Եվս մեկ անգամ «մշտական սառույցի» մասին

2024 Հեղինակ: Seth Attwood | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-16 16:07

Ընթերցողները տեսանյութ են ուղարկել «մշտական սառույցի» ծագման մեկ այլ տեսությամբ։ Այս թեման նույնպես երկար ժամանակ հետապնդում է ինձ, քանի որ առկա փաստերը ոչ մի կերպ չեն համաձայնվում առաջարկվող տեսությունների հետ։ Ուստի որոշեցի գոնե մի փոքր համակարգել առկա տեղեկատվությունը, որպեսզի հիմնավորեմ առաջարկվող տարբերակներից գոնե մի քանիսի անհամապատասխանությունը։

Սկզբից թվարկենք հավերժական սառույցի մասին հիմնական փաստերը, որոնք քիչ թե շատ վստահելի են և բազմիցս հաստատված.

1. Հողի սառցակալման խորությունը կարող է հասնել 900 մետրի (նշվում է մինչև 1200 մետր հավերժական սառույցի խորության մասին)։

2. Մշտական սառույցով պատված ամենամեծ տարածքը Սիբիրում է։ Բացի այդ, Հյուսիսային Ամերիկայում կան մշտական սառցե գոտիներ: Բայց Հարավային կիսագնդում, բացառությամբ Անտարկտիդայի, մշտական սառցե գոտիներ չկան: Տվյալ դեպքում ես չեմ դիտարկում բարձրադիր շրջանները, օրինակ՝ Հիմալայները կամ Անդերը, որտեղ կան նաև սառած հողատարածքներ, բայց այնտեղ դրանց առաջացման պատճառը միանգամայն հասկանալի է և առանձնահատուկ հարցադրումներ չի առաջացնում։

3. Մշտական սառույցը աստիճանաբար հալվում է, և նրա ընդգրկած տարածքը անընդհատ նվազում է ինչպես Սիբիրում, այնպես էլ Հյուսիսային Ամերիկայում։

4. Գոյություն ունեն բազմաթիվ կենդանիների դիակների գտածոներ, որոնք սառեցվել են մշտական սառույցի մեջ և այժմ հալված են: Միաժամանակ հայտնաբերված դիակներից մի քանիսը բավականին լավ պահպանված են։ Կան նաև դիակների գտածոներ, որոնցում չմարսված սննդի մնացորդներ են հայտնաբերվել մարսողական համակարգի ներսում, կամ նույն մամոնտների դիակներ՝ բերաններին խոտով։

5. Տեղի ժողովուրդներն օգտագործում էին կենդանիների, այդ թվում՝ մամոնտի հալված դիակների միսը որպես կեր իրենց կամ իրենց շների համար։

Այժմ դիտարկենք հավերժական սառույցի ծագման պաշտոնական վարկածը։ Ենթադրվում է, որ սրանք այսպես կոչված «սառցե դարաշրջանի» հետևանքներն են, երբ Երկիր մոլորակը զգացել է սառեցում և միջին տարեկան ջերմաստիճանի անկում մինչև զգալիորեն ավելի ցածր արժեքներ, քան այժմ: Որպեսզի հողը սկսի սառչել, տարեկան միջին ջերմաստիճանը պետք է լինի 0 աստիճանից ցածր։ Որոշ տարածքներում հավերժական սառույցի տարիքը գնահատվում է 1-1,5 միլիոն տարի, սակայն, ընդհանուր առմամբ, պնդում են, որ վերջին լուրջ ցուրտը, որը ձևավորել է մշտական սառույցի ժամանակակից ուրվագծերը, եղել է մոտ 10 հազար տարի առաջ:

