Санкт-Петербургское отделение института геоэкологии им. Е.М. Сергеева

Российские ученые открыли новый минерал — ольгафранкит

Ученые из Санкт-Петербургского государственного университета, вместе с коллегами из нескольких других российских научных центров, открыли новый минерал, состоящий из никеля и германия (германид никеля). Минерал назвали ольгафранкит в честь российского геолога, профессора Санкт-Петербургского университета Ольги Викторовны Франк-Каменецкой. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда, опубликованы в журнале American Mineralogist.

Открытие было сделано, когда исследователи заново изучили образцы пород, собранных в Норильском рудном районе на севере Красноярского края. Там находятся богатые залежи медно-никелевых руд и других полезных ископаемых. Образцы пород около сорока лет хранились в качестве музейных экспонатов, и сейчас ученые исследовали их с помощью оптической и электронной микроскопии, определили их химический состав и установили их кристаллические структуры. В результате в породе было обнаружено присутствие германида никеля, или ольгафранкита.

Ранее этот минерал уже находили в составе хондритов Румурути — каменных метеоритов очень редко встречающегося типа, первым из которых стал метеорит, упавший близ Румурути в Кении в 1934 году. Однако ученые, обнаружившие ольгафранкит в метеоритах, не смогли исследовать его кристаллическую структуру, поэтому он не был описан как новый минерал.

Исследователи предположили, что обнаруженный в земных породах ольгафранкит может присутствовать не только в хондритах Румурути, но и в других метеоритах, в том числе в железных метеоритах, которые считаются осколками ядер планет. Дальнейшее изучение нового минерала поможет понять условия, в которых формируются космические тела, и улучшит наше представление о том, из чего может состоять ядро Земли, считают ученые.
Автор текста:Татьяна Щеглова
Источник – ВОКРУГ СВЕТА

Выдвинута новая теория появления воды на Земле

Изначально на основе высокой температуры ранней планеты предполагалось, что она была привнесена из космоса. Наиболее вероятными источниками считались ледово-каменные кометы из удаленных регионов Солнечной системы вроде пояса Койпера и облака Оорта. Лед на таких объектах сублимируется, формируя характерные хвосты.
К тому же существовала версия выделения воды из магмы при вулканизме путем конденсации водяного пара.
Определение изотопного состава воды в 1990 гг. подтвердило первую теорию. В то же время оказалось, что по соотношению дейтерия и водорода она ближе к углеродистым астероидам, чем к кометам. Эти объекты из основного пояса астероидов между Марсом и Юпитером содержат гидратированные минералы.
Новая гипотеза предполагает существование парового диска в ранней Солнечной системе. По мнению ученых, он образовался вследствие сублимации льда, содержащегося в астероидах протопланетного диска Солнца, в результате их нагрева после рассеяния последнего. Таким образом вода перешла в газообразное состояние, сформировав вокруг Солнца паровое облако. Оно постепенно расширялось внутрь Солнечной системы, окутывая планеты земной группы – Землю, Венеру, Марс, Меркурий. Пар захватывался ими гравитацией и конденсировался. Исследователи считают, что этот процесс происходил 20-30 млн лет после образования Солнца в связи с резким повышением его светимости, что ускорило дегазацию астероидов.
Данная теория основана на результатах астрономических наблюдений и миссий по изучению астероидов. В том числе были рассмотрены данные радиотелескопа ALMA по другим планетным системам со структурами вроде пояса Койпера. Они проявили возможность сублимации планетезималями летучих веществ вроде CO. Исследователи предположили, что объекты, находящиеся у звезд, скорее всего, поглощают воду.
Для подтверждения новой гипотезы ученые разработали численные модели, симулирующие все эти процессы. Результаты моделирования согласуются с фактическими данными: количеством воды на Земле, ее изотопным соотношением водорода и дейтерия и наличием воды на других планетах Солнечной системы, включая древний Марс.
Новую теорию подтверждает обнаружение связанных с водой минералов в виде солей натрия в материале астероида Рюгу.
Теперь ученые собираются проверить свою гипотезу обнаружением паровых дисков в молодых планетных системах путем наблюдений с использованием радиотелескопа ALMA.
Источник – geonews.ru

