Yana bir bor "abadiy muzlik" haqida

2024 Muallif: Seth Attwood | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-16 16:19

O'quvchilar "abadiy muzlik" ning kelib chiqishi haqidagi boshqa nazariya bilan video yuborishdi. Bu mavzu ham meni uzoq vaqt ta'qib qilmoqda, chunki mavjud faktlar hech qanday tarzda taklif qilingan nazariyalarga mos kelmaydi. Shuning uchun men taklif qilingan versiyalarning hech bo'lmaganda bir nechta nomuvofiqligini oqlash uchun mavjud ma'lumotlarni kamida bir oz tizimlashtirishga qaror qildim.

Boshlash uchun, keling, ko'proq yoki kamroq ishonchli va bir necha bor tasdiqlangan permafrost haqidagi asosiy faktlarni sanab o'tamiz:

1. Tuproqning muzlash chuqurligi 900 metrga yetishi mumkin (1200 metrgacha bo'lgan abadiy muzlik chuqurligi haqida gap bor).

2. Abadiy muz bilan qoplangan eng katta hudud Sibirda. Shuningdek, Shimoliy Amerikada abadiy muzlik zonalari mavjud. Ammo janubiy yarimsharda, Antarktidadan tashqari, abadiy muzlik zonalari mavjud emas. Bunday holda, men baland tog'li hududlarni, masalan, Himoloy yoki And tog'larini hisobga olmayapman, bu erda muzlatilgan tuproqli hududlar ham mavjud, ammo bu erda ularning paydo bo'lish sababi juda tushunarli va hech qanday maxsus savollar tug'dirmaydi.

3. Permafrost asta-sekin eriydi va uni qoplagan maydon Sibirda ham, Shimoliy Amerikada ham doimiy ravishda qisqaradi.

4. Abadiy muzliklarda muzlab qolgan va hozirda erigan hayvonlar jasadlarining ko‘plab topilmalari mavjud. Shu bilan birga, topilgan jasadlarning bir qismi juda yaxshi saqlangan. Bundan tashqari, ovqat hazm qilish tizimi ichida o'zlashtirilmagan oziq-ovqat qoldiqlari topilgan jasadlar yoki og'zida o't bo'lgan mamontlarning o'sha o'liklari topilgan.

5. Mahalliy xalqlar hayvonlarning, shu jumladan mamontlarning eritilgan tana go'shtidan o'zlari yoki itlari uchun oziq-ovqat sifatida foydalanganlar.

Keling, abadiy muzlikning kelib chiqishining rasmiy versiyasini ko'rib chiqaylik. Ta'kidlanishicha, bular "muzlik davri" deb ataladigan oqibatlar bo'lib, Yer sovib ketgan va o'rtacha yillik harorat hozirgidan ancha pastroq qiymatlarga tushib ketgan. Tuproqning muzlay boshlashi uchun o'rtacha yillik harorat 0 darajadan past bo'lishi kerak. Ba'zi hududlarda abadiy muzlik yoshi 1-1,5 million yil deb baholanadi, ammo umuman olganda, abadiy muzning zamonaviy konturlarini tashkil etgan oxirgi jiddiy sovuq taxminan 10 ming yil oldin bo'lganligi ta'kidlanadi.

Nega biz millionlab yillar haqida gapirayapmiz? Ammo moddaning issiqlik sig'imi va issiqlik o'tkazuvchanligi kabi tushunchalar mavjud bo'lgani uchun. Agar siz sirtni mutlaq nolga keskin sovutsangiz ham, materiyaning katta massasi butun hajm bo'ylab darhol sovib keta olmaydi. Abadiy muzlik haqida yuqorida aytib o'tilgan maqolada "O'rtacha salbiy haroratlarda muzlash chuqurligi" jadvali mavjud bo'lib, shundan kelib chiqadiki, 687,7 metr chuqurlikdagi muzlash uchun o'rtacha yillik harorat 775 ming uchun 0 darajadan past bo'lishi kerak. yillar. Aytgancha, "muzlik davri" ning bunday davomiyligi o'z-o'zidan rasmiy versiyaga chek qo'yadi, chunki Yerda bunday uzoq muzlik davri bo'lganligini tasdiqlovchi boshqa faktlar yo'q. Ehtimol, bu ertak katta chuqurlikda abadiy muzlik paydo bo'lishining sabablarini qandaydir tarzda tushuntirish uchun o'ylab topilgan.