Ինչու՞ ենք մենք խոսում միլիոնավոր տարիների մասին: Բայց քանի որ կան այնպիսի հասկացություններ, ինչպիսիք են ջերմային հզորությունը և նյութի ջերմային հաղորդունակությունը: Նույնիսկ եթե մակերեսը կտրուկ սառչեք մինչև բացարձակ զրոյի, նյութի մեծ զանգվածը չի կարողանա անմիջապես սառչել ամբողջ ծավալով: Մշտական սառույցի մասին արդեն նշված հոդվածում կա «Սառցման խորությունը միջին բացասական ջերմաստիճանների ժամանակ» աղյուսակը, որից հետևում է, որ 687,7 մետր խորության վրա սառչելու համար տարեկան միջին ջերմաստիճանը պետք է լինի 0 աստիճան Ցելսիուսից ցածր՝ 775 հազարի դիմաց։ տարիներ։ Ի դեպ, «սառցե դարաշրջանի» նման տեւողությունն ինքնին արդեն իսկ վերջ է դնում պաշտոնական վարկածին, քանի որ չկան այլ փաստեր, որոնք կհաստատեն, որ Երկրի վրա այսքան երկար սառցե դարաշրջան է եղել։ Ամենայն հավանականությամբ, այս հեքիաթը հորինվել է հենց նրա համար, որ ինչ-որ կերպ բացատրեն մեծ խորություններում հավերժական սառույցի հայտնվելու պատճառները:

Բայց մենք գտել ենք նաև կենդանիների դիակներ, որոնք ոչ միայն լավ են պահպանվել։ Սննդի չմարսված մնացորդների առկայությունը ոչ միայն մարսողական համակարգում, այլեւ բերանի խոռոչում հուշում է, որ դրանք շատ արագ սառել են։ Այսինքն՝ դա աստիճանական զովացում չէր, երբ ձմեռը երկարում էր, իսկ ամառը՝ կարճանում։ Եթե նույն մամոնտները սառչում էին ձմռան սառնամանիքներում, ապա նրանց բերանում խոտ չէր կարող լինել։

Երկրորդ կարևոր կետն այն է, որ հայտնաբերված դիակները հալվելուց առաջ քայքայման նշաններ չեն երևում։Հենց այս պատճառով է, որ այդ դիակների միսը կարող է օգտագործվել սննդի համար։ Բայց սա նշանակում է, որ սառչելուց հետո այս դիակները այլևս երբեք չեն հալվել։ Հակառակ դեպքում, հենց առաջին ամռանը, անկախ դրա տեւողությունից, հալված դիակները պետք է սկսեին քայքայվել։ Միայն այս փաստը վկայում է, որ սառեցումը աղետալի է եղել և կապ չունի սեզոնից կախված ջերմաստիճանի ցիկլային փոփոխությունների հետ։

Այն, որ սառեցված կենդանիների դիակներից ստացված միսը ուտելի է, նույնպես խոսում է այն մասին, որ այն տասնյակ հազարավոր տարիներ չի եղել մշտական սառնության մեջ, ինչպես փորձում են համոզել մեզ։ Աղետը, որը սառեցրել է մամոնտներին, տեղի է ունեցել համեմատաբար վերջերս՝ 300-ից 500 տարի առաջ։ Այստեղ հնարքն այն է, որ նույնիսկ երբ սառեցված է, միսը և այլ օրգանական հյուսվածքները դեռ կորցնում են իրենց հատկությունները և փոխվում: Այն, որ այս մսի մեջ միկրոօրգանիզմներ չեն կարող զարգանալ ցածր ջերմաստիճանի պատճառով, չի նշանակում, որ սպիտակուցի մոլեկուլներն իրենք չեն ոչնչացվի ժամանակի և ցածր ջերմաստիճանի ազդեցության տակ։

Ի՞նչ այլ տարբերակներ ունենք:

«Ջանիբեկովի էֆեկտի» կողմնակիցները, որը, ենթադրաբար, պետք է առաջացներ կամ Երկրի հեղափոխություն, կամ դրա մասնակի տեղաշարժը սկզբնական վիճակից, առաջ քաշեցին մի վարկած, ըստ որի՝ իներցիոն ալիքը, որը ոլորվելու դեպքում. Երկրի ընդերքը պետք է գլորվեր մայրցամաքների վրայով, այսպես կոչված մեթանի հիդրատները տեղափոխեր ցամաքի վրա… Այս միացությունների առանձնահատկությունն այն է, որ դրանք կայուն են միայն բարձր ճնշման դեպքում, որն առկա է օվկիանոսների մեծ խորություններում։ Եթե դրանք բարձրացվեն մակերեսին, ապա նրանք սկսում են ինտենսիվորեն քայքայվել իրենց բաղկացուցիչ գազի և ջրի մեջ՝ ջերմության ինտենսիվ կլանմամբ։

