Wanasayansi wanaelezea funnels za ajabu kwenye jukwaa la Kirusi kwa kufuta hidrojeni

2024 Mwandishi: Seth Attwood | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-16 16:17

Katika kipindi cha miaka 15 iliyopita, kesi nyingi za malezi ya craters zimezingatiwa katika maeneo ya kati ya sehemu ya Uropa ya Urusi. Miongoni mwao, aina mbili zinajulikana: kulipuka na janga.

Michakato inayoambatana na mwonekano wa kreta zinazolipuka wakati mwingine ni ya kuvutia sana. Mnamo Aprili 12, 1991, mita 400 kutoka mpaka wa jiji la Sasovo (kusini-mashariki mwa mkoa wa Ryazan), kulikuwa na mlipuko mkali, kama matokeo ambayo madirisha na milango iligongwa katika nusu ya jiji.

Kulingana na wataalamu, athari kama hiyo ya wimbi la mshtuko kwenye jiji inaweza kusababisha mlipuko wa angalau makumi kadhaa ya tani za TNT. Hata hivyo, hakuna athari za vilipuzi zilizopatikana. Kipenyo cha funnel kilichoundwa No 1 ni mita 28, kina ni mita 4.

Mnamo Juni 1992, kilomita 7 kaskazini mwa Sasovo, kwenye shamba la mahindi lililopandwa, funnel nyingine ya kulipuka (kipenyo cha 15 m, kina cha 4 m) iligunduliwa, wakati hakuna mtu aliyesikia mlipuko huo (lakini walipopanda, haukuwepo bado). Tabia ya kulipuka huanzishwa na ejection ya annular inayounda faneli kwa namna ya roller. Kwa kuongezea, kulingana na mashuhuda walioona crater katika hali safi, kulikuwa na vipande vilivyotawanyika kote - uvimbe wa udongo.

Tuna shaka isiyo wazi kwamba uundaji wa kreta hizi kwa namna fulani unahusishwa na uondoaji wa gesi ya hidrojeni ya sayari. Na pia tulijua kuwa wachambuzi wa gesi ya hidrojeni walikuwa zuliwa nchini Urusi, ambayo ilifanya iwezekane kupima yaliyomo kwenye hidrojeni ya bure katika mchanganyiko wa gesi katika safu ya mkusanyiko kutoka 1 ppm hadi 10,000 ppm (sehemu kwa milioni - sehemu kwa milioni, 10,000). ppm = 1%).

Tulitembelea funnels ya Sasovsky mnamo Agosti 2005, na tukamwalika Vladimir Leonidovich Syvorotkin, Daktari wa Sayansi ya Jiolojia na Madini, kwenye safari, ambaye alikuwa na vifaa muhimu na alikubali kwa upole kutufahamisha na njia ya "hydrogenometry".

Vipimo vya V. L. Syvorotkin katika eneo la Sasovsky vilionyesha kuwepo kwa hidrojeni ya bure katika hewa ya chini ya ardhi. Kwa bahati mbaya, wakati wa ziara yetu (Agosti, 2005), funnel No. 1 iligeuka kuwa ziwa ndogo, na kwa hiyo vipimo havikufanyika moja kwa moja kwenye funnel yenyewe. Hata hivyo, wote katika maeneo ya karibu yake na kwa umbali wa mita mia kadhaa, kuwepo kwa hidrojeni ilianzishwa. Funnel No 2 ilihifadhiwa kikamilifu, ikawa kavu kabisa, na kipimo chini yake kilionyesha mara mbili mkusanyiko wa hidrojeni kwa kulinganisha na eneo la karibu.