Ammo biz hayvonlarning jasadlarini ham topdik, ular nafaqat yaxshi saqlanib qolgan. Ovqat hazm qilish tizimida emas, balki og'izda ham hazm bo'lmagan oziq-ovqat qoldiqlarining mavjudligi ularning juda tez muzlab qolganligini ko'rsatadi. Ya'ni, qish cho'zilib, yoz qisqarayotgan paytda asta-sekin sovish emas edi. Agar xuddi shu mamontlar qishki ayozlarda muzlatilgan bo'lsa, unda ularning og'zida o't bo'lishi mumkin emas edi.

Ikkinchi muhim jihat shundaki, topilgan jasadlar erishdan oldin chirish belgilarini ko'rsatmaydi. Aynan shuning uchun bu jasadlarning go'shti oziq-ovqat uchun ishlatilishi mumkin. Ammo bu shuni anglatadiki, muzlagandan keyin bu jasadlar hech qachon eritilmagan! Aks holda, birinchi yozda, uning davomiyligidan qat'i nazar, erigan jasadlar parchalana boshlagan bo'lishi kerak edi. Aynan shu faktning o'zi sovutishning halokatli ekanligini va mavsumga qarab haroratning tsiklik o'zgarishi bilan hech qanday aloqasi yo'qligini isbotlaydi.

Muzlatilgan hayvonlarning jasadlari go'shti yeyish mumkinligi ham bizni ishontirishga uringanidek, u o'n minglab yillar davomida abadiy muzliklarda bo'lmaganidan dalolat beradi. Mamontlarni muzlatib qo'ygan falokat nisbatan yaqinda, 300 yildan 500 yil oldin sodir bo'lgan. Bu erda hiyla-nayrang shundaki, hatto muzlatilgan bo'lsa ham, go'sht va boshqa organik to'qimalar hali ham o'z xususiyatlarini yo'qotadi va o'zgaradi. Past haroratlar tufayli bu go'shtda mikroorganizmlar rivojlana olmasligi, vaqt va past harorat ta'sirida oqsil molekulalarining o'zi yo'q bo'lib ketmasligini anglatmaydi.

Yana qanday variantlarimiz bor?

"Janibekov effekti" tarafdorlari, go'yoki Yerning aylanishiga yoki uning dastlabki holatidan qisman siljishiga sabab bo'lishi kerak bo'lgan versiyani ilgari surdilar, unga ko'ra inertial to'lqin paydo bo'ladi, bu esa burilish sodir bo'lganda. Yer qobig'i qit'alar bo'ylab aylanib, metan gidratlarini quruqlikka olib chiqishi kerak edi … Ushbu birikmalarning o'ziga xos xususiyati shundaki, ular faqat okeanlarning katta chuqurliklarida mavjud bo'lgan yuqori bosimda barqarordir. Agar ular er yuzasiga ko'tarilsa, ular issiqlikni kuchli singdirish bilan o'z tarkibidagi gaz va suvga intensiv ravishda parchalana boshlaydi.

"Janibekov effekti" ning o'ziga to'xtalmasdan, keling, abadiy muzlik hosil bo'lishining metangidrat versiyasini ko'rib chiqaylik.

Agar inertial to'lqin bilan materikga shunchalik miqdordagi metan gidratlari tashlangan bo'lsa, ular parchalanish paytida shunday ulkan hududda abadiy muzlik hosil qila oladigan bo'lsa, ularning parchalanishi paytida chiqarilgan metan qayerda? Uning atmosferadagi ulushi nafaqat katta, balki juda katta bo'lishi kerak. Aslida, atmosferadagi metan miqdori atigi 0,0002% ni tashkil qiladi.

Bundan tashqari, metan gidratlarining qit'alar yuzasiga tushishi va ularning keyinchalik parchalanishi tuproqning katta chuqurlikda muzlashini tushuntirmaydi. Bu jarayon halokatli edi, ya'ni u tez edi va bir necha kun ichida, ko'p haftalarda yakunlanishi kerak edi. Bu vaqt ichida tuproq jismonan biz kuzatadigan chuqurlikgacha muzlash uchun vaqt topa olmaydi.