Չանդրադառնալով բուն «Ջանիբեկովի էֆեկտին», դիտարկենք հավերժական սառույցի առաջացման մեթանի հիդրատի տարբերակը։

Եթե իներցիոն ալիքի միջոցով մեթանի հիդրատների նման քանակություն է նետվել մայրցամաքի վրա, որը տարրալուծման ժամանակ կարող էր նման հսկայական տարածքում ձևավորել հավերժական սառույց, ապա որտե՞ղ է մեթանը, որն ազատվում էր դրանց տարրալուծման ժամանակ: Դրա տոկոսը մթնոլորտում պետք է լինի ոչ միայն մեծ, այլեւ շատ մեծ։ Իրականում մեթանի պարունակությունը մթնոլորտում կազմում է ընդամենը մոտ 0,0002%:

Բացի այդ, մեթանի հիդրատների ներթափանցումը մայրցամաքների մակերևույթ և դրանց հետագա տարրալուծումը չի բացատրում հողի մեծ խորության սառեցումը: Այս գործընթացը աղետալի էր, ինչը նշանակում է, որ այն արագ էր և պետք է ավարտվեր մի քանի օրվա ընթացքում, առավելագույնը շաբաթների ընթացքում: Այս ընթացքում հողը պարզապես ֆիզիկապես ժամանակ չի ունենա սառեցնելու այն խորությունը, որը մենք իրականում դիտարկում ենք:

Ես նաև մեծ կասկածներ ունեմ, որ մեթանի հիդրատները կարող էին ջրով տեղափոխվել մայրցամաքի ներքին տարածք երկար հեռավորության վրա: Բանն այն է, որ մեթանի հիդրատների քայքայումը սկսվում է ոչ թե այն ժամանակ, երբ նրանք գտնվում են ցամաքում, այլ երբ նվազում է արտաքին ճնշումը։ Հետեւաբար, նրանք պետք է սկսեին քայքայվել օվկիանոսում, երբ գտնվում էին ջրի վերին շերտերում։ Արդյունքում, մեթանի հիդրատներ պարունակող ջուրը ստիպված էր սառչել ծանծաղ ջրում ափի մոտ, նույնիսկ նախքան այն չքայքայված մեթանի հիդրատները ներքև տեղափոխելը: Արդյունքում, մենք պետք է ունենայինք սառցե պատեր օվկիանոսի ափերի երկայնքով, և ոչ թե Սիբիրի կենտրոնում հեռու մշտական սառույց:

Մշտական սառույցի ձևավորման մեկ այլ տարբերակ առաջ է քաշել Օլեգ Պավլյուչենկոն «Հավերժական սառույցի սարսափելի առեղծվածը. Երեք բևեռ ԵՐԿՈՒ Ջրհեղեղ։

Նրա վարկածի համաձայն՝ հավերժական սառույցի պատճառը Երկրի բախումից հետո Երկրի բախումից հետո Երկրի ենթադրաբար գոյություն ունեցող լրացուցիչ արբանյակներից մեկի հետ, բացի այսօրվա Լուսնից։ Բախման վայրում Երկրի մթնոլորտը սեղմվել է կողքերին և «տիեզերական ցուրտը լցվել է գոյացած ձագարի մեջ»։

Կրկին, այս պահին մենք չենք դիտարկում երեք արբանյակների բուն տարբերակի հետևողականությունը և դրանցից երկուսի ոչնչացումը, որը խթանում է Օլեգ Պավլյուչենկոն, ի վերջո, բախումը կարող է տեղի ունենալ մի օբյեկտի հետ, որը արբանյակ չէ: Երկիրը, մանավանդ որ սա այն տարբերակն է, որը ես դիտարկում եմ նրա «Երկրի մեկ այլ պատմություն» աշխատության մեջ։ Եկեք պարզենք, թե արդյոք Օլեգի առաջարկած գործընթացը ֆիզիկական տեսանկյունից հնարավո՞ր է։