Kwa hiyo, kwa sasa inawezekana kukadiria maudhui ya takriban ya hidrojeni katika hewa ya chini ya ardhi, na hii inaonekana kuwa jambo la kuahidi sana kutoka kwa mtazamo wowote. Tulinunua vichanganuzi 2 vya gesi ya hidrojeni VG-2A na VG-2B (anuwai ya viwango vya hidrojeni vilivyopimwa kwa kwanza ni kutoka 1 hadi 50 ppm, kwa pili kutoka 10 hadi 1000 ppm), iliboresha kidogo mchakato wa sampuli ya hewa ya chini ya ardhi, na mnamo 2006 tulifanya safari kadhaa za safari katika mikoa ya kati ya jukwaa la Urusi (mikoa ya Lipetsk na Ryazan).

Katika sehemu ya kaskazini-mashariki ya eneo la Lipetsk, tuliona shimo la shimo la 3 kwenye shamba la ardhi nyeusi lililopigwa. Kipenyo chake ni mita 13, kina ni mita 4.5. Hakukuwa na hewa chafu karibu naye. Funnel hii iligunduliwa katika chemchemi ya 2003. Uchimbaji wetu umefunuliwa kwa kina cha mita 3 (chini ya chini ya funnel) katika mchanga wa arkose uvimbe wa mafuta ya chernozem, ambayo yalianguka pale kutoka kwenye uso, ambayo inathibitisha bila shaka kushindwa kwake.

Vipimo vya ukolezi wa hidrojeni chini ya faneli vilionyesha sifuri. Kwa umbali wa mita 50 na zaidi kuelekea magharibi, kifaa cha kwanza (kina unyeti wa juu) kilianza kuonyesha viwango vya ppm kadhaa, lakini si zaidi ya 5 ppm. Hata hivyo, kwa umbali wa m 120 kutoka kwenye funnel, kifaa "kilichomwa" na hidrojeni. Kifaa cha pili katika hatua sawa kilionyesha mkusanyiko wa zaidi ya 100 ppm. Maelezo ya mahali hapa yalionyesha uwepo wa shida ya hidrojeni ya ndani, ambayo huenea katika mwelekeo wa meridion kwa mita 120, ina upana wa mita 10-15, na maadili ya juu hadi 200-250 ppm.

Kuhusu mali ya hidrojeni

Mojawapo ya sifa bainifu za hidrojeni ni uwezo wake wa kipekee wa kueneza katika yabisi, ambayo ni mara nyingi (na hata maagizo ya ukubwa) zaidi ya kiwango cha usambaaji wa gesi nyingine. Katika suala hili, hakuna njia ya kuamini kwamba upungufu wa ndani tuliotambua umezikwa, na umebakia (kuhifadhiwa) kutoka nyakati za kale za kijiolojia. Uwezekano mkubwa zaidi, tuligundua kuibuka kwa ndege ya kisasa ya hidrojeni kwenye uso wa dunia.

Uzoefu wa kijiolojia unafundisha kwamba ikiwa matukio ya endogenous yanahusiana kwa karibu katika nafasi na wakati (kwa upande wetu, sinkhole na ndege ya hidrojeni), basi, uwezekano mkubwa, yanahusiana na maumbile, i.e. ni derivatives ya mchakato mmoja. Na vile, ni wazi, ni degassing hidrojeni ya Dunia.

Hidrojeni ("hidrojeni", - halisi - "kuzaa maji") ni kipengele cha kemikali kinachofanya kazi. Katika pores, nyufa na micropores ya miamba ya upeo wa juu wa ukoko, kuna oksijeni ya bure (iliyozikwa), pamoja na oksijeni iliyofungwa kwa kemikali (haswa, oksidi za chuma na hidroksidi). Mkondo wa asili wa hidrojeni, unaofanya njia yake ya nje, kwa hakika hutumiwa katika uundaji wa maji. Na ikiwa ndege ya hidrojeni inafikia uso wa mchana, basi tunaweza kuwa na uhakika kwamba kwa kina ni nguvu zaidi, na, ipasavyo, inapaswa kuzingatiwa kuwa michakato fulani ya asili inaendelea kwa kina, ambayo inapaswa kuhesabiwa kwa sisi tunaoishi. uso huu.

