Geo-Radar.ru

Главная

ООО "Компания ВНИИСМИ"

Отправить письмо

English version

Георадары Услуги Предыстория Ссылки Публикации Опыт работы Фотогалерея Контакты

Каталог типовых образов. Опыт работы.

1. Археологические исследования
2. Геофизические исследования
3. Подводные исследования

Георадарное обследование воронок Тунгусского метеорита.
(Есть основания считать, что Тунгусский метеорит найден).

В.А. Алексеев. ТРИНИТИ, г. Троицк Моск. обл.
В.В. Копейкин. ИЗМИРАН, г. Троицк Моск. обл.
E-mail:kopeikin@izmiran.ru
 

Сусловская воронка, В.В. Копейкин, В.А. АлексеевВ работе приведены результаты георадарного профилирования, зондирования и ручного бурения воронок Тунгусского метеорита. Показано, что все обследованные воронки имеют ударное происхождение и не связаны с подземными водами, которая находится ниже уровня вечной мерзлоты. Их средняя глубина 10 м. Практически на всех больших воронках зафиксированы глыбы льда. На тех воронках, где проводилось бурение, установлено, что этот лед прозрачен и не имеет механических примесей, заметных визуально.
Есть основания считать, что лед Тунгусской кометы найден.

1. Введение. Тунгусское событие 30 июня 1908 г. было связано с падением ледяной кометы, что вызывает мало сомнений, когда более детально познакомишься с результатами исследований [1-3]. Многочисленные иные гипотезы маловероятны.
Вот наиболее весомые аргументы:

1. За несколько дней до события в масштабах всей Земли наблюдались аномальные явления – «предвестники», которые заключались в необычно высокой светимости вечернего и ночного неба, а так же в появлении необычных «серебристых облаков». Это Земля вошла в хвост кометы.

2. Во время падения кометы слышалась, как отмечали свидетели, непрерывная «канонада». Это перегретая во время падения ледяная глыба разрывалась на части, и даже меняла траекторию полета.

3. Окончательный взрыв произошел на высоте от 5 до 10 км. Глыбы льда, не успевшие превратиться в пар, выбили на земле кратеры на территории более двух тысяч квадратных километров. Сейчас эти кратеры называют воронками.

4. Свидетели рассказывали о многочисленных «кусочках цветного льда», которые быстро растаяли. В поваленных деревьях наблюдаются повреждения без следов объекта или вещества, повредившего массив древесины. Такие повреждения могут быть вызваны разлетевшимися кусками льда.

5. Все остатки кометы, не успевшие испариться и лежавшие на поверхности, или близко к ней, растаяли, поскольку было летнее время. Этим объясняется отсутствие находок тела «Тунгусского метеорита».

6. Большие глыбы льда, выбившие воронки, могли остаться целыми, поскольку попали в вечную мерзлоту - в природный холодильник.

Сусловская воронка, ГУГЛ - снимок 2. Классификация воронок. Для проверки предположения о возможной сохранности кометного льда в июле 2009 г. и 2010 г. в районе падения Тунгусского метеорита было проведено георадарное обследование ряда воронок.

Для этой цели был использован георадар «Лоза» со следующими техническими характеристиками [5]:

  1. Полоса рабочих частот…………..................... 1 – 500 МГц
  2. Частота дискретизации сигнала………...........1 ГГц
  3. Чувствительность приемника………...............100 мкВ
  4. Импульсная мощность передатчика….............1 МВт
  5. Центральная частота резистивных антенн ….100 МГц

На рис. 3-9 данной статьи приведены профили (сечения) воронок, которые представляют собой записи радарограмм, снятые с шагом 10 см. На вертикальной оси с правой части рисунка указана задержка сигнала в наносекундах, на оси с левой части рисунка указана глубина в метрах, пересчитанная через среднюю скорость прохождения сигнала, вычисленную методом ОПВ – общего пункта возбуждения (зондированием). Амплитуда сигналов отображена цветовой гаммой «географической карты» положительные амплитуды – тона красного, отрицательные амплитуды – тона синего. Никакой дополнительной обработке записи сигналов не подвергались.

Воронки Тунгусского метеорита занимают площадь в 2.5 тыс. кв. км. [2] Обследование началось с Сусловской воронки, которая, как определил первый исследователь Тунгусского метеорита А.Л. Кулик, находится в эпицентре падения. Дальнейший выбор объектов для георадарного обследования предлагался В.А. Алексеевым.