Սկզբից պետք է ասել, որ ջերմությունը մարմնի կողմից կարող է արձակվել կամ ջերմային ճառագայթման տեսքով շրջակա միջավայր, կամ տաք նյութի անմիջական շփման միջոցով սառը նյութի հետ:Ընդ որում, որքան մեծ է սառը նյութի ջերմունակությունը, այնքան ավելի շատ ջերմություն այն կարող է վերցնել տաքից։ Եվ որքան բարձր լինի ջերմային հաղորդունակությունը, այնքան արագ այս գործընթացը տեղի կունենա: Այսպիսով, եթե ինչ-ինչ պատճառներով Երկրի մթնոլորտում «ձագար» առաջանա, ապա տիեզերքից ոչինչ չի կարող «շտապել» այնտեղ, քանի որ տիեզերքում մենք դիտարկում ենք. տիեզերական վակուում, այսինքն՝ նյութի գրեթե լիակատար բացակայություն։ Ուստի Երկրի սառեցումն այս դեպքում ընթանալու է միայն մակերեսից ջերմային ճառագայթման շնորհիվ։ Տիեզերանավերի նախագծման ամենամեծ խնդիրը հենց դրանց արդյունավետ սառեցումն է, քանի որ վակուումում ջերմային պոմպի սկզբունքի վրա հիմնված դասական սառնարանային միավորները պարզապես չեն աշխատում:

Երկրորդ խնդիրը, որին բախվում է առաջարկվող տարբերակը, ճիշտ նույնն է, ինչ մայրցամաքի մակերես մեթանի հիդրատների արտանետման դեպքում։ Ժամանակը, որի ընթացքում նման «ձագար» գոյություն կունենա, շատ ու շատ կարճ է լինելու։ Այսինքն՝ հողն այս ընթացքում պարզապես չի հասցնի սառչել անհրաժեշտ խորության վրա։ Եվ սա չհաշված այն փաստը, որ բախման վայրում մեծ տիեզերական օբյեկտի հետ բախման ժամանակ հարվածից հսկայական ջերմություն պետք է արձակվեր։

Այս տեսանյութի տակ գտնվող մեկնաբանության մեջ ես փորձեցի առաջարկել մեկ այլ տարբերակ. Դրա էությունն այն է, որ բախումը կարող էր տեղի ունենալ ոչ թե պինդ տիեզերական օբյեկտի, այլ հսկայական գիսաստղի հետ, որը բաղկացած էր սառած գազից, օրինակ՝ ազոտից։ Ինչու՞ հենց ազոտ: Բայց քանի որ դա պետք է լինի այն գազերից մեկը, որն արդեն առատ է մթնոլորտում։ Հակառակ դեպքում մենք հիմա պետք է դիտարկեինք այդ գազի առկայությունը մթնոլորտում։ Իսկ ազոտի դեպքում, որն արդեն 78 տոկոս է մթնոլորտում, դրա քանակությունը տոկոսի կոտորակներով կավելանա։

Անկասկած է նաև, որ ընկած օբյեկտի նյութի մի մասը պետք է գոլորշիներ, երբ այն բախվեր Երկրի մակերեսին։ Բայց ամեն ինչ կախված է բախման հետագծից և օբյեկտի չափից: Եթե օբյեկտները չբախվեին դեմ առ դեմ, այլ մոտենան համեմատաբար ցածր արագությամբ գրեթե զուգահեռ հետագծերով, և գիսաստղը բավականաչափ մեծ լիներ, ապա բախման ուժը բավարար չէր լինի գիսաստղի ողջ նյութը հարվածի պահին գոլորշիացնելու համար: Ուստի գիսաստղի նյութի այն ծավալը, որը հարվածի պահին չէր գոլորշիացել, նախ պետք է հալվեր՝ վերածվելով հեղուկ ազոտի և բավական մեծ տարածքի հեղեղման։ Պետք է հիշել, որ ազոտի հալման ջերմաստիճանը -209, 86 աստիճան Ցելսիուս է։ Իսկ հետո, հետագա տաքացնելով մինչև -195, 75, եռացրեք և անցեք գազային վիճակի։