Kwanza kabisa, jeti za maji ya kina sio hidrojeni isiyoweza kuzaa. Daima huwa na klorini, salfa, florini, n.k. Tunajua hili kutoka maeneo mengine ambapo uondoaji gesi wa hidrojeni umekuwa ukiendelea kwa muda mrefu. Vipengele hivi katika maji ya maji-hidrojeni ni katika mfumo wa misombo mbalimbali, ikiwa ni pamoja na katika mfumo wa asidi sambamba (HCl, HF, H2S). Kwa hivyo, ndege ya hidrojeni kwa kina cha kilomita za kwanza hutengeneza maji yenye asidi, ambayo, zaidi ya hayo, lazima iwe na joto la juu (kutokana na gradient ya joto na asili ya exothermic ya athari za kemikali), na maji hayo haraka sana "hula" carbonates.

Katika kifuniko cha sedimentary cha Jukwaa la Kirusi, unene wa carbonates ni mamia ya mita. Sisi sote tumezoea kufikiri kwamba uundaji wa karst voids ndani yao ni mchakato wa burudani, kwa vile tulihusisha na maji ya mvua na theluji kwa kina, ambayo, kwa kweli, ni distilled na, zaidi ya hayo, baridi. Ugunduzi wa ndege ya hidrojeni (na shimo jipya la kuzama karibu na jeti hii) hutulazimisha kutafakari kwa kina mawazo haya tuliyozoea. Maji ya mafuta yenye asidi, yaliyoundwa kando ya njia ya ndege ya hidrojeni, yanaweza haraka sana "kula" karst voids na hivyo kusababisha kuonekana kwa sinkholes kwenye uso wa Dunia (tunaposema "haraka", tunamaanisha si wakati wa kijiolojia, lakini yetu - binadamu, inapita haraka). Hapo chini tutajadili kiwango kinachowezekana cha jambo hili kwa wakati huu.

Fizikia ya mlipuko wa Sasov

Sasa wacha turudi kwenye funnel ya kulipuka ya jiji la Sasovo. Kuna siri nyingi zinazohusiana na mlipuko huu. Mlipuko huo ulitokea usiku wa Aprili 12, 1991 saa 1 dakika 34. Walakini, masaa 4 kabla ya hapo (Aprili 11, jioni sana), mipira mikubwa (kulingana na ushahidi - kubwa) ilianza kuruka katika eneo la mlipuko wa siku zijazo. Mpira kama huo wa rangi nyeupe mkali ulionekana juu ya kituo cha reli. Alizingatiwa na wafanyikazi wa kituo hicho na depo, abiria wengi, dereva wa gari la dizeli la shunting (ndiye ndiye aliyeinua kengele). Matukio yasiyo ya kawaida angani yalionekana na kadeti za shule ya ndege ya kiraia, wafanyikazi wa reli, wavuvi. Saa moja kabla ya mlipuko, mwanga wa ajabu ulienea juu ya eneo la kreta ya baadaye. Nusu saa kabla ya mlipuko huo, wakaazi wa viunga vya jiji waliona mipira miwili nyekundu kwenye tovuti ya mlipuko wa siku zijazo. Wakati huo huo, watu walihisi kutetemeka kwa ardhi na kusikia sauti. Muda mfupi kabla ya mlipuko huo, wakazi wa vijiji jirani waliona miali miwili ya buluu nyangavu ikiangaza anga juu ya jiji.