Menda metangidratlar uzoq masofaga suv orqali qit'aning ichki qismiga olib o'tilgan bo'lishi mumkinligiga ham katta shubhalarim bor. Gap shundaki, metangidratlarning parchalanishi ular quruqlikda bo'lganda emas, balki tashqi bosim pasayganda boshlanadi. Shuning uchun ular suvning yuqori qatlamlarida bo'lganlarida okeanda chirishni boshlashlari kerak edi. Natijada, metangidratlari bo'lgan suv parchalanmagan metangidratlarni ichkariga olib o'tishidan oldin qirg'oq yaqinidagi sayoz suvda muzlashi kerak edi. Natijada, biz Sibirning markazida abadiy muzlik emas, balki okean qirg'oqlari bo'ylab muz devorlariga ega bo'lishimiz kerak edi.

Abadiy muzlik shakllanishining yana bir versiyasini Oleg Pavlyuchenko “Parmafrostning qo'rqinchli siri. UCHTA qutb ikki toshqin."

Uning versiyasiga ko'ra, abadiy muzlikning sababi Yerning bugungi Oyga qo'shimcha ravishda mavjud bo'lgan qo'shimcha sun'iy yo'ldoshlaridan biri bilan to'qnashuvidan keyingi oqibatlardir. To'qnashuv joyida Yer atmosferasi yon tomonlarga siqib chiqarildi va "kosmik sovuq hosil bo'lgan huni ichiga quyildi".

Shunga qaramay, hozirda biz uchta sun'iy yo'ldosh versiyasining o'ziga xosligi va Oleg Pavlyuchenko tomonidan ilgari surilayotgan ulardan ikkitasining yo'q qilinishini ko'rib chiqmayapmiz, natijada sun'iy yo'ldosh bo'lmagan ob'ekt bilan to'qnashuv sodir bo'lishi mumkin. Yer, ayniqsa, bu variantni men uning "Yerning boshqa tarixi" asarida ko'rib chiqaman. Keling, Oleg tomonidan taklif qilingan jarayon jismoniy nuqtai nazardan mumkinmi yoki yo'qligini bilib olaylik?

Boshlash uchun shuni aytish kerakki, issiqlik tanadan atrof-muhitga termal nurlanish shaklida yoki issiq moddaning sovuq bilan bevosita aloqasi orqali berilishi mumkin. Bundan tashqari, sovuq moddaning issiqlik sig'imi qanchalik katta bo'lsa, u issiqdan ko'proq issiqlik olishi mumkin. Va issiqlik o'tkazuvchanligi qanchalik yuqori bo'lsa, bu jarayon tezroq sodir bo'ladi. Shunday qilib, agar biron sababga ko'ra Yer atmosferasida "voni" paydo bo'lsa, u holda kosmosdan hech narsa "shoshilma" olmaydi, chunki biz kosmosda kuzatamiz. kosmik vakuum, ya'ni moddaning deyarli to'liq yo'qligi. Shuning uchun, bu holda Yerning sovishi faqat sirtdan termal nurlanish tufayli davom etadi. Kosmik kemalarni loyihalashdagi eng katta muammo bu ularni samarali sovutishdir, chunki vakuumda issiqlik nasosi printsipiga asoslangan klassik sovutish moslamalari ishlamaydi.

Taklif etilayotgan versiyada duch keladigan ikkinchi muammo materik yuzasiga metan gidratlarining chiqishi bilan bir xil. Bunday "voni" mavjud bo'ladigan vaqt juda va juda qisqa bo'ladi. Ya'ni, bu vaqt ichida tuproq kerakli chuqurlikka muzlash uchun vaqt topa olmaydi. Va bu to'qnashuv joyida katta kosmik ob'ekt bilan to'qnashuv paytida zarbadan juda katta miqdordagi issiqlik ajralib chiqishi kerak bo'lgan haqiqatni hisobga olmaydi.

Ushbu video ostidagi sharhda men boshqa versiyani taklif qilishga harakat qildim. Uning mohiyati shundaki, to'qnashuv qattiq kosmik jism bilan emas, balki muzlagan gazdan, masalan, azotdan iborat ulkan kometa bilan sodir bo'lishi mumkin. Nima uchun aynan azot? Lekin u atmosferada allaqachon ko'p bo'lgan gazlardan biri bo'lishi kerakligi sababli. Aks holda, biz hozir atmosferada bu gaz borligini kuzatishimiz kerak edi. Va atmosferada allaqachon 78% bo'lgan azot holatida uning miqdori bir foizga oshadi.

