Согласно данным работ Е.М. Колесникова и др. [1982, 1984, 1995, 1996, 2000] в торфах из района паде­ния Тунгусского метеорита (ТМ) обнаружены изотопные смещения по 13С, трактуемые авторами как выпаде­ние космического вещества.

Среди прочих сведений в названных работах авторы приводят описание двух экспериментов по попыт­ке выделения (идентификации) вещества, вызвавшего изотопный сдвиг. В одном эксперименте образец торфа обрабатывался кислотой, и после такой обработки авторами наблюдалось исчезновение изотопного смещения в торфе. Во втором эксперименте удалялись растворимые органические соединения из торфа, и это не оказало влияния на изотопный сдвиг в торфе. Суммируя эти экспериментальные данные, можно утверждать, что угле­род, ответственный за возникновение изотопного сдвига в торфе, не входит в состав клетчатки мха (был удален кислотой, не реагирующей с клетчаткой) и не входит в состав растворимых органических соединений мха (уда­ление растворимых соединений не изменило изотопного сдвига). Таким образом, углерод, вызвавший изотоп­ный сдвиг, находится в составе соединений, легко реагирующих с кислотами, причем обработка кислотой обеспечивала удаление углерода из образца торфа. Реакция, отвечающая этим требованиям, легко узнаваема - это реакция солей угольной кислоты с кислотами. Углерод в такой реакции удаляется из образца в виде СО2.

Торфяная залежь подвергается минерализации путем подтопления вешними водами, содержащими почвенные соли, и путем диффузии почвенных солей по слою воды над поверхностью сезонной и вечной мерз­лоты. Оценка массы солей, сорбированных торфом, может быть произведена по величине зольности образца торфа. Ниже приводится график зависимости отношения масс золы и органики от глубины, полученной по 24 колонкам торфа, отобранным в рамках работы по поиску мелкодисперсного вещества ТМ. Следует иметь в ви­ду, что приведенные данные по зольности не учитывают частичное разложение карбонатов при отжиге и поте­рю первоначальной массы, так что приводимые ниже цифры массы карбонатов в торфе являются нижней оцен­кой.

Из рис. 1 хорошо видно, что отношение масс зола/органика изменяется примерно от 0,02 до 0,1 в верх­них 20-30 см и от 0,02 до 0,2 в более глубоких слоях, а в одной колонке это отношение достигло даже величи­ны 0,55. Видно также, что с глубины 25-30 см содержание золы практически во всех колонках увеличивается, в ряде случаев содержание золы в торфе после достижения максимальной величины заметно падает с глубиной.

Поскольку по работам Колесникова и др. углерод извлекался из торфа путем сжигания последнего при температуре 900°С, то сорбированные торфом карбонаты должны были разложиться на окисел металла и СО2.

Таким образом, высвобожденный углерод солей смешивался с углеродом сгоревшей клетчатки, и в дальнейшем изотопному анализу подвергалась смесь, содержащая и углерод солей, и углерод клетчатки.

Оценим естественную вариацию 13Cpdb, обусловленную содержанием сорбиро­ванных солей в торфе. Обозначим m1 и m2 -массы углерода торфа и солей соответственно, 1 и2 - значения 13Сpdb для торфа и солей со­ответственно, - изотопное смещение в смеси относительно 1. Решая задачу определения ве­личины 13Cpdb в смеси торф+соли, получим: = (2-1)/(m1/m2+ 1).

Обозначим m = М * К (где М - масса компонента смеси, К - доля углерода в массе компонента) и примем для клетчатки K1 = 0,47 (по формуле клетчатки) а для золы К2 = 0,11 (по содержанию углерода в СаСО3 - основного ком­понента золы). Формула (1) перепишется в виде А5 = ( 2 - 1) / ((М12) * 4,27 + 1).

Будем полагать, что 2 для почвенных солей примерно равно 0%о (морские карбонаты осадочных пород района падения ТМ), а 1 торфа равно -28%о. Значения М12 возьмем из рис. 1. Подставив численные значения в (2), найдем, что вариация 13CPDB, обусловленная почвенными карбонатами в торфах, будет лежать в пределах от +0,13 до + 0,64%о для верхних 30 см торфа и в пределах от +0,13 до +1,25%о для более глубоких слоев, иногда достигая величины 3,19%.

На рис. 2 показаны величины 13CPDB для исследованных Колесниковым и др. колонок. Хорошо видно, что как ход кривых 5 с глубиной, так и абсолютные значения 8 в исследованных колонках хорошо согласуются с данными по зольности торфа.


Рис.2

К сожалению, Колесников и др. не приводят данных по зольности исследованных ими колонок торфа, поэтому можно лишь констатировать общую согласованность хода кривых зольности и величины изотопного сдвига и ограничиться тем выводом, что при интерпретации экспериментальных данных этих работ необходи­мо учитывать влияние естественной минерализации на изотопный состав торфа. Естественные вариации 8, обу­словленные минерализацией торфа, накладываются на естественные вариации 8, обусловленные изменением микроклимата, экологической катастрофой после падения ТМ и свойствами живого мха так, что диапазон воз­можных естественных вариаций должен быть еще более расширен. Учитывая изложенное выше, можно сделать вывод, что пока нет оснований признавать обнаруженные изотопные сдвиги по углероду аномальными.

Для того чтобы установить причину возникновения изотопного сдвига в торфе, достаточно провести один очевидный контрольный эксперимент, а именно: следует подвергнуть изотопному анализу углерод, выде­ленный из образца только путем воздействия кислотой. Если изотопный состав такого углерода даст значение 13СPDB около нуля и ниже, то причиной возникновения изотопного сдвига следует признать сорбирование тор­фом земных морских карбонатов. Если же значение 13СPDB будет от +51 до + 64%о, как указано Колесниковым и др.[2000], или другое, не характерное для морских карбонатов значение, то причиной возникновения изотоп­ного сдвига в торфе можно будет признать выпадение космического вещества.

Литература

Колесников Е.М. Изотопные аномалии в Н и С из торфа с места падения Тунгусского метеорита // ДАН СССР. 1982. Т. 266, №4. С. 993-995.
Колесников Е.М. Изотопные аномалии в торфе с места падения Тунгусского метеорита // Метеоритные иссле­дования в Сибири. Новосибирск: Наука, 1984. С. 49-63.
Колесников Е.М., Бёттгер Т., Колесникова Н.В. Изотопный состав углерода и водорода в торфе с места взрыва Тунгусского космического тела // ДАН. 1995. Т. 343, №5. С. 669-672.
Колесников Е.М., Бёттгер Т., Колесникова Н.В., Юнге Ф. Аномалии в изотопном составе углерода и азота торфов района взрыва Тунгусского Космического Тела 1908г. // ДАН. - 1996. - Т. 347, N3. - С. 378-382.
Колесников Е.М. и др. Следы кометного вещества в торфе с места падения Тунгусского космического тела. // Тунгусский вестник КСЭ. 2000. №11. 2000. С. 27-35.