Все обследованные нами воронки расположены в вечной мерзлоте и имеют среднюю глубину 10 метров. Отчетливо прослеживается нижняя граница воронок, что говорит об отсутствии их связи с подземными водами, залегающими ниже слоя вечной мерзлоты, которые могли бы быть причиной их образования. Везде наблюдается ударный характер возникновения воронок.

Падение капли в мелкий бассейн Падение капли в глубокий бассейн Ледяные фрагменты падали в тайгу, в болото, на склоны гор.
Форма воронок связана с механическими свойствами среды (плотности, вязкости, упругости т.д.), с которой фрагменты кометы испытали соударение. Все обследованные воронки можно разделить на три основных типа:

1 тип. Блюдцеобразные. Имеют форму блюдечка со стенками положительной кривизны. Вокруг воронки имеется вал.
2 тип. Кувшинообразные. Имеют форму кувшина с вертикальными или с отрицательной кривизны стенками. Внешний вал отсутствует.
3 тип. Клинообразные. Имеют форму клина с крутыми стенками положительной кривизны. Внешний вал отсутствует. Занимает промежуточное положение между 1 и 2 типом.

Основные особенности формы воронок могут быть пояснены численным моделированием падения капли воды в мелкий и глубокий бассейн [4]. Падение капли в мелкий бассейн (Рис.1) объясняет особенности первого типа: блюдцеобразную форму и наличие внешнего вала.

Падение капли в глубокий бассейн (Рис. 2) объясняет возникновение бортов с отрицательной кривизной, характерных для второго типа воронок.

3. Первый тип. К первому типу относится Сусловская воронка. Ее сечения север-юг и запад-восток приведены на Рис. 3 и 4. На них отмечаются ледяные глыбы, как в составе бортов, так и на дне. Лед, который указан на радарограммах всех воронок выносками, определен по диэлектрической проницаемости методом ОПВ по снятым годографам. Там, где проводилось бурение, радарные данные о наличия льда подтверждены.

В 1930 г. А.Л. Кулик бурил воронку. На глубине 23 метра из скважины пошла вода. Она растопила часть ледяных глыб возле устья скважины. Результат действия подземных вод хорошо виден на рис. 3. Положение устья скважины указано выноской.

На рис. 6. приведено георадарное сечение вдоль западного борта воронки. В нем просматриваются две ледяные линзы на глубинах один и два метра, имеющие радиальную, относительно центра воронки, стратификацию. Наличие прозрачного чистого льда, начинающегося с глубины 1 м, подтверждено ручным бурением.

К первому типу относится также воронка Афиногенова (рис. 5.), выбитая в базальте горы Стойковича – древнем палеовулкане. Радарограммы не фиксируют в ней льда – вероятно, он растаял из-за небольшой глубины кратера.

Воронки первого типа возникли там, где на некоторой глубине есть твердое основание. Сусловская воронка находится возле подошвы горы Стойковича.

Сусловская воронка георадарный разрез С-Ю, ВЧ фильтрация. (2)
  Рис. 3. Сусловская воронка (1), георадарный разрез С-Ю, ВЧ фильтрация (2).

Сусловская воронка (1),  георадарный разрез З-В, ВЧ фильтрация. (2) Рис. 4. Сусловская воронка (1), георадарный разрез З-В, ВЧ фильтрация(2).

Воронка Афиногенова. Гора Стойковича, базальт,  георадарный разрез, ВЧ фильтрация

Сусловская воронка, зарисовка борта траншеи (1),  георадарный разрез западного борта, ВЧ фильтрация, производная амплитуды. (2) Рис. 6. Сусловская воронка, зарисовка борта траншеи (1), георадарный разрез западного борта, ВЧ фильтрация, производная амплитуды (2).

Воронка №17,  георадарный разрез амплитудное представление
Рис. 7. Воронка №17, георадарный разрез амплитудное представление

4. Второй тип. Воронки второго, кувшинообразного типа приведены на рис. 7-8. Они характерны для падения частей кометы в болото. Вертикальные или отрицательной кривизны гладкие отражающие борта дают на радарограммах наклонные линейные сигналы, указанные на рис. 7. Это связано с особенностями радиолокационного зондирования: при перемещении антенной системы непосредственно над бортом, зондирующий сигнал не возвращается назад, по этой причине прибором не фиксируется.

Воронка №18,  георадарный разрез амплитудное представление Рис. 8. Воронка №18, георадарный разрез амплитудное представление.

Он начинает приниматься боковыми частями диаграммы направленности, когда антенна уходит от борта воронки или приближается к противоположному борту. На рис. 8. такие сигналы отсутствуют, что объясняется шероховатостью поверхности борта и отсутствием зеркального отражения. С глубины 7 метров в воронке, показанной на рис 8, с помощью ручного бура были подняты образцы прозрачного чистого льда.

