СНЕЖНЫЙ ПОКРОВ ЦЕНТРАЛЬНОЙ АНТАРКТИДЫ (СТАНЦИЯ ВОСТОК) КАК ИДЕАЛЬНЫЙ ПРИРОДНЫЙ ПЛАНШЕТ ДЛЯ СБОРА КОСМИЧЕСКОЙ ПЫЛИ: ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ПО ВЫЯВЛЕНИЕ МИКРОМЕТЕОРИТОВ ТИПА УГЛИСТЫХ ХОНДРИТОВ


https://doi.org/10.15356/2076-6734-2012-4-146-152

Аннотация

В 2010/11 г. сотрудниками 56-й Российской антарктической экспедиции в районе станции Восток был отобран поверхностный снег из шурфа глубиной до 3 мв 15 контейнеров, около 70 кгснега в каждом. Плавление снега и концентрирование материала из воды путём ультрафильтрования проведено в помещениях, сертифицированных по классу чистоты (10 000 и 100). Общее содержание частиц пыли не превысило 37,4 мкг/л, а их распределение по размеру составило моду (значение признака, имеющее наибольшую частоту в статистическом ряду распределения) 2,5 мкм. Для выявления космической пыли микрометеоритного типа (КП-ММ) начат анализ микрочастиц пыли на элементный состав методами электронной сканирующей микроскопии с помощью микрозондов двух типов. Из 107 проанализированных частиц в трёх установлено содержание Mg больше чем Al, что позволяет рассматривать их в качестве кандидатов КП-ММ типа углистых хондритов (carbonaceous chondrites). Эти пробы положили начало созданию коллекции Восток КП-ММ CS11. Процентное содержание данных частиц в частицах общей пыли составило 2,8%, что следует рассматривать как нижнюю оценку встречаемости частиц КП-ММ в снежном покрове центральной части Восточной Антарктиды и как первую такого рода оценку для КП-ММ типа углистых хондритов. Исходя из референтной оценки содержания всей пыли в снежном покрове Восточной Антарктиды, равной 18 мкг/кг, рассчитан поток космической пыли на Землю в Антарктиде. Он составил для коллекции Восток КП-ММ CS11 – 14 т/сут (только для хондритов), а для коллекции Конкордия DC02 – до 245 т/сут (для всех типов микрометеоритов). Результаты выполненной работы позволяют считать снежный покров в центральной части Восточной Антарктиды наиболее чистым из природных планшетов для сбора и выявления микрочастиц космической пыли на протяжении последнего миллиона лет. В настоящее время продолжается детальный анализ этих и других частиц. Полученные результаты могут быть использованы для решения проблем происхождения и эволюции твёрдого вещества в Солнечной системе, его влияния на биогеохимические и геофизические процессы, а также зарождение жизни на Земле.

 

Reference


Об авторах

Е. С. Булат
Петербургский институт ядерной физики, Гатчина Палеонтологический институт им. А.А. Борисяка РАН, Москва
Россия


В. А. Цельмович
Геофизическая обсерватория «Борок», филиал Института физики Земли РАН, пос. Борок, Ярославская обл.
Россия


Ж-Р. Пети
Лаборатория гляциологии и геофизики окружающей среды, Гренобль
Франция


Л. М. Гиндилис
Государственный астрономический институт им. П.К. Штернберга МГУ имени М.В. Ломоносова, Москва
Россия


С. А. Булат
Петербургский институт ядерной физики, Гатчина
Россия


Список литературы

1. Astafieva M.M., Gerasimenko L.M., Geptner A.R., Zhegallo E.A., Zhmur S.I., Karpov G.A., Orleansky V.K., Ponomarenko A.G., Rozanov A.Yu., Sumina E.L., Ushatinskaya G.T., Khuver R., Shkol’nik E.L. Iskopaemye bakterii i drugie mikroorganizmy v zemnykh porodakh i astromaterialakh. Fossil bacteria and other microorganisms in the rocks and astronomical materials. Moscow: Paleontological Institute of RAS, 2011: 172 p. [In Russian].

2. Afanasiev V.L., Kalenichenko V.V., Karachentsev I.D. Discovery of intergalactic meteoric particle at the sixth telescope. Astrophifizicheskiy byulleten’. Astrophysical bulletin. 2007, 62 (4): 319–328. [In Russian].