Bundan tashqari, yiqilgan jismning materiyaning bir qismi Yer yuzasi bilan to'qnashganda bug'lanishi kerakligi shubhasizdir. Ammo barchasi to'qnashuvning traektoriyasiga va ob'ektning o'lchamiga bog'liq. Agar jismlar yuzma-yuz to‘qnashmagan bo‘lsa-da, deyarli parallel traektoriyalar bo‘yicha nisbatan past tezlikda yaqinlashgan bo‘lsa va kometa yetarli darajada katta bo‘lsa, u holda to‘qnashuv kuchi to‘qnashuv vaqtida barcha kometa moddasini bug‘lantirish uchun yetarli bo‘lmas edi. Shuning uchun, zarba paytida bug'lanib ketmagan kometa materiyasining hajmi birinchi navbatda erishi, suyuq azotga aylanishi va etarlicha katta maydonni suv bosishi kerak edi. Shuni esda tutish kerakki, azotning erish nuqtasi -209, 86 daraja Selsiy. Va keyin, -195, 75 gacha qizdirilganda, qaynatiladi va gazsimon holatga o'tadi.

O'sha paytda bu versiya menga juda ishonarli bo'lib tuyuldi, ammo hozir mavzuni o'rganar ekanman, bu ham asossiz ekanligini tushunaman. Birinchidan, suyuq azot juda past issiqlik sig'imiga ega, shuningdek, erish va qaynashning o'ziga xos issiqligi. Ya'ni, muzlatilgan azotni eritib, keyin bug'lantirish uchun nisbatan kam issiqlik talab qilinadi. Shu sababli, etarlicha katta maydonda bir necha yuz metrli tuproq qatlamini muzlatish uchun juda ko'p miqdorda muzlatilgan azot kerak bo'ladi. Ammo biz bunday ulkan gazli kometalarni bilmaymiz. Va umuman olganda, bunday ob'ektlar mavjud bo'lishi haqiqat emas. Bundan tashqari, bunday ob'ekt bilan to'qnashuv abadiy muzlikdan ko'ra ancha og'irroq oqibatlarga olib kelishi va Yer yuzasida to'qnashuvning aniq ko'rinadigan izlarini qoldirishi kerak edi.

Ikkinchidan, biz oldingi versiyalarda allaqachon aniqlagan bir xil muammoga egamiz. Sovutilgan kometa moddasi Yer yuzasiga ta'sir qilishi mumkin bo'lgan vaqt tuproqni deyarli bir kilometr chuqurlikda muzlatib qo'yish uchun juda qisqa edi.

Ushbu mavzu bo'yicha materiallarni yana bir bor ko'rib chiqayotib, men kutilmaganda bir parchaga duch keldim, buning natijasida abadiy muzlik paydo bo'lishining yangi gipotezasi tug'ildi. Mana bu parcha:

“1940-yillarda sovet olimlari abadiy muzlik zonasida (Strijov, Moxnatkin, Cherskiy) gazgidrat konlari mavjudligi haqidagi farazni ilgari surdilar. 1960-yillarda ular SSSR shimolida gaz gidratlarining birinchi konlarini ham topdilar. Shu bilan birga, tabiiy sharoitda gidratlarning paydo bo'lishi va mavjudligi laboratoriya tasdig'ini topadi (Makogon).

Shu vaqtdan boshlab gaz gidratlari potentsial yoqilg'i manbai sifatida qaraladi. Turli hisob-kitoblarga ko'ra, gidratlardagi quruqlikdagi uglevodorodlarning zaxiralari 1, 8 · 105 dan 7, 6 · 109 km³ gacha [2]. Ularning okeanlar va materiklarning abadiy muzlik zonalarida keng tarqalishi, haroratning oshishi va bosimning pasayishi bilan beqarorligi aniqlangan.

