Около пятнадцати лет ученые, в том числе главный научный сотрудник Института геологии и минералогии СО РАН Виктор Шарапов, задавались вопросом: как и почему появляются кристаллы внутри пород, которые из глубин Земли выбрасывает в верхние слои потоком тепла. Согласно господствующей теории образования Земли, такого быть не должно.
Ответ на этот вопрос может помочь учёным раскрыть закономерности и процессы, которые лежат в основе образования всех минералов, более точно предсказывать землетрясения и намного эффективнее находить рудные ископаемые, такие как золото.
Около 15 лет назад учёными Института теоретической и прикладной механики – Анатолием и Верой Черепановыми – была создана математическая модель глубинных процессов, однако как проверить её учёные СО РАН придумали лишь сейчас.
В рамках эксперимента сотрудники нескольких научных институтов планировали воссоздать условия, существующие вблизи Земной мантии, и воздействовать соответствующими высокими температурами на ксенолиты – камни, которые выбрасываются вулканическими извержениями из недр планеты. Для большей точности эксперимент планировалось проводить в вакууме. Иначе говоря, ученые решили при помощи высоких температур расплавить тугоплавкий камень. В результате эксперимента в трещинах образца должны были сформироваться те самые кристаллы, которые изначально заинтересовали учёных.
Как создать и контролировать огромную температуру?
Решением этой задачи занялись научные сотрудники Института ядерной физики, в частности Юрий Семёнов.
«Когда-то мы сделали для военных установку, которая способна сваривать тугоплавкие металлы, например вольфрам, при помощи направленного пучка электронов. Нам удалось её несколько модернизировать и приспособить под узкие задачи. В результате была создана установка, способная нагревать объект до 2000–2500 градусов Цельсия. Это в два раза горячее, чем в самых мощных вулканах. При этом площадь воздействия не превышает 1 миллиметра», – рассказал Юрий Семёнов, научный сотрудник Института ядерной физики.
10 мая на территории ИЯФа ученые успешно провели эксперимент и за несколько минут превратили тугоплавкий камень (ксенолит, привезённый с Камчатки) в жидкую лаву. Остывая, образец начал напоминать стекло, но Виктор Шарапов – один из руководителей эксперимента – заверил, что это самые настоящие кристаллы, в которые превратилась порода.
Учёным ещё предстоит осмыслить полученные результаты, однако уже сейчас можно говорить о том, что математическая модель, созданная около пятнадцати лет назад, подтверждается.
Отметим, что эксперимент, осуществленный в новосибирском Академгородке, уникален и не имеет аналогов в мире.
Обсуждение темы на Форуме Академгородка