3. Barkov N.I., Lipenkov V.Ya. Snow accumulation in the region of Vostok station, Antarctica, in 1970–1992. Materialy Glyatsiologicheskikh Issledovaniy. Data of Glaciological Studies. 1996, 80: 87–88. [In Russian].

4. Vilenskiy V.D. Spherical micro particles in the Antarctic Ice Sheet. Meteoritica. Meteoritics. 1972, 31: 57–61. [In Russian].

5. Grachev A.F., Korchagin O.A., Celmovich V.A., Kollmann X.A. Cosmic dust and micro meteorites in the transmission layer of clay at the border of Cretaceous and Palaeogene in the cross-section Gams (Eastern Alps): morphology and chemical composition. Fizika Zemli. Earth Physics. 2008, 7: 42–57. [In Russian].

6. Grinberg J.M. Interstellar dust. Structure and evolution. V mire nauki. In the scientific world. 1984, 8: 66–77. [In Russian].

7. Rozanov A.Yu. Pseudomorphoses at the microbes in meteorites. Problemy proiskhozhdeniya zhizni. Problems of the life origin. Moscow: Paleontological Institute of RAS, 2009: 158–165. [In Russian].

8. Celmovich V.A. New and perspective possibilities of micro sounding analysis in the Geophysical Observatory “Borok”. Vestnik ONZ RAN. Herald of the Earth Sciences Branch, Russian Academy of Sciences. 2010, 2. NZ6030. [In Russian].

9. Belbruno E., Moro-Martín A., Malhotra R., Savransky D. Chaotic exchange of solid material between planetary systems: implications for lithopanspermia. EPSC abstracts. 2012, 7: EPSC2012–139.

10. Bennett V.C. Probing the Mantle Past. Science. 2012, 335: 1051–1052.

11. Bradley J.P. Chemically anomalous, preaccretionally irradiated grains in interplanetary dust from comets. Science. 1994, 265: 925–929.

12. Britt D.T., Consolmagno G.J. Meteorite porosities and densities: a review of trends in the data. Lunar and Planetary Science. 2004, XXXV: 2108.

13. Delmonte B., Petit J.R., Andersen K.K., Basile-Doelsch I., Maggi V., Lipenkov V.Ya. Dust size evidence for opposite regional atmospheric circulation changes over east Antarctica during the last climatic transition. Climate Dynamics. 2004, 23: 427–438.

14. Dobrica E., Engrand C., Leroux H., Rouzaud J.-N., Duprat J. Transmission Electron Microscopy of CONCORDIA UltraCarbonaceous Antarctic MicroMeteorites (UCAMMs): Mineralogical properties. Geochimica et Cosmochimica Acta. 2012, 76: 68–82.

15. Dunlop J.S. The Cosmic History of Star Formation. Science. 2011, 333: 178–181.

16. Duprat J., Engrand C., Maurette M., Kurat G., Gounelle M., Hammer C. Micrometeorites from Central Antarctic snow: The Concordia collection. Advances in Space Research. 2007, 39: 605–611.

17. Ekaykin A.A., Lipenkov V.Ya., Kuzmina I.N., Petit J.R., Masson-Delmotte V., Johnsen S.J. The changes in isotope composition and accumulation of snow at Vostok station, East Antarctica, over the past 200 years. Annals of Glaciology. 2004, 39 (1): 569–575.

18. Fortman S.M., McMillan J.P., Neese C.F., Randall S.K., Remijan A.J., Wilson T.L., De Lucia F.C. An analysis of a preliminary ALMA Orion KL spectrum via the use of complete experimental spectra from the laboratory. Journ. of Molecular Spectroscopy. 2012. http://dx.doi.org/10.1016/j.jms.2012.08.002

19. Genge M.J., Engrand C., Gounelle M., Taylor S. The classification of micrometeorites. Meteoritics and Planetary Science. 2008, 43 (3): 497–515.

20. Genge M.J., Grady M.M., Hutchison R. The textures and compositions of fine-grained Antarctic micrometeorites – Implications for comparisons with meteorites. Geochimica et Cosmochimica Acta. 1997, 61: 5149–5162.

