На сей раз эхо у нас весьма отдаленное. Пора бы уже, казалось, полевой сезон 2002 г. отражать, а мы еще только прошлогодний описываем, - запаздывает эхо. Но так уж сложились непростые события 2001 г. и прошлый номер журнала был отнюдь не рабочим. Но определенные положительные стороны возникшей ситуации все-таки имеются. Виктор Константинович Журавлев, с присущей ему тщательностью и скрупулезностью, подготовил капитальный отчет о работе полевой группы, которой он в этом сезоне руководил. Отчет был сделан для администрации ГПЗ «Тунгусский» в служебном порядке, отправлен в Ванавару, а копия этого отчета - предоставлена редакции нашего журнала для надлежащей публикации. По соображениям объема мы не можем разместить его полностью, но приводим наиболее существенные его стороны. Надо заметить, что сам факт появления четко оформленного материала реализации полевой программы в рамках сезона КСЭ - случай достаточно уникальный и нетипичный. В том числе, и в отношении публикации на страницах нашего журнала (ред.).
Содержание
-
Введение.
-
Предыстория программы «Лантан».
-
Некоторые особенности таежного района между г. Острая и г. Кларк.
-
Программа «Лантан».
-
Возможности подземной локации.
-
Состав экспедиции и организация работ.
-
Схема отбора проб и их предварительная обработка.
-
Попутные наблюдения на территории ГПЗ.
-
Заключение.
1. Введение
Исследования проблемы Тунгусского метеорита привели к выводу, что метеоритное или кометное вещество опасного космического объекта (ОКО), разрушившегося над Эвенкией 30 июня 1908 г., может быть обнаружено только в виде мелкодисперсной пыли, а может быть, только в виде атомно-молекулярных загрязнений природной среды. Попытки обнаружить макроскопические обломки космического тела до сих пор кончались неудачей. Обсуждались следующие причины отсутствия ощутимых материальных следов Тунгусского ОКО:
-
Метеорит представлял собой осколок ледяного ядра кометы с малым содержанием пыли и найти твердо тельные осколки невозможно.
-
Метеорита не было, Тунгусский болид был образован плотным облаком космической пыли, которая рас сеялась на больших высотах, до поверхности Земли дошла только ударная волна.
-
Температура болида (и, следовательно, концентрация энергии в момент остановки ОКО в воздухе) была так велика, что, как и при ядерном взрыве, твердотельных остатков ОКО не возникло.
-
Температура взрыва была не столь велика, чтобы испарились осколки ОКО, но масса тела была очень ма ла (пористый или полый объект), поэтому обнаружение осколков маловероятно.
-
Выпадение осколков происходило в компактной области вблизи заключительного отрезка траектории, и этот район до сих пор не обнаружен.
-
Состав Тунгусского ОКО мало отличался от земных пород и его осколки в рамках сегодняшней научной парадигмы не отождествляются с космическими объектами, хотя уже находятся в руках исследователей.
До сих пор научная методология не имеет средств, чтобы сделать убедительный выбор среди этих вариантов. Наиболее обоснованное заключение, объединяющее пп. 1 и 6, сделано Е.М. Колесниковым, достоверно обнаружившим изотопную аномалию в районе заключительного участка траектории Тунгусского болида. Опираясь на имеющиеся данные о составе комет и метеоритов, он заявил об обнаружении изотопных следов вещества Тунгусской кометы.
