Бесплатная техническая библиотека

О Луне, ртути и землетрясениях. Детская научная лаборатория

Справочник / Детская научная лаборатория

 Комментарии к статье

Немудреная уловка Стахеева сработала безотказно. На его вопрос - с чем у меня в первую очередь ассоциируется слово "ртуть" - я, как заранее предположил Юрий Иванович, честно ответил: с "градусником". Это всегда бывает обидно, когда тебя ловят на стереотипности мышления. Конечно, если напрячь память, можно было припомнить ртутные люминесцентные лампы, что "жидкое серебро" было одним из излюбленных веществ у алхимиков, что ртуть - это металл, который знали еще в доисторические времена... И все-таки градусник.

Почему я начал с этого обыденного вроде бы факта? Потому что в тысячелетнюю историю ртути советскими учеными недавно вписана совершенно новая, удивительная по оригинальности страница. И еще - речь как раз пойдет о нестереотипном мышлении, которое сочетает необычные ассоциации и стройную логику исследования, настойчивость и терпение на пути к цели. Может быть, поэтому история эта, рассказанная старшим научным сотрудником лаборатории космической химии Института геохимии и аналитической химии АН СССР, подобна своеобразному научному детективу.

Началась она несколько лет назад, когда автоматическая станция "Луна-13" доставила на Землю пробы лунного грунта. Ученым предстояло уточнить строение лунной коры - хотя бы той ее части, до которой дотянулся пробоотборник. А первым делом надо было расположить пробы в том же порядке, в котором станция их брала. До этого все пробы оставались, так сказать, анонимными - все они были упакованы в одном контейнере вперемешку.

Так лунные породы оказались в лаборатории космической химии. Чтобы узнать, с какой глубины взята та или иная проба, надо было найти отличия в их химическом составе. Спектральные исследования показали, что на Луне есть практически все те же элементы, что и на Земле, - молибден, свинец, железо, ртуть... Ртуть заинтересовала ученых более всего. Она, по замыслу исследователей, могла послужить самым надежным ориентиром в их работе. Идея заключалась в следующем. Температура на поверхности Луны за сутки очень сильно изменяется. Ночью там холодно - минус 150°. А днем - плюс 150° С. А ртуть - вещество жидкое, летучее. Днем ртуть, содержащаяся в верхних слоях, активно испаряется. Более глубокие слои нагреваются меньше, следовательно, ртути в них должно сохраниться больше. Вот эти различия и надо было уловить с помощью специально созданного для этого прибора.

Прибор в этой истории играет особую роль, поэтому остановимся на нем подробнее. Во-первых, его пришлось придумывать. Существовали, правда, приборы для санитарного контроля атмосферы, но их чувствительность, по данным спектральных исследований Луны, оказывалась примерно в тысячу раз ниже, чем нужно было для определения концентрации ртути в лунном грунте. А другие устройства, более чувствительные, связаны с радиоактивностью и не могут долго работать в непрерывном режиме.

Главную часть нового прибора приобрели... в магазине бытовой электротехники. Это портативный косметический приборчик для искусственного загара "Фотон" в котором установлена ртутная лампа, дающая ультрафиолетовый свет. Пары ртути, как известно, светятся в ультрафиолете. Причем интенсивность свечения пропорциональна концентрации ртути. Взяли лампу "Фотона", выточили металлический цилиндр с Двумя отверстиями под углом в 90°. С одного конца в такой цилиндр светит лампа, с противоположного - смотрит фотоэлемент. Если через цилиндр прокачивать воздух, содержащий пары ртути, фотоэлемент "увидит" свечение и преобразует его в электрический ток. Чем сильнее свечение, тем сильнее ток. Но это только схема прибора. Самым же трудным в реальном приборе оказалось найти подходящее затемнение. Лучи лампы многократно отражаются от внутренних стенок цилиндра и попадают на фотоэлемент. А свечение паров так слабо, что даже тысячекратно отраженный луч может оказаться сильнее. Чем только не коптили внутренность цилиндра - свечкой, газом, углем... Наконец нашли самое черное покрытие для ультрафиолетовых лучей. Его дала копоть от бересты. Прибор заработал с невиданной доселе чувствительностью.

Результаты первых же замеров вдруг показали, что ртути в лунном грунте почти вдвое меньше, чем предполагали. Решили перепроверить эти результаты. Теперь ртути стало... больше. Еще серия проверочных опытов, буквально час спустя. Концентрация ртути возрастает... В чем дело? Неисправный прибор? Его заново откалибровали, выверили... Увы, новые эксперименты дали ту же самую картину. Получалось, что сначала ртуть из грунта куда-то пропадала, а затем потихоньку возвращалась.

