы. СПб, 2011. 192с. http://smerdyachee.ucoz.ru/load/k_k_khazanovich_vulf/3
6. Khazanovitch-Wulff K.K. Electric influences of bolides - International Conference Asteroid-Comet Hazard-2009, Russia, St.Petersburg, 2009, pp 233-234.
7. Воробьев А.А. Физические условия залегания и свойства глубинного вещества. (Высокие электрические поля в земных недрах). - Томск: Изд-во ТГУ, 1975, 296с.
8. Менде Ф.Ф. Электродинамика и термодинамика ядерных и тротиловых взрывов. Монография - Харьков: 2014 - 138 с.
9. Воробьев А.А. Равновесие и преобразование видов энергии в недрах. - Томск: Изд-во ТГУ, 1980, 211с.
10. Адушкин А.А., Немчинов Н.В. (ред.). Катастрофические воздействия космических тел. - Ин-т Динамики Геосфер РАН, М.: ИКЦ «Академкнига», 2005, 310с.
11.Thunderbolts.info. Archives by Subjects.
12. Burn W. Polygonal Crater formation by electrical discharges // New Concepts in Global Tectonics Journal, V. 3, No. 2, June 2015
13. Khazanovitch-Wulff K.K. Some problems and questions of kimberlite geology and electric discharge hypotheses. New Concepts in Global Tectonics Newsletter, 2011, v. 61, p.88-94.
14. Talbott D. Our Moon - Window to the Space Age. // thunderbolts.info/thunderblogs. December 15, 2008. www .thunderbolts.info/thunderblogs/archives/dtalbott08/081215_our_moon .htm
15. Михеева А.В. Полный каталог импактных структур Земли. 2015. http://labmpg.sscc.ru/impact/
© Хазанович-Вульф К.К., 2015
