Текст книги "Юный техник, 2007 № 11"

Автор книги: Юный техник Журнал

сообщить о нарушении

Текущая страница: 2 (всего у книги 5 страниц)

ПО СЛЕДАМ СЕНСАЦИЙ
Тунгусский метеорит не там искали?

Загадка легендарного Тунгусского метеорита не дает покоя ученым во всем мире вот уже 99 лет.

Сейчас известно, наверное, не менее сотни гипотез, объясняющих феномен 30 июня 1908 года, когда небо над сибирской тайгой в районе реки Подкаменная Тунгуска прочертил огненный след – и последовал мощнейший взрыв, ударная волна от которого дважды обогнула земной шар.

На месте взрыва, как ни странно, до сих не найдено ни одной частицы иноземного вещества. Все усилия ученых, начиная с экспедиции первого исследователя феномена Леонида Кулика, оказались тщетны. Был обнаружен лишь поваленный лес на площади более 2000 кв. км. Однако ни кратеров, ни иных явных следов падения болида найти не удалось.

Этот факт дал основания для самых фантастических предположений. Писатель-фантаст Александр Казанцев, например, в свое время выдвинул гипотезу, что над Тунгуской взорвался инопланетный космический корабль с ядерным двигателем. И, дескать, именно поэтому – из-за радиации – участники многочисленных последующих экспедиций стали фиксировать в предполагаемом районе падения бурный рост растений и мутации животных.

Однако большинство исследователей все же сошлись на мысли, что тунгусский феномен – природного происхождения. А кратера не осталось потому, что болид, к примеру, мог представлять собой ледяное ядро кометы, которая без следа испарилась при взрыве.

А вот группа итальянских исследователей под руководством специалиста по морской геологии Люка Гасперини полагает, что разгадка тунгусского феномена в том, что все эти десятилетия метеорит искали не там, где надо.

По мнению итальянцев, проведенные ими исследования озера Чеко, расположенного в 8 км к северо-северо-западу от «официального» эпицентра Тунгусской катастрофы, позволяют предположить его ударное происхождение и, соответственно, вероятную связь с событиями 30 июня 1908 года.

Зондирование дна озера эхолотом и сонаром, проведенное в рамках экспедиции Tunguska-99, показало, что его дно имеет конусообразную форму при максимальной глубине около 50 метров. Из этого факта итальянцы сделали вывод, что масса метеоритного тела, оставившего воронку, которая затем стала озером, могла составить 1500 тонн. В этом случае он мог являться фрагментом более массивного тела, взорвавшегося на высоте 5 – 10 км над землей, что соответствует наиболее распространенной версии взрыва Тунгусского метеорита.

Так выглядит на карте место предполагаемого падения Тунгусского метеорита.

По словам одного из участников экспедиции, профессора Андреа Магнатерра, сначала итальянцы провели детальный анализ спутниковых фотографий. По их мнению, после взрыва на большой высоте основного тела Тунгусского метеорита от него отделился твердый кусок диаметром в 10 м и весом около 1500 т, который продолжил свой полет со скоростью 10 км/с и упал в 8 км от места вывала леса.

Небесное тело пронизало слой вечной мерзлоты и застряло на глубине в несколько десятков метров. Затем на месте воронки образовалось озеро Чеко, которое и стало основным объектом исследований итальянцев.

По результатам проведенных измерений участники экспедиции смоделировали предполагаемую траекторию падения болида и сделали цифровую трехмерную модель озера. При этом выяснилось, что конус на дне озера имеет еще сужение с некоторым уклоном к северу, совпадающим с предполагаемой траекторией полета болида. Более того, на дне водоема под слоем ила исследователям по данным гравиметрической съемки удалось выявить некий сверхплотный объект диаметром больше 10 м.

Быть может, это и есть столь долго разыскиваемый остаток Тунгусского метеорита?

Чтобы получить ответ на этот вопрос, итальянцы надеются провести разведочное бурение на глубину порядка 50 м следующим летом.