Экологи объявили пресную воду зоной глобальной катастрофы

Ученые обнаружили, что внутренние воды Земли — реки, озера и водохранилища — за последние сто лет стали активными «пожирателями» кислорода, серьезно нарушив глобальный баланс этого жизненно важного элемента. Исследование, опубликованное в журнале Science Advances, впервые построило глобальную модель кислородного цикла пресной воды и показало: мы наблюдаем не локальные отклонения, а последствия глобального антропогенного воздействия.
Кислород необходим не только для жизни рыб и других обитателей рек и озер — он участвует в важнейших биохимических циклах углерода и азота. Когда его становится слишком мало, наступает гипоксия — состояние, при котором экосистема начинает буквально «задыхаться»: погибает рыба, рушатся пищевые цепи, вода цветет и теряет качество. Если процесс продолжится, экосистемы рек, озер и водохранилищ могут значительно пострадать, что негативно скажется на биоразнообразии и устойчивости водных ресурсов, от которых зависят люди и природа.
Исследование команды из Утрехтского университета (Нидерланды) под руководством Цзюньцзе Вана и профессора Джека Мидделбурга показало: внутренние воды с начала XX века изменили свою роль в глобальном кислородном цикле. Они стали потреблять намного больше кислорода, чем производят, и теперь ежегодно удаляют из атмосферы около 1 млрд тонн кислорода — это примерно половина того, что выбрасывает обратно весь океан.
«Мы больше не можем игнорировать внутренние воды в глобальном климате и кислородном балансе», — подчеркивает Ван.
Ученые выяснили, что за ускоренным «оборотом» кислорода (то есть его более активным производством и потреблением) стоят в первую очередь прямые действия человека:
чрезмерное удобрение почв в сельском хозяйстве приводит к притоку питательных веществ в воды. Водоросли активно растут, но при разложении они потребляют много кислорода.
плотины и водохранилища замедляют течение воды, а значит — дольше сохраняются условия, при которых кислород уходит.
загрязнение сточными водами и перегрев водоемов также усиливают проблему.
Кроме того, потепление климата делает кислород менее растворимым в воде и ухудшает его циркуляцию в водоемах. Однако вклад температуры оказался меньше, чем считалось ранее — всего 10–20%.
«До сих пор считалось, что потепление — главный фактор, но наша модель показывает: человеческая деятельность влияет куда сильнее», — говорит Мидделбург.
Ранее такие изменения наблюдали лишь на отдельных участках — в «мертвых зонах» морей или цветущих озерах. Теперь же стало понятно, что речь идет о глобальной тенденции. Исследование показывает, что антропоцен — эпоха господства человека на планете — оставил четкий отпечаток на кислородном балансе внутренних вод.
Новая модель помогает увидеть картину целиком и предсказывать, где и когда могут возникнуть серьезные экологические риски. Ученые предупреждают, что ситуация близка к экологической катастрофе, о которой никто не догадывался. Нужно срочно принимать меры странам и экологам, чтобы избежать серьезных последствий или хотя бы подготовиться к ним.
Источник – ecoportal.su

Таинственная “гравитационная дыра” в Индийском океане: почему уровень воды здесь ниже на 106 метров?

В Индийском океане существует загадочное место, где гравитация ведет себя необычно — огромная впадина в геоиде Земли, где сила притяжения слабее, чем в других регионах. Из-за этого уровень моря здесь на 106 метров ниже среднего глобального показателя. Этот феномен, известный как Индийская океаническая геоидальная низменность, является крупнейшей гравитационной аномалией на планете и десятилетиями ставит ученых в тупик.
Впервые эту зону обнаружил в 1948 году голландский геофизик Феликс Венинг-Мейнес. Аномалия охватывает около 3 млн км² (почти как площадь Индии) и расположена к юго-западу от Шри-Ланки. Здесь гравитация слабее всего на 0,005%, но этого достаточно, чтобы создать “вмятину” в геоиде.
В 2023 году группа ученых под руководством профессора Аттрейи Гхоша из Центра наук о Земле в Бангалоре предложила объяснение: Миллионы лет назад, когда Индийский субконтинент столкнулся с Азией (образовав Гималаи), фрагменты древнего морского дна тектонической плиты Тетис погрузились в мантию. В сочетании с поднимающимися потоками горячей магмы это могло снизить плотность региона и ослабить гравитацию.
Однако не все ученые согласны. Доктор Алессандро Форте из Университета Флориды отмечает, что подобных аномалий нет в других зонах с активной тектоникой, например, у острова Реюньон. Новейшие исследования опровергли наличие магматического плюма под этой областью, но обнаружили более легкие и теплые породы на глубине 300–900 км, вероятно, связанные с Африканским суперплюмом.
Благодаря данным миссии NASA GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment), которая составила точную карту геоида, ученые выяснили, что эта гравитационная впадина сформировалась около 20 млн лет назад. Хотя это самая большая аномалия на Земле, она не единственная. Например, в Гудзоновом заливе (Канада) гравитация также слабее из-за постледникового поднятия коры. Однако Индийская океаническая низменность остается уникальной — как по масштабу, так и по не до конца ясному происхождению. Ученые продолжают исследования, чтобы раскрыть все тайны этой загадочной “гравитационной дыры”.

Источник – New-Science.ru