Попытки обнаружить её макроскопические остатки, в пределах допущений 4, 5, 6, продолжаются Д.Ф. Анфиногеновым и И.К. Дорошиным. Район, в котором обнаружена аномалия стабильных изотопов Н, С, N и РЬ, был выбран для поисковых работ не случайно. Он был предсказан как место наиболее вероятного обнаружения вещества Тунгусского ОКО на основе результатов, полученных несколькими исследовательскими коллективами (изучение вывала, «мутантов», металлометрические съемки, лесоведческие и болотоведческие исследования). Попытки обнаружить научно достоверные макроскопические остатки Тунгусского ОКО продолжаются, т.к. при современном уровне науки лишь они могут быть неопровержимым доказательством его вещественного состава. Лишь зная химический и минералогический состав тела, именуемого Тунгусским метеоритом, мы можем обоснованно выбрать истинную теорию его разрушения и возникновения его поражающих факторов, действовавших на биосферу в районе катастрофы. Косвенные доказательства и аргументы могут считаться лишь предварительным результатом, достигнутым в рамках возможностей научного анализа сегодняшнего дня. Достоверное и однозначное установление состава Тунгусского ОКО значительно облегчит и удешевит предстоящие в будущем натурные эксперименты по моделированию Тунгусского феномена. Этим оправдываются дальнейшие попытки установления района выпадения осколков ядра Тунгусского тела и обнаружения вещества этого ядра, сначала в виде ореола загрязнения, а затем - в виде макроскопических образцов.
В рамках этих взглядов в июле 2001 г. были проведены экспедиционные работы на территории Государственного природного заповедника «Тунгусский» по программе «Лантан».
К сожалению, не удалось объединить программы работавших в это же время на той же территории других групп - Анфиногенова и Дорошина из Томска, Ромейко из Москвы. В этом случае экспедиция могла бы быть более результативной. Болезнь новосибирского инженера С.М. Кузнецова ограничила планы программы полевых работ геохимической тематикой. Геофизическая часть программы отложена до следующего сезона.
Работа была бы неосуществима без организационной её поддержки дирекцией ГПЗ «Тунгусский». Участники экспедиционного отряда, работавшего по программе «Лантан», выражают искреннюю благодарность дирекции и работникам заповедника.
Мы посчитали необходимым привести «Введение» полностью, ибо, в подаче В.К. Журавлева, данный фрагмент отчета можно рассматривать как характеристику наличной ситуации в тунгусских исследованиях в отношении поиска вещества. Пункты 2 и 3 данного отчета в нашей публикации опущены. Заметим, что п.2 представляет самостоятельную обзорную статью по обсуждаемой автором теме и в таком виде будет нами непременно опубликован в одном из ближайших выпусков «Вестника». Кроме того, более полный вариант настоящего отчета планируется выпустить в виде самостоятельного номера электронного приложения к журналу - «Тунгуска-экспресс», а весь отчет - поместить на сайте «Ходка» в архивированном виде с возможностью его получения любым желающим по сети Интернет (ред.).
4. Программа «Лантан»
Изложенные выше данные, полученные в 60-70 гг., равно как и принципиально важные выводы, сделанные Мульдияровым в 90-х гг., не получили должной оценки в сообществе исследователей Тунгусского феномена. Об этом говорит хотя бы тот факт, что внимание итальянских экспедиций, руководимых Дж. Лонго, было направлено, главным образом, на изучение озера Чеко, а не района г. Острой.
Подробная публикация результатов экспедиции 1966 г. состоялась лишь спустя 10 лет. Следует отметить, что авторы публикаций очень осторожно интерпретировали полученные данные, считая, что вид карт распределения металлов в районе Траекторной просеки не требует «пропаганды», говорит сам за себя. В научно-популярной прессе эти данные не освещались из-за опасения, что в район лантаноидной аномалии, четко определявшей место компактного выпадения крайне необычного материала Тунгусского объекта, могут хлынуть толпы неорганизованных туристов. Вывод Л..П. Ильиной о необычных соотношениях иттрия и иттербия был просто не замечен руководителями экспедиций и участниками метеоритных конференций. Таким образом, хотя о необычности Тунгусского метеорита говорили и писали много, достоверные результаты анализов, полученных не случайно, а в результате целенаправленного поиска, обеспеченного грамотной научной методологией, показались слишком странными и неожиданными. Карты, полученные Д.В. Дёминым на компьютере, не были привязаны к топооснове, места расположения максимумов аномалий иттербия, свинца, марганца на местности не были установлены. Пробы для изотопных, спектральных, термолюминесцентных анализов брались не в центре аномалии, а на ее периферии, в случайных пунктах. Новый, но простой и изящный метод выделения структур металлометрических аномалий Дёмина воспринимался с необоснованным скепсисом.