1969 yilda Sibirda Messoyaxskoye konini o'zlashtirish boshlandi, bu erda birinchi marta (tasodifan) tabiiy gazni to'g'ridan-to'g'ri gidratlardan olish mumkin bo'ldi (umumiy ishlab chiqarish hajmining 36% gacha). 1990 yil)"

Shunday qilib, Yerning ichaklarida metan gidratlarining katta hajmlari mavjudligi juda katta amaliy ahamiyatga ega bo'lgan tasdiqlangan ilmiy haqiqatdir. Agar bizda Yer qobig'ining deformatsiyasiga va uning ichida yoriqlar va ichki bo'shliqlarning paydo bo'lishiga olib keladigan sayyoraviy falokat bo'lsa, bu bosimning pasayishiga va shuning uchun metan gidrat konlarining parchalanish jarayonining boshlanishiga olib kelishi kerak edi. Yerning ichida. Bu jarayon natijasida metan, shuningdek, suv katta hajmda ajralib chiqishi kerak edi.

Bizda metanning yer osti zahiralari bormi? Ha albatta! Biz ularni ko'p yillar davomida pompalayapmiz va G'arbga Yamalda va faqat permafrost mintaqasida, deyarli uning epitsentrida sotamiz.

Yerda muzlagan suv hajmi bormi? Ma'lum bo'lishicha, u erda ham bor! Biz o'qiymiz:

« Kriolitozon - tog' jinslari va tuproqlarning salbiy harorati va er osti muzlarining mavjudligi yoki mavjudligi bilan tavsiflangan er qobig'ining yuqori qatlami.

"Kriolitozon" atamasining o'zi shuni ko'rsatadiki, undagi asosiy tosh hosil qiluvchi mineral muz (qatlamlar, tomirlar ko'rinishida), shuningdek, muzli tsement, bo'sh cho'kindi jinslarni "bog'laydi".

Abadiy muzning maksimal qalinligi (820 m) eng ishonchli tarzda 1980-yillarning oxirida Andiloq gaz kondensati konida aniqlangan. SA Berkovchenko Vilyui syneclise doirasida mintaqaviy ishlarni amalga oshirdi - ko'plari 10 yildan ortiq ishlamagan quduqlarning sezilarli sonida to'g'ridan-to'g'ri haroratni o'lchash (to'xtatilgan "tik turgan" qidiruv quduqlari dizel yoqilg'isi yoki kaltsiy xlorid eritmasi bilan burg'ulashdan so'ng darhol to'ldiriladi., tiklangan harorat rejimi)"

To'g'ri, oxirida "mansabdor shaxslar" qarshilik ko'rsata olmadilar va shunday deyishdi: "Kriolitozon, ehtimol, Shimoliy yarim shardagi iqlimning pleystosen davrida sezilarli darajada sovishi mahsulotidir". Bular bir joyda miqdorida mavjud bo'lgan metangidratlarning parchalanishining oqibatlari, degan fikr negadir ularning xayoliga kelmaydi.

Ushbu versiyada yana bir muhim plyus bor. Bu abadiy muzlik nima uchun katta chuqurlikka yetib borishini va bu juda qisqa vaqt ichida qanday sodir bo'lishi mumkinligini yaxshi tushuntiradi. Aslida, hamma narsa juda oddiy! "Yuzadan ichkariga muzlash" yo'q edi. Metan gidratlarining parchalanishi va shuning uchun tuproqning muzlashi bir vaqtning o'zida butun chuqurlik bo'ylab darhol davom etdi. Bundan tashqari, men halokat paytida abadiy muzlik aniq chuqurlikda, Yerning qalinligida hosil bo'lgan va falokat paytida emas, balki bir muncha vaqt o'tgach yuzaga chiqqan variantni to'liq tan olaman., atrofdagi hamma narsani muzlatish. Endi asta-sekin tiklanish va eritish jarayoni mavjud bo'lib, unda muzlatilgan maydon asta-sekin yuqoriga siljiydi va maydonda kamayadi. Bundan tashqari, qanchalik uzoq bo'lsa, bu jarayon tezroq ketadi. Ammo eng qizig'i, bu jarayon nihoyat tugallangandan so'ng boshlanadi, chunki hozirda abadiy muzlik mintaqasi Shimoliy yarim shardagi umumiy harorat muvozanatiga katta hissa qo'shmoqda, chunki uni isitish uchun juda ko'p issiqlik kerak bo'ladi. Aynan Rossiya abadiy muzliklarning butunlay yo'q bo'lib ketishidan eng ko'p foyda oladi, chunki biz foydalanishga yaroqli bo'ladigan ulkan maydonlarni olamiz. Haqiqatan ham, hozirda abadiy muzliklar Rossiya hududining 60% dan ortig'ini egallaydi.