С. ЗИГУНЕНКО

P.S.Наши исследователи, впрочем, сомневаются в гипотезе итальянцев. В частности, они указывают на тот факт, что при падении крупного метеорита лес в округе должен быть повален. Однако на берегах озера Чеко следов массового повала деревьев обнаружить не удалось. Разве что выгоревшая растительность за прошедшие 99 лет выросла снова…

РАЗБЕРЕМСЯ НЕ ТОРОПЯСЬ
Эстафета жизни

14 сентября 2007 года с космодрома Байконур был запущен необычный спутник «Фотон-3М». В течение 12 дней он провел 35 экспериментов в рамках исследовательской программы Европейского космического агентства. С собой он брал камень с органическими отложениями, продуктами жизнедеятельности водорослей. Вместе со спутником камень, словно метеорит, путешествовал в открытом пространстве. Теперь с его помощью ученые надеются получить ответ на очень важный вопрос: «Откуда появилась жизнь на нашей планете? Могла ли она быть занесена на Землю из космоса?»

Находки в горах

Вопрос о появлении жизни на Земле становится все более загадочным. Последние научные данные свидетельствуют, что первые живые существа появились на нашей планете 3,5 млрд. лет тому назад. То есть всего миллиард лет спустя после того, как образовалась сама планета.

«Это кажется невероятным, – разводит руками известный американский ученый, профессор Мерилендского университета Дэн Лейтроп. – Ведь наша планета только-только начала остывать. В каком инкубаторе могла зародиться на ней жизнь столь быстрыми темпами?..»

Однако, как говорится, факты – упрямая вещь.

А они таковы. В 2006 году молодой канадский ученый Нейл Баннерджи из университета Западного Онтарио решил испытать новый лазер-плазменный масс-спектрограф, изготовленный его коллегами из Университета Альберты (Канада).

Прибор этот отличается от других тем, что позволяет выявить даже ничтожные количества органических остатков в любых породах. А где их меньше всего? В тех породах, что возникли на заре существования планеты.

Тем не менее, в горах Австралии, самых старых на Земле, в ходе исследования пород архейского периода, которым, по меньшей мере, 3,35 млрд. лет, исследователь вдруг обнаружил частицы органики. Это само по себе стало сенсацией: ведь ранее возраст первых живых существ на нашей планете определялся по крайней мере в 2,7 млрд. лет.

Но на том дело не кончилось. К исследованиям канадского коллеги подключились сами уроженцы Зеленого континента. Экспедиция, организованная Австралийским центром астробиологии в горы Пилбара на западе Австралии, установила, что местные скалы, возраст которых насчитывает 3,5 млрд. лет, являются строматолитами – породами, возникающими вследствие жизнедеятельности синезеленых водорослей (цианобактерий)!

Наконец, летом 2007 года специалисты Канадского космического агентства снарядили экспедицию в горы на границе провинций Онтарио и Квебек, где горные породы еще старше. Но и там были обнаружены следы вездесущей жизни…

С одной стороны, у ученых в руках оказался инструмент, позволяющий с высокой степенью точности диагностировать следы древней органики. С другой, есть о чем задуматься. Ведь теперь придется пересматривать с учетом новых данных прежние теории возникновения жизни на нашей планете.

Как варили «первичный бульон»

Одна из самых распространенных теорий гласит, что жизнь зародилась в так называемом «первичном бульоне», из которого состоял Мировой океан 3–4 млрд. лет назад. В его воде были, вероятно, двуокись углерода, метан и аммиак – простые соединения, имеющиеся, по крайней мере, на некоторых других планетах Солнечной системы.

С набором таких веществ химики в XX веке попытались повторить процесс, который, по их мнению, мог некогда самопроизвольно произойти на нашей планете. Для этого они воспроизвели и условия, которые, по их мнению, существовали некогда на юной Земле. В сосуд с исходной смесью они подавали энергию в виде электрических разрядов, имитирующих молнии, освещали содержимое ультрафиолетовой лампой (ведь Солнце излучает и ультрафиолет), даже подогревали, решив, что «бульон» вполне мог нагреться, скажем, в результате вулканических процессов.

После нескольких недель в сосуде обнаружили коричневую жидкость, содержащую множество молекул более сложных, чем те, что были первоначально. В частности, в смеси нашли аминокислоты – блоки, из которых построены белки, составляющие один из двух главных классов биологических молекул. Затем в сосуде удалось синтезировать пурины и пиримидины – вещества, из которых построена ДНК – главная молекула жизни. Именно она, как известно, является главной на «фабрике» воспроизводства молекул, которая работает в каждой живой клетке.