 


 

Воронка №19 (1-2),  георадарный разрез ВЧ фильтрация, Рис. 9. Воронка №19 (1-2), георадарный разрез ВЧ фильтрация, Воронка №20 (3-4), георадарный разрез амплитудное представление.

5. Третий тип. Воронки третьего, промежуточного типа (Рис. 9), имеют клинообразную форму сечения. Они, как правило, находятся на границе болота, рядом с тайгой. В них также отмечается наличие глыб льда.

6. Исследование Сусловской воронки А.Л. Куликом.

Основное внимание А. Л. Кулик в своих исследованиях посвятил Сусловской воронке, которая, как он определил по вывалу леса, находится в эпицентре падения метеорита.

В 1928 г. в южном борту воронки была прорыта траншея глубиной 4 м. Как отмечается в [1]:
    «на глубине 1.5 м. от поверхности западного склона бугра и в 5-ти метрах от его подошвы и начала траншеи, землекопы наткнулись на два относительно свежих лиственничных ствола. Эти довольно толстые стволы лежали наклонно, вершины их подняты под углом 25 и 35 градусов к горизонту и были направлены на юго-восток по азимутам 125 и 150 градусов. Под обоими стволами в окружении торфа находились линзы чистого льда. Осмотр показал, что оба дерева погибли живыми – это не были сухостойные экземпляры…»

В своем дневнике Кулик записал [3]:
    «Несомненно, что они (поваленные стволы – К.Х) никакого отношения к болотным образованиям не имели и участия в образовании торфяных слоев не принимали. Несомненно, также и то, что их юго-восточный конец был приподнят при надвигании пластов торфа, то есть они принимали участие в этом движении. В противном случае они лежали бы плашмя параллельно погребающим их слоям торфа. С другой стороны, наличие линз чистого льда над ними указывает на возможное первоначальное наличие пустот, то есть на то, что, по-видимому, и здесь слои торфа были наброшены на них.

Кулик предполагал, что наличие пустот в торфе может привести к появлению линз чистого льда из-за дождей, но в таком случае обязательно в них должны были быть вморожены элементы мха, что никто не отмечает, а все, наоборот, говорят об округлой форме прозрачных ледяных глыб.

В октябре 1928 Суслов зарисовал поперечный разрез борта. Эта зарисовка приведена на рис. 13. Не совсем понятно употребление термина «конденсатор», наверное, этим словом И.М. Суслов обозначил чистоту льда, имея в виду слово «конденсат».

В 1929 г. в составе экспедиции Кулика участвовала болотовед Л.В. Шумилова [3]:
    «По ее заключению, возраст воронки, подсчитанный по годичным слоям торфа, равен 21 году, то есть образовалась она летом 1908 г., в год катастрофы».

7. Заключение.

В [3] высказано предположение, что прозрачный лед, вскрытый при прокладке траншей экспедицией Кулика, есть ни что иное, как фрагменты кометы. «Их повторное обнаружение и последующий анализ представляли бы огромный интерес для науки» [3].

Мы поддерживаем это мнение. По георадарным данным и результатам бурения, две концентрические линзы прозрачного льда, которые были пересечены траншеей в 1928 г., существуют до сих пор. Лед находится в бортах воронки на глубине 1 м.

Сопоставляя все полученные за две экспедиции данные, у нас есть основания считать, что лед Тунгусской кометы найден.

8. Литература.

1. Кандыба Ю.Л. Трагедия Тунгусского метеорита. Красноярск, Изд. Сибирского общественно-государственного фонда «Тунгусский космический феномен». 1998. 416 с.

2. Васильев Н.В. Тунгусский метеорит. М.: Русская панорама. 2004. 360 с.

3. Хазанович-Вульф К.К. Загадка Сусловской воронки. // 100 лет Тунгусскому Кометному Телу. Материалы конференции 25 марта 2008 г. С.-Петербург, Изд-во «Геликон», 2008. С. 81-86.

4. Поттер Д. Вычислительные методы в физике. М.: Мир, 1975. 392 с.

5. Копейкин В.В., Морозов П.А., Козляков А.Н., Беркут А.И. Устройство для радиолокационного зондирования подстилающей поверхности. Патент РФ № 2248585. Приоритет от 15 апреля 2003 г.

Материал подготовил:
Морозов П.А
(ВНИИСМИ).


 

Яндекс цитирования Георадары | Услуги | Предыстория | Ссылки | Публикации | Опыт работы | Фотогалерея | Контакты | Карта сайта Rambler's Top100
2006 All Rights Reserved 
>