Почему исчезает ртуть? Образцы для экспериментов дробили на воздухе. Может быть, именно тогда ртуть и испаряется? Но ведь грунт при этом совершенно не нагревали, не было тут никакой имитации лунного дня и ночи. И все-таки решили проверить. Очередную порцию грунта дробить не стали, а, изолировав от атмосферы, растворили в кислоте. Все стало на свои места - эксперимент доказал, что под прессом как раз и теряется почти половина ртути. Но чем это объяснить? Выдвинули такую гипотезу. Разрушению образца под прессом предшествуют микросдвиги в породе. Ртуть внутри куска породы располагается на гранях зерен-кристаллов, составляющих этот кусок. Теперь воспользуемся далекой, но, как считают исследователи, довольно точной аналогией. Представьте бутерброд с маслом, накрытый еще одним куском хлеба. Если один кусок сдвинуть относительно другого, масло выдавится наружу. Примерно так может происходить и с ртутью. Она обнажается при разрушении породы и начинает интенсивно испаряться.

Теперь надо было как-то ответить и на второй вопрос: откуда ртуть потом берется? Тут вспомнили так называемый "ртутный парадокс". В метеоритах много раз обнаруживалось огромное, в тысячи раз большее, чем в земных породах, содержание ртути. Причем заметили: чем дольше пролежал метеорит в музейной коллекции, тем ртути в нем оказывалось больше. Образцы лунного грунта, когда их извлекали из-под герметичного стеклянного колпака, тоже некоторое время до проверочного эксперимента находились на открытом воздухе. Родилась идея - что, если сравнить скорость накопления ртути метеоритами, пролежавшими точно известное время в музее, и лунным грунтом? Оказалось, скорости приблизительно совпадают!

Итак, получен ответ и на второй вопрос. Образцы лунной породы, словно губка, впитывают ртуть из земной атмосферы. Но, как всегда бывает в научном поиске, решили одну загадку - возникают новые. Откуда в земной атмосфере много ртути? Почему не накапливают ее земные породы? Как попадает ртуть в атмосферу?

Сотрудники лаборатории космической химии отправились в долгие, далекие, но вполне земные экспедиции, вооруженные своим прибором. Результатом их стало новое представление о роли ртути в земных процессах.

Мы еще в школе узнаем о круговороте в природе воды, углерода, азота... Теперь этот перечень дополнила ртуть. Причем без знания закономерностей круговорота ртути, как стало ясно, нельзя составить полную картину сложных геохимических, биологических, физических процессов, происходящих в биосфере. В ходе экспедиций ученые выяснили, что из глубин планеты ртуть поднимается сквозь горные породы вместе с так называемым газовым дыханием земли. Попавшая в атмосферу ртуть вымывается затем дождями, чтобы вновь очутиться в земле.

Измерения, сделанные в экспедициях, принесли и новые загадки. Когда начались замеры, вначале концентрация ртути в воздухе росла. Так длилось примерно с неделю. Затем концентрация начала снижаться. А еще через неделю она вновь стала нарастать. Как возникает эта двухнедельная периодичность? Ученые предположили, что в этом виновата... Луна. Она поднимает метровые волны океанских приливов, заставляет подниматься и опускаться земную кору как раз с той же периодичностью. В глубине земли при этом возникают напряжения, трещины. Ртуть в это время наиболее интенсивно испаряется из недр.

Обдумывая этот факт, исследователи вспомнили и загадку с прессом, который "крал" ртуть из лунного грунта. По сути дела, и в том и в другом случае причина интенсивного испарения ртути была одинакова... Но ведь и при землетрясениях, как выяснили к тому времени геофизики, возникают точно такие же условия! Незадолго до катастрофы под землей усиливаются напряжения, возрастает количество трещин в горных породах. Значит, перед землетрясением вблизи его очага, должна возрастать и концентрация ртути!.

Прибор повезли в районы высокой сейсмичности. Исследования провели в Туркмении, Таджикистане, Киргизии. Крупных землетрясений в этих районах тогда не случилось. Но небольших подземных ударов происходило много. И прибор сразу же зарекомендовал себя весьма надежным прогнозистом. За четверо-пятеро суток до землетрясения прибор предсказывал: будет толчок! В семи случаях из десяти предсказания оказывались верными. И теперь ученые работают над тем, чтобы увеличить надежность необычного прогнозиста.