Ну, а далее, возможно, дела в первичном океане обстояли так. В какой-то момент времени после многочисленных бесплодных попыток в океанской пене образовалась особенная молекула. Она обладала действительно замечательным свойством – умела повторять, воспроизводить саму себя. Копии довольно быстро, по историческим меркам, стали распространяться по морям и океанам Земли.

Однако в процессе их самопроизводства время от времени происходили разного рода отклонения. Многие из них оказались вредны, и подвергшиеся им молекулы вскоре разложились. Другие же, полезные, обеспечили репликаторам большую стабильность, высокую скорость воспроизводства. Такие молекулы получали очевидные преимущества по сравнению с другими, со временем их становилось больше, качественные изменения в них накапливались…

Конечно, все это быстрее сказать, чем сделать… Природа вела счет на миллиарды лет, пока наконец первичные молекулы, объединяясь между собой, не образовали простейшие одноклеточные микроорганизмы.

Как из «бульона» заварилась каша…

Вот так, согласно общепринятой теории, образовалась жизнь на нашей планете. Теперь в эту теорию приходится вносить поправки. Ведь получается, что у природы не было достаточно времени, чтобы методом проб и ошибок создать нечто полезное. На Земле не успел еще толком образоваться океан, а в нем уже, выходит, кипела жизнь.

Так откуда она взялась? Как показывают многочисленные исследования, проведенные в том числе и нашими учеными во главе с профессором С. Жмуром, в теле астероидов довольно часто обнаруживаются остатки органики. А стало быть, вполне возможно, что те же кометы, наряду со льдом, из которого образовались океаны, доставляли на планету в уже готовом виде органические вещества, а то даже и простейшие микроорганизмы.

Таким образом, согласно гипотезе панспермии, выдвинутой шведским биологом Сванте Аррениусом еще в 20-е годы прошлого столетия, природа сэкономила себе сразу миллиарды лет. И жизнь на нашей планете действительно могла возникнуть примерно 3,5 млрд. лет тому назад, а то и ранее. Правда, при этом неизбежно возникает вопрос: а откуда на самих астероидах и кометах появились зачатки жизни? На этот вопрос имеется, как минимум, три варианта ответа.

Варианты

Согласно первому варианту, органика является такой же неизменной составляющей Вселенной, как и другие ее составляющие. Ведь, как показывают исследования, в межзвездных облаках, из которых затем образуются звездные и планетные системы, всегда есть водород, углерод и другие химические элементы, из которых построены органические соединения. И там вполне могут протекать в течение десятков, а то и сотен миллиардов лет всевозможные реакции синтеза. Так что времени на эксперименты у природы вполне достаточно.

Второй вариант ответа и того интереснее. Представьте себе планету, вращающуюся вокруг звезды, которой через миллиард-другой лет предстоит взорваться и превратиться, скажем, в сверхновую звезду. Жители планеты заранее начинают искать варианты спасения цивилизации, искать новое место обитания – другую планету, подходящую для жизни. Обнаружить такую, чтоб была в точности, как их родная, практически невозможно, значит, нужно найти более или менее подходящую и заранее заслать туда соответствующие микроорганизмы. Пусть изменят состав атмосферы и почвы таким образом, чтобы переселенцам было удобно жить в новом доме!

Посылки же эти, по мнению нобелевского лауреата, первооткрывателя структуры ДНК, Френсиса Крика, будут представлять собой… опять-таки кометы и астероиды с органической «начинкой». И жизнь во Вселенной не погибнет, будет передаваться от планеты к планете своеобразной эстафетной «палочкой».

Жизнь в камне?

Свой вариант зарождения жизни предложил в 1985 году английский биохимик Грэхем Кэрнс-Смит из университета Глазго. По его мнению, такое явление, как передача тех или иных полезных свойств от «поколения к поколению» – а именно это можно считать одним из главных признаков живых существ, – появилось задолго до появления органической живой материи. И носителями этого фундаментального свойства жизни были тогда камни, точнее, кристаллы, из которых они состоят.