Mlipuko wenyewe ulitanguliwa na ngurumo yenye nguvu iliyokua. Dunia ilitikisika, kuta zikatikisika, na kisha tu wimbi la mshtuko (au mawimbi?) Lilipiga jiji. Nyumba zilianza kuzunguka kutoka upande hadi upande, TV na samani zilianguka katika vyumba, chandeliers akaruka kwa smithereens. Watu wenye usingizi walitupwa kutoka vitandani mwao, wakimwagiwa vioo vilivyovunjika. Maelfu ya madirisha na milango, pamoja na karatasi za paa, ziling'olewa. Shinikizo la ajabu lilishuka na kung'oa vifuniko vya shimo, kupasuka vitu visivyo na mashimo - makopo yaliyofungwa, balbu za taa, hata vifaa vya kuchezea vya watoto. Mabomba ya maji taka yalipasuka chini ya ardhi. Wakati kishindo kilipoisha, watu walioshtuka walisikia tena kishindo, sasa, kana kwamba, kinarudi …

Yote haya yanafanana kidogo na mlipuko wa kawaida. Kulingana na wataalamu (wahandisi wa milipuko), ili kusababisha uharibifu kama huo kwa jiji, ilikuwa ni lazima kulipua angalau tani 30 za TNT.

Lakini kwa nini basi funnel ndogo kama hiyo? Funnel kama hiyo inaweza kufanywa na tani mbili za TNT (hii inasemwa na V. Larin, blaster na uzoefu wa miaka mingi, ambaye, baada ya misimu ya shamba, alilazimika kulipuka tani moja na nusu hadi mbili za vilipuzi, kwani ilikuwa. haijarudishwa kwenye ghala).

Inaonekana ajabu sana kwamba katika maeneo ya karibu ya faneli, nyasi, vichaka na miti vilibakia bila mshtuko au joto la juu. Na kwa nini nguzo, zilizosimama karibu, ziliinama kuelekea funnel? Kwa nini vifuniko vya hatch vilipasuka, na kwa nini vitu vyenye mashimo vilipasuka?

Na, hatimaye, kwa nini "mlipuko" uligeuka kuwa wa kunyoosha kwa wakati, na uliambatana na hum, kutetemeka kwa Dunia na matukio ya kawaida ya mwanga (pamoja na mipira yenye mwanga na mwanga mkali ambao ulionekana kabla ya mlipuko, funnel iliyotengenezwa yenyewe iliwaka usiku hadi ikajaa maji).

Sababu ya "shambulio" la kushangaza juu ya jiji lilibaki wazi (wataalam walifikia hitimisho kwamba sio watu au maumbile yanayoweza kuunda kitu kama hicho).

Sasa toleo letu. Tunajua kwamba kunaweza kuwa na jets za hidrojeni za ndani katikati mwa Urusi. Jets hizi lazima, pamoja na njia yao, ziambatana na uundaji wa maji ya joto, ambayo, zaidi ya hayo, lazima iwe na madini mengi. Maji ya madini ya joto, yakiingia kwenye ukanda wa joto la chini na shinikizo, kwa kawaida hutoa madini yao kwa namna ya "hydrothermalites" mbalimbali, kuponya mfumo uliopo wa pores na nyufa zinazoweza kupenya. Kama matokeo, ndege ya hidrojeni kwenye upeo wa juu wa ganda inaweza kuunda aina ya "kofia" mnene karibu na yenyewe, ambayo hufunga njia ya hidrojeni kwa nje. Kizuizi vile husababisha mkusanyiko wa hidrojeni na gesi nyingine kwa kiasi fulani ("boiler") chini ya kengele, ambayo itasababisha ongezeko kubwa la shinikizo. (Viputo vya gesi vinavyoelea kutoka kwenye kina kirefu katika kioevu kisichoweza kubanwa husababisha kuongezeka kwa shinikizo katika sehemu za juu za mfumo zilizojaa kioevu hiki.) Wakati shinikizo katika boiler linazidi shinikizo la lithostatic, mafanikio ya kofia zote mbili na tabaka za juu zitatokea mahali fulani. Na tutapata pigo la nguvu. Utoaji huu utatawaliwa na hidrojeni na maji, ikiwezekana pamoja na kuongeza kaboni dioksidi. (Kwa njia hii, mirija ya volkeno ya mlipuko - diatremes huundwa, katika lahaja hii miyeyusho ya silicate ina jukumu la giligili isiyoweza kubanwa vizuri.)