21. Grün E., Gustafson B.A.S., Dermott S.F., Fechtig H. (Eds.). Interplanetary Dust. Berlin: Springer. 2001: 804 p.

22. Harrison T.M., Blichert-Toft J., Müller W., Albarede F., Holden P., Mojzsis S.J. Heterogeneous Hadean Hafnium: Evidence of Continental Crust at 4.4 to 4.5 Ga. Science. 2005, 310: 1947–1950.

23. Hezel D.C., Russell S.S., Ross A.J., Kearsley A.T. Modal abundances of CAIs: Implications for bulk chondrite element abundances and fractionations. Meteoritics et Planetary Science. 2008, 43: 1879–1894.

24. Kalirai J.S. The age of the Milky Way inner halo. Nature. 2012, 486: 90–92.

25. Kurat G., Koeberl C., Presper T., Franz B., Maurette M. Petrology and geochemistry of Antarctic micrometeorites. Geochimica et Cosmochimica Acta. 1994, 58: 3879–3904.

26. Kwok S., Zhang Y. Mixed aromatic–aliphatic organic nanoparticles as carriers of unidentified infrared emission features. Nature. 2011, 479: 80–83.

27. Lanci L., Kent D.V., Biscaye P.E. Meteoric smoke concentration in the Vostok ice core estimated from superparamagnetic relaxation and some consequences for estimates of Earth accretion rate. Geophys. Research Letters. 2007, 34. L10803.

28. Mumma M.J., Dello Russo N., Di Santi M.A., Magee-Sauer K., Novak R.E., Brittain S., Rettig T., McLean I.S., Reuter D.C., Xu Li-H. Organic Composition of C/1999 S4 (LINEAR): A Comet Formed Near Jupiter? Science. 2001, 292: 1334–1339.

29. Plane J.M.C. Cosmic dust in the earth’s atmosphere. Chemical Society Reviews. 2012. DOI: 10.1039/c2cs35132c.

30. Seife C. Illuminating the Dark Universe. Science. 2003, 302: 2038–2039.

31. Stark D. Searching for the cosmic dawn. Nature. 2012, 489: 370–371.

32. Whipple F.L. The theory of micrometeorites. Part II. In heterothermal atmospheres. Proc. of the National Academy of Sciences. 1951, 37: 19–30.

33. Zheng W., Postman M., Zitrin A., Moustakas J., Shu X., Jouvel S., Høst O., Molino A., Bradley L., Coe D., Moustakas L.A., Carrasco M., Ford H., Benitez N., Lauer T.R., Seitz S., Bouwens R., Koekemoer A., Medezinski E., Batelmann M., Broadhurst T., Donahue M., Grillo C., Infante L., Jha S.W., Kelson D.D., Lahav O., Lemze D., Melchior P., Meneghetti M., Merten J., Nonino M., Ogaz S., Rosati P., Umetru K., van der Wel A. A magnified young galaxy from about 500 million years after the Big Bang. Nature. 2012, 489: 406–408.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Булат Е.С., Цельмович В.А., Пети Ж., Гиндилис Л.М., Булат С.А. СНЕЖНЫЙ ПОКРОВ ЦЕНТРАЛЬНОЙ АНТАРКТИДЫ (СТАНЦИЯ ВОСТОК) КАК ИДЕАЛЬНЫЙ ПРИРОДНЫЙ ПЛАНШЕТ ДЛЯ СБОРА КОСМИЧЕСКОЙ ПЫЛИ: ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ПО ВЫЯВЛЕНИЕ МИКРОМЕТЕОРИТОВ ТИПА УГЛИСТЫХ ХОНДРИТОВ. Лёд и Снег. 2012;52(4):146-152. https://doi.org/10.15356/2076-6734-2012-4-146-152

For citation: Bulat E.S., Celmovich V.A., Petit J., Gindilis I.M., Bulat S.A. SNOW COVER OF THE CENTRAL ANTARCTICA (VOSTOK STATION) AS AN IDEAL NATURAL TABLET FOR COSMIC DUST COLLECTION: PRELIMINARY RESULTS ON THE IDENTIFICATION OF MICROMETEORITES OF CARBONACEOUS CHONDRITE TYPE. Ice and Snow. 2012;52(4):146-152. https://doi.org/10.15356/2076-6734-2012-4-146-152

Просмотров: 466

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2076-6734 (Print)
ISSN 2412-3765 (Online)