Как известно, в решетке каждого кристалла есть большее или меньшее количество дефектов – нарушений в расположении атомов или молекул в кристаллической решетке. В соответствии с теорией Кэрнса-Смита, именно эти дефекты в кристалле и представляют собой «первичную информацию», а сама гипотеза получила название «кристаллы как гены» ( crystals as genes).

Если «материнский» кристалл, пронизанный линейными дефектами, раздробить на несколько кристаллов-зародышей, то «дочерние» кристаллы, вырастая, унаследуют часть дефектов исходного. Причем в ходе роста в дочерних кристаллах появляются дополнительные дефекты, не связанные с «родителем» – их тоже можно назвать «мутациями».

Некоторые «мутации» благоприятны, так как позволят «дочернему» кристаллу быстрее расти, и они закрепятся, другие же, наоборот, повредят росту кристаллов, а потому не будут переданы по наследству.

Таким образом, Кэрнс-Смит выстроил целое подобие эволюционной теории для царства кристаллов, очертив возможный механизм передачи информации в «предбиологическом» мире.

Гипотезу Кэрнса-Смита подтвердили эксперименты. Группа ученых из Вашингтонского университета под руководством Барта Кара с помощью электронного микроскопа составила карту распределения дефектов «мамы». После этого «родителя» нарезали на «зародыши», которые поместили в специальный раствор, чтобы росли. Затем построили карты дефектов «детей». Сравнение карт дефектов разных поколений кристаллов показало, что наследование дефектов действительно происходит, так что гипотеза Кэрнс-Смита физически обоснована.

Теперь остается понять, как произошел переход от «кристаллической жизни» к биологической. Сам ученый проиллюстрировал проблему возникновения самых первых живых клеток таким изящным примером.

«Если мы хотим построить каменную арку, – рассуждает он, – бесполезно пытаться просто соединять камни между собой, они будут падать. Нужно сначала возвести некую опору, и, только смонтировав на ней арку, подпорки можно убрать».

Клетка тоже представляет собой некую систему, и для ее формирования тоже требовалась некая «опора». Кэрнс-Смит предположил, что такой «опорой» могли стать структуры глины или камня, имеющие определенную генетическую информацию. Они как бы поделились ею с органическими структурами.

Механизм такой передачи до конца не понятен. Но, по-видимому, и в живой, и в неживой природе действуют одни и те же законы. Так, например, недавно ученые, изучавшие поведение сложной смеси неорганических веществ в плазме, неожиданно выяснили, что частицы в плазме могут начать самоорганизовываться, выстраиваться в микроскопические нити, приобретающие форму спирали. Эти спиральные образования электрически заряжены и притягиваются друг к другу. И подобно нитям ДНК, они способны делиться и образовывать копии первичной структуры. Более того, эти новые структуры могут воздействовать на свое окружение, вызывая в нем изменения, а также эволюционировать в менее стабильные структуры, оставляя после себя осколки.

Отсюда всего шаг до предположения о том, что спиральные скопления частиц, образовавшиеся в межзвездной пыли, можно рассматривать как нечто живое.

Станислав СЛАВИН

У СОРОКИ НА ХВОСТЕ

САМОЕ ВЕЛИКОЕ ОЛЕДЕНЕНИЕ.Более 500 млн. лет назад наша планета была полностью покрыта снегом и льдом. К такому выводу, как сообщает журнал «Нейчур», пришел американский ученый Дэвид Эванс из Йельского университета. Он обобщил данные о геомагнитных характеристиках пород, сформировавшихся в период протерозойской эры, которая предшествовала появлению на Земле сложных форм жизни и началась на нашей планете 2500–2700 млн., а завершилась 630–700 млн. лет назад. В итоге американский геолог сделал вывод, что в эру неопротерозоя вся планета была покрыта снегом и льдом.

СИЛА ЕСТЬ – УМА НЕ НАДО?Неумеренное наращивание мускулов способно повредить мозгам – к такому выводу пришли ученые из Йельского университета в США. Они доказали, что излишек мужского гормона – тестостерона, возникающий при этом, может вызывать саморазрушение клеток мозга.

«Эффект наблюдается примерно такой же, как при болезни Альцгеймера, именуемой порой старческим слабоумием, – заявила руководитель исследовательского проекта Барбара Эрлих. – Любопытно, что «женский гормон» – эстроген – обладает, судя по всему, прямо противоположными свойствами».