Исследования продолжались, но совсем не с тем размахом и не той последовательностью, которая требовалась для получения бесспорных результатов. Предварительные данные Дозморова, независимым методом подтвердившего выводы Ильиной (через 24 года!) о нарушении естественных соотношений редкоземельных элементов, вызвал в руководстве КСЭ некоторое беспокойство, но организовывать экспедицию того же размаха, с которым была проведена работа 1966 г., было поздно. Надвинувшийся социально-экономический кризис 90-х гг. делал невозможным быстрое исправление допущенных ошибок.
Обширная научная программа изучения редкоземельных аномалий, намеченная Н.В. Васильевым, включала предварительное детальное изучение фона редкоземельных элементов на территории вывала и за его пределами, исследование минералов района, которые могли содержать редкоземельные элементы, повторение съемки в районе горы Острой, но по более густой сетке. Такая программа в настоящее время не может быть выполнена силами, имеющимися у КСЭ.
Поэтому в 2000 г. в Новосибирске была составлена более простая программа, которая не ставила своей целью научно-исследовательскую работу по изучению полной картины распределения редких земель в районе разрушения Тунгусского болида. Конечной целью этой программы, названной «Лантан», было обнаружение материальных частиц - носителей аномального или «добавочного» иттербия и других избыточных лантаноидов, косвенные данные о присутствии которых были получены несколькими исследователями в 60-90 гг. Программа обсуждалась на томских «Пятницах» в октябре и декабре 2000 г., краткое сообщение о ходе ее выполнения было сделано В.К. Журавлёвым на ноябрьском сборе КСЭ 2001 г.
Программа носила не столько исследовательский, сколько поисковый характер. Она базировалась на допущениях 4 и 5, сформулированных в разделе «Введение», а также на сочетании геохимических, геофизических и минералогических методов поиска.
Основные этапы программы «Лантан»:
I. Геохимическое направление.
1) Привязка к местности центра иттербиевой аномалии, описание природной обстановки в центре аномалии («Центре Дёмина»).
2) Отбор проб почвы в центральной зоне иттербиевой аномалии и проб, которые можно было бы считать фоновыми.
3) Повторение спектрохимического анализа минимум в двух лабораториях с целью обнаружения проб, в которых воспроизводятся аномалии, найденные в прежние годы, - аномалия Ильиной и аномалии Дозморова. При обнаружении проб, показавших в двух лабораториях присутствие хотя бы одной из названных аномалий, выполнение программы переключается на
II. Минералогическое направление.
1) Ведется просмотр пробы под бинокулярным микроскопом с целью выделения частиц почвы или крупинок минералов чем-либо выделяющихся по внешнему виду.
2) В случае отрицательного результата проводится отмучивание измельченной пробы и поиск продолжается при более сильном увеличении.
3) Делаются попытки отсепарировать несколько фракций осадка по плотности, диэлектрической проницаемости, цвету, намагниченности.
4) Делаются попытки отсепарировать магнитную фракцию при комнатной температуре, а ее остаток – при низких температурах (с целью выделения ферромагнитных лантаноидов).
5) Проводится электронно-микроскопическое исследование с целью выделения частиц, содержащих лантаноиды (с применением элементного анализа на микрозонде).
III. Геофизическое направление
Эта часть программы основана на двух допущениях (4 и 5 во Введении). В 60-х гг. обнаружены три разных по природе ореола - т.е. зоны, в которых есть аномальный эффект, спадающий с расстоянием от некоторого центра по тому или иному закону.
Во-первых, рассмотренный выше ореол содержания иттербия (а также свинца).
Ореол иттербия имеет сложную дипольную структуру и спадает с расстоянием по анизотропной закономерности - резко к востоку, менее резко - к северу и югу и очень медленно - к западу - по траектории болида. Ореол имеет четко выделенную центральную зону (определена как овал с поперечником около 1 км, однако более густая сетка отбора проб, возможно, позволила бы локализовать ее более точно).