Kwa hivyo, funnel ya Sasovskaya Nambari 1 yenyewe iliundwa sio kama matokeo ya mlipuko, lakini kwa sababu ya mafanikio ya ndege ya gesi, yenye hasa hidrojeni, kwa hiyo (funnel) ni ndogo sana (Kwa kasi ya juu, jets za gesi. kuhifadhi kipenyo chao, na wanapoingia kwenye funnel, hata hutoka kwenye kuta).

Wakati huo huo, hidrojeni iliyochanganywa na oksijeni katika anga, na wingu la gesi ya detonating iliundwa, ambayo tayari ilikuwa imepuka, i.e. mlipuko huu ulifanyika kwa kiwango kikubwa. Wakati wa mwako wa kulipuka wa hidrojeni, kiasi kikubwa cha joto kilitolewa (237.5 kJ kwa mole), ambayo ilisababisha upanuzi mkali (upanuzi wa kulipuka) wa bidhaa za majibu. Katika anga katika milipuko kama hiyo ya "volumetric" nyuma ya mbele ya mshtuko, eneo la rarefaction (na shinikizo la chini) huundwa.

Kinachojulikana kama "mabomu ya utupu" hutoa athari sawa katika mlipuko. Ni lazima kusema kwamba wakati wataalamu wa teknolojia ya vilipuzi waliposoma tukio hilo huko Sasovo, matukio mengi (iliyong'olewa vifuniko vya chuma-chuma kutoka kwa visima vya ukaguzi, milipuko ya vitu visivyo na mashimo, madirisha na milango iliyogongwa, nk) moja kwa moja ilionyesha mlipuko wa aina ya utupu.. Lakini jeshi lilitangaza kwa njia ya kipekee kwamba mlipuko wa "bomu la utupu" unapaswa kutengwa kutoka kwa orodha ya sababu zinazowezekana. Na bado, kwa msaada wa vigunduzi vya hivi karibuni vya chuma, walichanganya kila kitu kote, lakini hakuna vipande vya ganda la bomu vilivyopatikana.

Kuvutia ni matokeo ya kuhesabu vipimo vinavyowezekana vya boiler ya chini ya ardhi na vigezo vifuatavyo:

- "boiler" kwa kina cha mita 600, ambapo shinikizo la lithostatic ni bar 150;

- hii ni kiasi fulani, ambayo 5% tu ya porosity ni katika mfumo wa cavities kuwasiliana;

- voids ya mawasiliano hujazwa na hidrojeni chini ya shinikizo la 150 atm;

- ililipuka tu ya ishirini ya kile kilichotoroka ndani ya anga kutoka kwenye boiler ya chini ya ardhi, wengine walitawanyika tu;

- sehemu iliyolipuka ilitoa nishati sawa na mlipuko wa tani 30 za TNT.

Chini ya hali hizi, kiasi cha boiler kinaweza kuwa kwa utaratibu wa - 30x30x50m.

Kwa hivyo, cauldron ilikuwa miniaturized kwa kiwango cha kijiolojia. Lakini nishati iliyohifadhiwa ndani yake ilikuwa maelfu ya mara zaidi ya nishati katika boiler ya mvuke ya mmea wa nguvu za joto. Takriban kilomita moja kutoka kwa nyumba yangu kuna kituo cha nguvu cha mafuta, na wakati shinikizo kutoka kwa boiler linatolewa huko, basi ninaenda kiziwi, na kioo katika ghorofa hutetemeka. Sasa fikiria jinsi hum na vibration itakuwa ikiwa sio mbali na nyumba yako, chini ya ardhi, cauldron yenye nguvu zaidi ya mara elfu imepasuka na yaliyomo yake yanasukumwa kwenye uso, na kusagwa safu ya mita mia sita ya miamba. Karibu kutakuwa na tetemeko la ardhi la kweli na hum yenye nguvu ya chini ya ardhi.

