Вселенная и мы:                                         Космический вулканизм - 2

^{прошлое, настоящее, будущее} Солнечная система   Звёздные системы   стр. 1   2   3     Информбюро   Почта

В аналитической статье Ю.А. Колясникова (Новосибирск: Наука. Сиб. отделение, 1990) рассмотрена проблема поведения силикатного вещества при близмегабарных давлениях, достигаемых в некоторых уникальных процессах на поверхности Земли и в ее недрах. Близкая аналогия между их продуктами и продуктами камер подземных ядерных взрывов позволяет предполагать участие в них слабоэнергетических ядерных реакций, в частности принудительного электронного К-захвата (нейтронизации), вероятность которого возрастает с давлением. В качестве примера приведен анализ свойств шаровой молнии, удовлетворительное объяснение большинства загадочных свойств которой возможно, если предположить нахождение в ее центре миниатюрной холодной капли бароплазменной нейтронной материи.

2   Достижение высоких, в сотни килобар, давлений было возможным и при ударах разрядах особенно мощных молний в песок или в рыхлый грунт с образованием фульгуритов.

Чрезвычайная редкость обнаружения их крупных (более 1 м в длину) экземпляров свидетельствует отчасти о малой вероятности разрядов такой мощности. Интересно, что оценка вероятности возникновения шаровых молний такова же [Барри, 1983]. По-видимому, именно подобные чрезвычайно мощные молнии наблюдаются с искусственных спутников Земли, с расстояния в сотни километров. В обоих случаях мощность разряда превышала среднестатистический, вероятно, на несколько порядков. Пока же отметим, что разряд молнии — это прежде всего гигантской мощности поток электронов (заряд 20—30 Кл при силе тока в десятки и даже сотни тысяч ампер [Стаханов, 1985]!). На границе сред, особенно газ — твердое, он резко тормозится, в силу чего в месте удара молнии в землю практически мгновенно достигается аномально высокая концентрация электронов. Поскольку последние — наиболее подвижная субстанция внутри даже твердого вещества, то и при взрывах с достижением мегабарных давлений также создается аномально высокая концентрация электронов путем сближения атомов вещества с деформацией и частичным нарушением («обрушением») их электронных оболочек¹.
На примере перечисленных выше уникальных образований можно попытаться выяснить более конкретно, что же происходит с веществом при давлениях, достигаемых в недрах Земли. Ведь там, на границе ядро — мантия, как отмечалось выше, давление переходит за критический предел 1,4 Мбар и имеет место скачкообразное изменение плотности вещества от 5,5 до 10 г/см³ и более. Оно связано, скорее всего, не просто с изменением химического состава, например силикатного на существенно железный, или с изохимическими переходами первого рода, а с упоминавшейся уже и более фундаментальной унификацией составов в связи с переходом в бароплазменное состояние, на уровень элементарных частиц [Воробьев, 1971; Колясников, 1985], предполагавшийся А. Ф. Капустинским еще в 50-х годах [Капустинский, 1956]. Но это соответствует, по Л. Д. Ландау, фазовому переходу второго рода, когда имеет место еще и переход вещества в состояние квантовой жидкости.
К сожалению, в экспериментах статические давления такого порядка в достаточно большом объеме до сих пор не получены. Тем более важно изучать изменения состава и состояния вещества при близмегабарных давлениях, достигаемых в упомянутых выше уникальных процессах на поверхности планеты. Но и в экспериментах по ударному сжатию проявляются определенные эффекты унификации, требующие особого объяснения. Так, при ударном сжатии оливина и металлического железа при давлении более 1 Мбар имело место изменение химизма, т. е. элементного состава, которое А. К. Лаврухина [Лаврухина и др., 1984] объясняет испарением некоторых элементов, в том числе даже тугоплавких, хотя эксперимент производился, естественно, в закрытой системе. Последнее же предполагает испарение с бесследным исчезновением, чего в действительности просто не может быть!
С другой стороны, аналогия продуктов ВКС и камер ПЯВ наводит на мысль, что унификация состава, кроме всего прочего, может быть связана с происходящими при близмегабарных давлениях какими-то ядерными реакциями. Известно же, что на вероятность слабоэнергетических трансмутаций типа электронного К-захвата и бета-распада влияют внешние факторы, включая давление [Воробьев, 1971; Чечев, Крамаровский, 1978]. Однако мгновенно достигаемая при рассмотренных шоковых процессах аномально высокая концентрация электронов должна способствовать увеличению вероятности электронного К-захвата, который в сущности — геологический аналог процесса нейтронизации². В таком случае загадочное изменение химического (элементного) состава проще объяснить радиационным захватом барогенерированных нейтронов. Другими словами, вполне возможно, что сама унификация есть отчасти следствие нейтронно-ядерных реакций [Колясников, 1985], имевших место в участках достижения мегабарных давлений, что также предполагал Ю. Шубер.
С целью показать реальную возможность прямой барогенерации нейтронов не только в условиях звезд, но и в земных кратко рассмотрим состояние проблемы шаровой молнии^{дополнит.}: наиболее очевидного и столь же невероятного феномена.
Большинство исследователей считает, что ШМ — плазменное образование (плазмоид, по Р. Вуду и др. [Дмитриев, Журавлев, 1984]), существующее для такого состояния аномально долго [Стаханов, 1985]. Последнее предполагает наличие внутри нее источника энергии, которой она «запаслась» в момент своего образования. Из особенностей ШМ следует, что исходное вещество, непрерывно пополняющее шар плазмы энергией, сосредоточено в его центре и выдает энергию в виде некоего излучения.
Достоверно известны пока лишь средние размеры (20 — 30 см), энергия (~ 10 кДж) и максимальное время существования (до 15 мин) ШМ. Следовательно, ионизующее воздух излучение как следствие распада некоего неустойчивого состояния материи обладает средней длиной пробега его частиц в воздухе 10 — 15 см. Но такую величину пробега в воздухе имеют лишь электроны бета-распада нейтрона. Это наводит на мысль, что в центре ШМ может располагаться миниатюрная капелька нейтронной материи, при распаде которой под воздействием электронов и формируется шар ионизованного воздуха.
При энергии ШМ в 10 кДж (это сопоставимо с энергией импульса в ЛУТС) и энергии распада нейтрона в 1,3 МэВ количество барогенерированных нейтронов, требуемое для обеспечения существования ШМ, составит 5-10¹⁶.

_______________________________________________________________________________________________________________
¹Вообще-то, общепринято считать, что столкновение электронов с холодным катодом является источником рентгеновского излучения...

²Разрешен пока лишь для довольно редких массивных звезд.

                                                                                                                                             стр. 1   2   3