Во-вторых, была обнаружена обширная зона, где имеет место эффект повышенного процента треххвойности сосны обыкновенной. К сожалению, его территориальные градиенты в разных направлениях не изучались. Обнаружена следующая закономерность: частота встречаемости деревьев с повышенным количеством (10, 15, более 50 %) треххвойных пучков закономерно уменьшается с удалением от эпицентра, достигая в 20 км фоновых значений (от 16 до 1-2 %). Однако наиболее высокое значение процента треххвойности было обнаружено не в районе эпицентра Фаста, а у горы Кларк.
В-третьих, изучение интенсивности ускоренного прироста деревьев на территории вывала и за его границами позволило также установить закономерное в среднем уменьшение эффекта с расстоянием, причем можно было рассчитать локализацию среднестатистического центра этого ореола. Он оказался расположенным в зоне Траекторной просеки, но не в районе вершин Острая и Кларк, а значительно дальше - в 20-25 км от эпицентра Фаста.
Таким образом, ореолы различных эффектов, связанных, как можно предположить, с распылением космического вещества, имеют центральную симметрию.
Можно говорить о центрах аномалий и ставить задачу изучения характера ближней зоны этих центров. Такие исследования могут привести к выявлению центра ближней зоны и обнаружению в нем источников аномалий. Проводя при планировании исследований космохимических аномалий аналогию с геохимическими аномалиями, можно ожидать обнаружения макроскопических тел, породивших ореол, - так же как при геохимических поисках изучение характера ореола приводит к обнаружению рудного тела.
На основе этих доводов предлагается следующая программа геофизических работ в районе Траектор-ной просеки.
1) Проведение зондирования Центра Дёмина и прилегающей к нему территории методами современной электроразведки, георадиолокации и ультразвукового зондирования грунта.
2) Проведение аналогичного зондирования в Центре Емельянова, расположенного на Траекторной просеке в 22 км от эпицентра Фаста. Здесь болота, в которых находятся истоки реки Хушма, разделяются невысокой вершиной, которую огибает тропа, идущая на Муторай. По независимым расчетам Зоткина, в этом районе мог ли выпасть остатки Тунгусского метеорита. Здесь находится центр распыленного космического вещества, вы звавшего ускоренный прирост старого леса в районе катастрофы («Центр Емельянова»). Район находится за пределами территории ГПЗ «Тунгусский».
3) Составление карт и разрезов по результатам зондирования.
В 2001 г. проведение геохимической съемки предполагалось совместить с простейшим видом верти кального электрозондирования (ВЭЗ) на переменном токе частотой 300 Гц до глубин, которые были достижи мы с имевшейся переносной аппаратурой, - первые десятки метров. Индикатор - стрелочный прибор. Эту часть программы осуществить не удалось. В дальнейшем желательно планировать и применение более современной техники.
Пункт 5 опущен (ред.).
6. Состав экспедиции и организация работ
Экспедиционный отряд КСЭ прибыл в Ванавару 6 июля 2001 г. Отряд был встречен сотрудниками ГПЗ «Тунгусский». Окончательное формирование личного состава отряда было проведено совместно с дирекцией заповедника.
9 июля на Пристань была заброшена на вертолете группа в составе:
1. Журавлёв Виктор Константинович (Новосибирск) - начальник отряда.
2. Пелехань Любовь Григорьевна (Сургут).
3. Черников Виктор Моисеевич (Новосибирск).
4. Фёдорова Елена Фёдоровна (Новосибирск).
5. Шкутов Константин Александрович (Ванавара) - и.о. егеря ГПЗ.
6. Ефременко Юрий Викторович (Ванавара).
На кордоне заповедника "Пристань" отряд был встречен строительной бригадой ГПЗ, которая в тот же день ушла по тропе Кулика в район Макикты продолжать работу. На кордоне остались Пелехань и Фёдорова выполнять программу отбора образцов горных пород. Остальные четыре участника отряда в тот же день перебазировались на Метеоритную заимку и 10 июля вышли в маршрут в район г. Острой. У ЮВ склона г. Острой была организована стоянка на традиционном месте («Васильевские выселки»). В этот день была начата работа по провешиванию Траекторной просеки. В качестве нуля было выбрано место пересечения Западной и Траекторной просек, которое ещё хорошо различается.