Sasa kuhusu matukio ya ajabu ya mwanga. Umeme mkali katika eneo la tetemeko la ardhi linalokuja ni jambo la kawaida: nywele zimesimama, nguo hupiga na kupasuka, chochote unachogusa - kila kitu hupiga na cheche za umeme tuli. Na ikiwa hii itatokea usiku, basi huanza kuangaza. Kitambaa kikavu kinaweza kuruka, kama tu zulia la uchawi linaloruka. Jambo hilo ni nzuri na la kutisha kwa wakati mmoja (huwezi kujua ni kiasi gani "hutikisa").

Mishtuko mingi ya seismic hutanguliwa na ikifuatana na kuonekana kwa nyanja za mwanga (hasa karibu na kitovu). Watafiti wengine huziita "plasmoids", lakini asili halisi ya fomu hizi bado haijafafanuliwa.

Huko Tashkent, wakati wa tetemeko la ardhi maarufu, tetemeko kuu lilitokea usiku, na huduma za jiji mara moja, kwa ishara yao ya kwanza, zilikata jiji kutoka kwa umeme. Hata hivyo, umeme ukiwa umezimwa, baadhi ya njia za taa za barabarani ziliwaka moja kwa moja na kuangaza wakati na baada ya mshtuko wa tetemeko hilo kwa dakika 10-15. Ripoti rasmi juu ya tetemeko la ardhi la Tashkent pia ilisema kwamba katika pishi za giza, ambapo hapakuwa na taa ya umeme, ikawa mkali kama siku. Imefikiriwa kuwa uwekaji umeme na athari za mwanga kwa namna fulani zinahusiana na mkusanyiko mkali wa dhiki katika miamba.

Kwa hivyo, ikiwa ndege ya hidrojeni "imefungwa" kwa kina, basi hii inaweza kutatuliwa kwa kuunda funnel kama matokeo ya mafanikio ya gesi kwenye uso wa Dunia. Na, inaonekana, mafanikio haya sio daima yanaambatana na mlipuko wa volumetric (utupu) katika anga. Ikiwa ndege ya hidrojeni hufikia uso bila kizuizi, basi, uwezekano mkubwa, tutapata funnel ya kuzama (karst).

Inaonekana, chaguo hizi ni kutokana na tofauti katika mali ya kimwili na kemikali ya miamba, kwa njia ambayo uingizaji wa kina wa hidrojeni hufanyika. Na, kwa kweli, lazima kuwe na tofauti za kati kati ya aina hizi kali, na ziko.

Kuhusu umri wa funnels

Funnels ilianza kuonekana kwenye jukwaa la Kirusi katika miaka ya 90, na zaidi ya miaka 15 iliyopita kumekuwa na angalau 20 kati yao. Lakini haya ni mashimo tu yaliyotokea mbele ya mashahidi, na hatujui ni ngapi kati ya hizo ambazo hazikuonekana, au ziligunduliwa, lakini hazikuwekwa wazi.

Baada ya muda, funnels "huzeeka" na badala yake hugeuka haraka kuwa mikanda midogo yenye umbo la sahani iliyopandwa na misitu na misitu, hasa ikiwa iko kwenye mchanga wa chaki. Na kuna mamia mengi ya zamani kama hizo, "umbo la mchuzi" (mara nyingi pande zote). Ukubwa wao ni kutoka 50 hadi 150 m kwa kipenyo, baadhi yao hufikia mita 300.

Kwa kuzingatia picha za satelaiti, katika maeneo mengine wanachukua hadi 10-15% ya eneo hilo, sawa na alama za pock kwenye uso wa dunia baada ya ugonjwa mbaya (mikoa ya Lipetsk, Voronezh, Ryazan, Tambov, Moscow, Nizhny Novgorod). Kutoka kwa mtazamo wa kijiolojia, umri wao ni wa kisasa, kwa vile waliumbwa baada ya glaciation, wakati misaada ya kisasa tayari imeundwa (yaani, umri wao hauzidi miaka elfu 10). Kwa viwango vya kibinadamu, funnels hizi ni "prehistoric", zilikuwa "daima", na watu hawajaona (na hawakumbuki) malezi yao (yaani, wana zaidi ya miaka elfu).