ПОД ПРИСТАЛЬНЫМ ВЗГЛЯДОМ.Люди ведут себя честнее, когда чувствуют на себе взгляд, даже если речь идет о взгляде человека с фотографии. Такой вывод был получен британскими психологами из университета г. Ньюкасл, Англия, в ходе простого, но наглядного эксперимента.

Исследователи Мелисса Бейтсон, Дэниэл Неттл и Гилберт Робертс разместили на стене напротив кофеварок и кипятильников плакат, изображение на котором менялось каждую неделю. Оказалось, что в те дни, когда на подопытных с плаката смотрели глаза человека, в коробке для добровольной платы за напитки собиралось втрое больше денег, чем во всех остальных случаях.

Ученые полагают, что фотографии с «глазами» могут заменить дорогостоящие камеры слежения и плакаты с призывами к сознательности на улицах и в общественном транспорте.

ЖЕЛЕЗНЫЕ САПОГИ ДЛЯ ДОЛГОЖИТЕЛЕЙ?Китаец Лай Инъин из города Цюаньчжоу, что в юго-восточной провинции Фуцзянь, нацепив железные «ботинки» весом 262 кг, смог сделать 27 крохотных шажков, преодолев в общей сложности дистанцию в… 1 метр.

Силач, работающий в службе охраны, не является ни культуристом, ни чемпионом по рестлингу. Зато он владеет секретами древнекитайского боевого искусства ушу, которые позволили ему максимально раскрыть свои физические и психологические возможности, сообщает газета «Дуннань цзаобао».

Интересно, что любовь к тяжелой обуви у китайцев, можно сказать, традиционная. Многие крестьяне в провинции издавна ходят в тяжелых башмаках, полагая, что это способствует их здоровью и долголетию. Так ли это на самом деле, никто пока не проверял.

НОВАЯ ЖИЗНЬ СТАРЫХ ИДЕЙ
И вновь… соломенные крыши?

Недавно в Подмосковье видел совсем новый дом, но под… соломенной крышей. Что, у хозяина денег не хватило на нормальную кровлю? Или это мода такая пошла?..

Сергей Котов,

г. Серпухов

Некогда на юге и в центре России за неимением других кровельных материалов крыши крыли соломой и камышом. С распространением черепицы, шифера и кровельного железа о них стали забывать. Сейчас соломенные крыши возвращаются. И не только в России. Почему?

Изготовление металла, синтетических кровельных материалов приводит к истощению кладовых полезных ископаемых, а вот солому с камышом природа воспроизводит каждый год. И потому в Северной Америке и Западной Европе то тут, то там снова стали появляться коттеджи под соломенными и камышовыми крышами. Особенно популярны они в США, Германии, Бельгии, Нидерландах и Великобритании.

«Наилучший материал для крыши – камыш, – утверждают специалисты. – Он практически не впитывает воду и не набухает от сырости. При правильном монтаже камышовая кровля прослужит лет 50, а то и больше»…

Однако они лукавят. Как показывает былой опыт, редко какая соломенная или камышовая крыша служит более 5 – 10 лет. Даже при островерхой крыше влага все-таки постепенно пробирается под стреху, и вскоре выясняется, что нужно менять не только солому, но и деревянную обрешетку крыши под ней. Между тем, перекрыть такую крышу – дело небыстрое; даже у людей опытных на это уходит 2–3 недели.

Поэтому даже те, кто не прочь обзавестись модной «экологической» крышей, предпочитают «солому» из полимеров. Циновки из искусственной соломы можно раскатать по крыше всего за один день. Ведь выпускается она в виде ковриков размерами 500x300 мм и толщиной около 140 мм. Несмотря на немалую толщину, подобное покрытие втрое легче крыши из натуральной соломы (вес циновки – 12 кг на кв. м.), а служит, как минимум, лет 15–20. Стоит покрытие из искусственной соломы вместе с монтажом и утеплителем из нервущейся бумаги – около 70 долларов США за 1 кв. м крыши.

В Россию искусственную солому с начала XXI века стали завозить из Голландии. В Подмосковье уже стоят симпатичные дома с соломенными крышами. Они выглядят даже немного сказочными. Однако в наших погодных условиях вряд ли подобные крыши получат массовое распространение. Черепица все-таки надежнее.