Промеривание просеки производилось калиброванной 100-метровой лентой, изготовленной из магнитофонной пленки. Этот простой измеритель оказался очень удобным для промеров не только на заросшей просеке, но и при движении по бездорожью - лента легко скользила в зарослях, не цепляясь за кусты, ветки, кочки, что позволило ускорить темп работы. Всего было промерено и размечено вешками расстояние 1200 м. Были взяты образцы траппов с вершины и склонов г. Острой.
Пробы брали через каждые 100 м. На каждом пикете - 2 пробы: верхнего (примерно 5 см) слоя и такой же толщины нижнего слоя. Во всех точках, где отбирались пробы, верхний слой, как правило, имел вид смеси частиц почвы с торфообразной массой, нижний слой обычно имел вид глиноподобного грунта.
В.М. Черников, Ю.В. Ефременко и К.А. Шкутов (сидит) - верхний снимок; та же группа берет почвенную пробу на профиле. (фото В.К. Журавлева, 2001)
11 июля отряд в том же составе провел отбор проб по профилю, который был назван Нулевым. Ставилась задача выйти в центр овала, обрисованного Дёминым как максимум содержания иттербия в почве. Обозначив на карте этот центр, выбрали следующий маршрут к нему: от стоянки по Траекторной просеке до пикета № 10 (1 км), затем без тропы по магнитному азимуту 15 градусов. Вешки ставились по-прежнему через каждые 100 м, у каждой вешки отбирали 2 пробы. По расчету, Центр Дёмина (центр овального максимума содержания Yb), находился примерно на пикете № 5 Нулевого профиля. Путь отряда отмечался двусторонними затесами («просека Шкутова»). Местность представляла собой густо заросший молодым лесом пологий склон горы Острой. До берега, расположенного к западу Львовского болота, от линии маршрута оставалось 200-300 м. Лес представлял собой смесь сосны, лиственницы, березы. Нередко встречались обгоревшие пятнами до углей старые сухостойные стволы, которые в большинстве случаев по внешнему облику можно было отнести к «телеграфнику» 1908 г. Нередко встречались и вывернутые с корнем деревья, явно относящиеся к Куликовскому вывалу.
В.К. Журавлев, Ю.В. Ефременко и К.А. Шкутов (справа налево) на вершине г. Острой (фото В.М. Черникова, 2001)
Типичные азимуты поваленных стволов - 290-310 градусов, хотя есть и стволы резко отличных направлений. На корнях некоторых из них имелись следы сильного возгорания - пятна сильно обуглившейся древесины. По впечатлениям К. Шкутова, приметы, очевидные для опытного таежника, указывают, что в этом районе был сильнейший пожар, полностью уничтоживший старый лес - на участке нет деревьев, сильно различающихся по возрасту, новое поколение леса имеет примерно один возраст.
При приближении к пикету № 5 встретили расположенные довольно правильным кругом частично обугленные стволы деревьев диаметром порядка 20 см, высотой 2-3 м. Диаметр этого круга из пяти «столбов» составлял приблизительно 20 м. Центр круга находится на «просеке Шкутова» на расстоянии 470 м от пикета № 10 на Траекторной просеке. Можно предположить, что эта группа старых сухостойных деревьев отмечает некий след Тунгусского события, возможно выпадение некоего горящего сгустка пыли или осколка. Возможно, её хорошее совпадение с расчетным Центром Дёмина - расхождение всего 30 м - является не случайным. Поэтому очередной отбор двойной пробы был сделан не только на пикете № 5, но и в центре обнаруженного круга сухостойных обугленных деревьев, сетка отбора проб была сгущена вокруг этой точки. Были взяты в качестве проб соскобы углей с двух «столбов».
Далее на Нулевом профиле были взяты пробы почвы на пикетах № 6 и 7. После пикета № 7 характер местности изменился. Отряд вышел на берег Львовского болота, деревья сменились кустарником, начались крупные кочки, кое-где с оконцами воды, окруженными осокой. Типичная растительность на земле - мох.