Այն ժամանակ այս վարկածն ինձ բավականին համոզիչ էր թվում, բայց հիմա, երբ ուսումնասիրում եմ թեման, հասկանում եմ, որ դա նույնպես անհիմն է։ Նախ, հեղուկ ազոտն ունի շատ ցածր ջերմային հզորություն, ինչպես նաև հալման և եռման հատուկ ջերմություն: Այսինքն՝ համեմատաբար քիչ ջերմություն է պահանջվում սառած ազոտը հալվելու և հետո գոլորշիացնելու համար։ Հետևաբար, սառեցված ազոտի հսկայական քանակություն կպահանջվի մի քանի հարյուր մետր հողի շերտը բավականաչափ մեծ տարածքի վրա սառեցնելու համար: Բայց մենք չգիտենք նման հսկայական գազային գիսաստղերի մասին: Իսկ ընդհանրապես, որ նման օբյեկտներ կարող են լինել, փաստ չէ։ Բացի այդ, նման օբյեկտի հետ բախումը պետք է շատ ավելի ծանր հետևանքներ բերեր, քան պարզապես հավերժական սառույցը, և Երկրի մակերեսին թողներ բախման հստակ տեսանելի հետքեր:

Եվ երկրորդ, մենք ունենք նույն խնդիրը, որը մենք արդեն բացահայտել ենք նախորդ տարբերակներում։ Ժամանակը, որի ընթացքում սառեցված գիսաստղի նյութը կարող էր ազդել Երկրի մակերևույթի վրա, չափազանց կարճ էր, որպեսզի ժամանակ ունենանք հողը սառեցնելու գրեթե մեկ կիլոմետր նկատվող խորության վրա:

Այս թեմայով նյութերը նորից զննելիս անսպասելիորեն հանդիպեցի մի հատվածի, որի շնորհիվ ծնվեց հավերժական սառույցի առաջացման նոր վարկած։ Ահա այս հատվածը.

«1940-ականներին սովետական գիտնականները վարկած են առաջ քաշել մշտական սառցե գոտում (Ստրիժով, Մոխնատկին, Չերսկի) գազի հիդրատի հանքավայրերի առկայության մասին: 1960-ականներին նրանք հայտնաբերեցին նաև գազային հիդրատների առաջին հանքավայրերը ԽՍՀՄ հյուսիսում։ Միաժամանակ, բնական պայմաններում հիդրատների առաջացման և գոյության հնարավորությունը լաբորատոր հաստատում է գտնում (Մակոգոն)։

Այս պահից սկսած գազի հիդրատները համարվում են վառելիքի պոտենցիալ աղբյուր: Ըստ տարբեր գնահատականների՝ հիդրատներում ցամաքային ածխաջրածինների պաշարները տատանվում են 1, 8 · 105-ից մինչև 7, 6 · 109 կմ³ [2]: Բացահայտվում է նրանց լայն տարածումը մայրցամաքների օվկիանոսներում և մշտական սառցե գոտիներում, անկայունությունը ջերմաստիճանի բարձրացման և ճնշման նվազման հետ։

1969-ին Սիբիրում սկսվեց Մեսսոյախսկոյե հանքավայրի զարգացումը, որտեղ, ինչպես ենթադրվում է, առաջին անգամ (զուտ պատահականությամբ) հնարավոր եղավ բնական գազ արդյունահանել անմիջապես հիդրատներից (արտադրության ընդհանուր ծավալի մինչև 36%-ը, ինչպես. 1990 թ.)»

Այսպիսով, այն փաստը, որ Երկրի աղիքներում մեթանի հիդրատների զգալի ծավալներ կան, հաստատված գիտական փաստ է, որը շատ մեծ գործնական նշանակություն ունի: Եթե մենք ունենայինք մոլորակային աղետ, որը հանգեցրեց Երկրի ընդերքի դեֆորմացմանը և դրա ներսում խզվածքների ու ներքին դատարկությունների ձևավորմանը, ապա դա պետք է հանգեցներ ճնշման անկմանը և հետևաբար մեթանի հիդրատի հանքավայրերի քայքայման գործընթացին։ Երկրի ներսում: Այս գործընթացի արդյունքում մեթանը, ինչպես նաև ջուրը պետք է մեծ ծավալով արտանետվեր։

Մենք ունե՞նք մեթանի ստորգետնյա պաշարներ։ Օհ, հաստատ! Մենք դրանք երկար տարիներ մղել ենք և վաճառել Արևմուտքին՝ Յամալում, և հենց հավերժական սառույցի տարածքում՝ գրեթե իր էպիկենտրոնում:

Արդյո՞ք մենք Երկրի ներսում սառեցված ջրի ծավալներ ունենք: Պարզվում է՝ կա նաև։ Մենք կարդում ենք:

« Կրիոլիտոզոն - երկրակեղևի վերին շերտ, որը բնութագրվում է ապարների և հողերի բացասական ջերմաստիճանով և ստորգետնյա սառույցի առկայությամբ կամ հնարավորությամբ.