Автор: А.Фин

 Рекомендуем интересные статьи раздела Детская научная лаборатория:

▪ Часы из консервной банки

▪ Точка Кюри

▪ Перископ для кругового обзора

Смотрите другие статьи раздела Детская научная лаборатория.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Связь между кофе, жиром и половыми гормонами 12.09.2026

Кофе давно стал привычной частью повседневной жизни миллионов людей. Его чаще всего связывают с повышением бодрости и улучшением концентрации, однако воздействие этого напитка на организм значительно сложнее. В последние годы специалисты все чаще изучают возможные связи между употреблением кофе, обменом веществ и гормональной регуляцией. Новое исследование ученых из Финляндии позволило обнаружить несколько любопытных закономерностей, касающихся жировой ткани, мышечной массы и половых гормонов. Исследователи из Университета Оулу проанализировали данные 2264 человек в возрасте 46 лет. Участники отличались по привычному количеству потребляемого кофе, и ученые сопоставили эти сведения с показателями состава тела, обмена глюкозы и инсулина, а также концентрациями половых гормонов. Полученные результаты указывают на связь между более высоким употреблением кофе и некоторыми особенностями метаболического профиля. При этом специалисты подчеркивают, что обнаруженные закономерности еще не дока ...>>

Умные паруса для торгового флота 12.09.2026

Морское судоходство остается одной из важнейших составляющих мировой экономики, но его зависимость от ископаемого топлива создает серьезные экологические и экономические проблемы. Поэтому разработчики судовых технологий ищут способы использовать возобновляемые источники энергии непосредственно во время плавания. Одним из наиболее перспективных направлений считается применение ветра, однако для его широкого внедрения недостаточно просто установить на судне парус или роторный движитель. Норвежская компания Kongsberg Maritime и консорциум морских предприятий и научно-исследовательских организаций решили объединить ветровую тягу с интеллектуальными системами управления судном в рамках проекта WINTEGRATE. Главная задача новой инициативы заключается в ускорении внедрения ветровых движительных систем, известных как WAPS, в коммерческое судоходство. Участники проекта рассчитывают добиться заметного сокращения расхода топлива и связанных с ним выбросов, сделав энергию ветра практичным дополн ...>>

Картофель фри и риск диабета 11.09.2026

Картофель давно стал одним из наиболее распространенных продуктов питания в мире, однако отношение к нему со стороны специалистов по питанию остается неоднозначным. Сам овощ содержит полезные питательные вещества, но его воздействие на организм во многом определяется тем, что происходит с ним во время приготовления. Новое крупное исследование Гарвардской школы общественного здоровья им. Т.Х. Чана показывает, что особенно заметную роль в этом вопросе может играть способ термической обработки. Картофель занимает важное место и в рационе жителей США: в среднем один американец съедает около 22 килограммов этого овоща в год. Исследователи решили выяснить, одинаково ли различные блюда из картофеля связаны с риском развития заболеваний. Результаты работы были опубликованы в научном журнале BMJ и показали существенную разницу между привычными способами приготовления одного и того же продукта. Наиболее неблагоприятный результат специалисты обнаружили для картофеля фри. У людей, которые уп ...>>

Случайная новость из Архива Охлаждение лазером 29.11.2015 Ученым из Вашингтонского университета (США) впервые удалось охладить воду с помощью инфракрасного лазера, который вырабатывает тепловую энергию. При облучении атомов лазерным лучом фотоны иногда могут отражаться обратно с более высокой частотой, для чего требуется дополнительная энергия из тепловых колебаний атомов. Как результат, лазер будет охлаждать вещество вместо привычного нагрева. Такие системы известны науке, но использовать их для работы в жидкой среде не удавалось в силу специфичных условий. Обычно вода поглощает инфракрасное излучение и нагревается, а чтобы избежать этого, американские физики сделали особый кристалл из фтора, лития, иттрия и иттербия. Форма нанокристалла представляет собой две соединенные пирамиды без вершин. В ходе эксперимента при облучении инфракрасным лазером небольшой мощности кристалл успешно поглощал тепло и в результате не нагрел, а охладил воду на 15 °C. Новая технология лазерного охлаждения жидкостей может пригодиться в области точной электроники и в медицинской сфере.

Другие интересные новости:

▪ Видеорегистратор Transcend DrivePro 520 записывает снаружи и внутри машины

▪ Портативный аккумулятор Asus ZenPower Max

▪ Кресло с кардиографом не даст водителю заснуть за рулем

▪ Упрощение переработки древесины в биотопливо

▪ Центр управления полетами в ноутбуке

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Ограничители сигнала, компрессоры. Подборка статей

▪ статья Овидиевы превращения. Крылатое выражение

▪ статья Что называли танками? Подробный ответ

▪ статья Животновод, крупный рогатый скот. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Расчет параметров ориентации спутниковой антенны. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Искусственное волокно получаем из медно-аммиачного раствора. Химический опыт

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026