Пикет № 8 (800 м от Траекторной просеки по азимуту 15 градусов) стал конечной точкой Нулевого профиля.
12 июля Черников и Ефременко покинули стоянку под Острой и через Метеоритную заимку направились на Пристань для проведения сплава по рекам Хушма и Чамба до Ванавары. Оставшиеся в лагере под Острой Журавлёв и Шкутов снова прошли по Траекторной просеке и затесам Нулевого профиля в «Центр Дёмина», где был вырыт шурф. В связи с просьбой новосибирских геологов нужно было попытаться дойти до коренных пород, однако на глубине 65 см начался слой вечной мерзлоты и имевшийся инструмент не позволил углублять шурф дальше. От поверхности до слоя мерзлоты было взято послойно через 10 см 7 проб почвы.
В.М. Черников, Л.Г. Пелехань и Е.Ф. Федорова в Ванаварском аэропорту перед вылетом (фото В.К. Журавлева, 2001)
В тот же день был пройден профиль Западный: от пикета № 12 на Траекторной просеке был взят азимут на магнитный север (0 градусов) и пройдено пять пикетов с отбором двойных проб. Первые четыре пикета находились в лесу близко от берега Львовского болота, пикет № 5 пришелся на торфяник, с которого открывался обзор как на вершину горы Острой, так и на малую вершину горы Стойкович. Были сделаны панорамные и одиночные фотоснимки.
На этом работы в районе г. Острой были закончены. Вечером 12 августа Журавлёв и Шкутов, уходя от затяжного ливня, вернулись на Метеоритную заимку, а на следующий день - на Пристань.
По погодным условиям следующие маршруты - в район Метеоритной заимки и по Западной просеке через эпицентр Золотова и далее до болота, состоялись 15 и 17 июля (Журавлёв и Фёдорова). Были отобраны металлометрические пробы в районах, считающихся фоновыми относительно аномалии под Острой, пробы горных пород с берегов Хушмы, со скал у водопада, со склонов горы Стойкович, в том числе четыре 20-граммовых образца камня Джона. Были сделаны фотографии лиственниц, переживших Тунгусскую катастрофу на Западной просеке.
Остальное время отряд проводил на кордоне Пристань, занимаясь сортировкой и упаковкой проб, хозяйственными делами и ремонтом в ожидании вертолета.
Вертолет доставил отряд в Ванавару 23 июля.
Пункты 7 и 8 опущены (ред.). 9.
Заключение
Имеется договоренность с Институтом химической кинетики СО РАН о проведении многоэлементного анализа проб, взятых в экспедиции 2001 г. на территории ГПЗ «Тунгусский» методом рентгено-флюоресцентного анализа на синхротронном излучении. Кроме того, есть возможность повторить спектрохимический анализ этих проб в Березовской экспедиции Новосибирска теми же сотрудниками и тем же методом (несколько усовершенствованным), что и в 1966 г.
Взятое число проб и сетка их отбора не позволяют ни оценить статистическую достоверность аномалии, ни повторить изучение структуры аномалии по программе Дёмина.
Для этого требуется отбор порядка 300 или более проб. Однако сам характер намечающегося открытия не требует непременного статистического обоснования - изменение относительных содержаний лантаноидов на два порядка в природе неизвестно, этот эффект может быть, по современным данным, либо артефактом - явлением, порожденным технологией, либо результатом вторжения космического тела не известной для сегодняшней науки природы.
Проведенная же работа позволяет работать не со статистической выборкой проб, а лишь с конкретными пробами, в которых может быть обнаружен эффект нарушения природных отношений редкоземельных элементов. Можно попытаться выявить частицы-носители эффекта. Эта работа очень трудна и успех не гарантирован. Однако подтверждение существования указанного эффекта даже в единичных пробах важно, т.к. если эффект связан с разовым выпадением космического вещества, то он размывается со временем и через 100 лет после события может быть обнаружен только очень тонкими методами.