«Կրիոլիտոզոն» տերմինն ինքնին ցույց է տալիս, որ դրա հիմնական ապարաստեղծ հանքանյութը սառույցն է (շերտերի, երակների տեսքով), ինչպես նաև սառցե ցեմենտը, «կապող» չամրացված նստվածքային ապարները։

Հավերժական սառույցի առավելագույն հաստությունը (820 մ) առավել հուսալիորեն հաստատվել է 1980-ականների վերջին Անդիլախ գազային կոնդենսատային հանքավայրում: Ս. Ա. Բերկովչենկոն Vilyui syneclise-ում իրականացրել է տարածաշրջանային աշխատանք՝ ուղղակի ջերմաստիճանի չափումներ զգալի թվով հորերում, որոնցից շատերը չեն շահագործվել ավելի քան 10 տարի (կասեցված «կանգնած» հետախուզական հորերը լցված են դիզելային վառելիքով կամ կալցիումի քլորիդի լուծույթով հորատումից անմիջապես հետո։, վերականգնված ջերմաստիճանային ռեժիմ)»։

Ճիշտ է, վերջում «չինովնիկները» չդիմացան և վերագրեցին. «Կրիոլիտոզոնը, ամենայն հավանականությամբ, Հյուսիսային կիսագնդում կլիմայի զգալի պլեիստոցենային սառեցման արդյունք է»։ Այն միտքը, որ սրանք մեթանի հիդրատների քայքայման հետևանքներն են, որոնք քանակապես առկա են նույն տեղում, չգիտես ինչու, նրանց մտքով չի անցնում։

Այս տարբերակն ունի ևս մեկ կարևոր պլյուս. Այն լավ բացատրում է, թե ինչու է հավերժական սառույցը հասնում մեծ խորությունների և ինչպես կարող է դա տեղի ունենալ շատ կարճ ժամանակում: Իրականում ամեն ինչ շատ պարզ է: «Մակերեսից դեպի ներս սառչում» չկար։ Մեթանի հիդրատների տարրալուծումը և, հետևաբար, հողի սառեցումը տեղի ունեցավ անմիջապես ամբողջ խորության վրա, միաժամանակ: Ավելին, ես լիովին ընդունում եմ այն տարբերակը, երբ աղետի պահին հավերժական սառույցը ձևավորվել է հենց խորության վրա, Երկրի հաստության մեջ և մակերես է դուրս եկել ոչ թե աղետի պահին, այլ որոշ ժամանակ անց., սառեցնելով շուրջբոլորը։ Այժմ կա վերականգնման և հալեցման աստիճանական գործընթաց, որի ժամանակ սառած տարածքը աստիճանաբար տեղափոխվում է դեպի վեր և նվազում է տարածքով: Ընդ որում, որքան ավելի հեռուն, այնքան արագ կշարունակվի այս գործընթացը։Բայց ամենահետաքրքիրը կսկսվի, երբ այս գործընթացը վերջապես ավարտվի, քանի որ այժմ հավերժական սառույցի շրջանը զգալի ներդրում ունի Հյուսիսային կիսագնդի ընդհանուր ջերմաստիճանի հավասարակշռության մեջ, քանի որ այն տաքացնելու համար շատ ջերմություն է պահանջվում: Եվ հենց Ռուսաստանն է ամենաշատ օգուտները ստանալու հավերժական սառույցի իսպառ անհետացումից, քանի որ մենք կստանանք հսկայական տարածքներ, որոնք կդառնան օգտագործելի։ Իրոք, այժմ հավերժական սառույցը զբաղեցնում է Ռուսաստանի տարածքի ավելի քան 60%-ը։