Unaweza kuunda toleo: miaka elfu kadhaa iliyopita kulikuwa na mchakato wa uundaji wa funnels, kisha ukasimama na sasa ulianza tena. Lakini uondoaji gesi wa hidrojeni ulifanyaje? Ilikuwa ni sababu ya kuonekana kwa funnels "prehistoric", au la? Na ikiwa kulikuwa, kulikuwa na mapumziko katika mchakato wa degassing hidrojeni kwenye jukwaa la Kirusi kwa maelfu ya miaka, na hivi karibuni ilianza tena? Au iliendelea mara kwa mara, na jets za hidrojeni zina asili ya kale? Bado hakuna majibu ya maswali haya.

Sasa haiwezekani kusema wakati jets za hidrojeni (zilizopo kwa sasa) zilionekana katika mikoa ya kati ya Jukwaa la Kirusi. Pia hatujui ni muda gani ndege ya hidrojeni lazima "ifanye kazi" ili funnel ionekane. Hii inahitaji utafiti unaolengwa, majaribio, mahesabu. Mtu anaweza tu nadhani (ambayo kuna sababu) kwamba hidrojeni inaweza "kufanya kazi" haraka.

Lakini ikiwa tutazingatia kwamba mashimo kadhaa yameunda zaidi ya miaka 15 iliyopita, na kabla ya wakati huo ilionekana kuwa hakuna kitu kama hicho (ingawa tayari kulikuwa na "glasnost"), basi ikawa kwamba jets za hidrojeni ni jambo jipya., asili ya hivi karibuni. Hatujui ikiwa ina tabia ya kimataifa, au imeenea tu hapa nchini Urusi.

Kwa swali la "Noctilucent Clouds"

Katika suala hili, labda mtu anapaswa kuzingatia Noctilucent Clouds. Zinajumuisha fuwele za barafu za maji na ziko kwenye urefu wa kilomita 75-90 (katika eneo la mesopause). Wataalamu wa anga hawawezi kueleza jinsi mvuke wa maji hupenya katika eneo hili. Halijoto huko hushuka hadi minus 100 ° C, na maji yote huganda kabisa kwenye miinuko ya chini zaidi.

Lakini ikiwa kuna utaftaji wa hidrojeni kutoka Duniani hadi anga ya nje, basi ina uwezo wa kupenya kwenye eneo la mesopause. Hii ni juu ya safu ya ozoni, kuna mionzi mingi ya jua na kuna oksijeni - yote inahitajika kuunda maji. Jambo kuu (fitina) hapa ni kwamba hapakuwa na Mawingu ya Noctilucent hadi msimu wa joto wa 1885. Walakini, mnamo Juni 1885, waangalizi kadhaa kutoka nchi tofauti waligundua mara moja. Tangu wakati huo, wamekuwa tukio la kawaida (la kawaida), na sasa imeanzishwa kuwa jambo hili ni la kimataifa. Lakini je, jambo hilo la kustaajabisha linaweza kuchukuliwa kuwa uthibitisho unaounga mkono uondoaji gesi wa hidrojeni?

"Nchini" isiyo ya kawaida

Kusafiri kwa Mkoa wa Black Earth ni biashara ya kupendeza, hasa katika vuli mapema, wakati tayari kuna mavuno, mbu chache, na hali ya hewa bado inakubalika. Lakini wakati huo huo, wao ni mzigo kutokana na haja ya kuendesha SUV yenye nguvu na mlinzi wa trekta kwenye magurudumu (vinginevyo hakuna chochote cha kufanya katika hali ya hewa ya mvua). Na safari hizi pia ni za kuchosha kwa sababu ya barabara kuu ya njia moja iliyosongwa na lori zinazotambaa polepole.

Kwa hivyo, tukiingia kwenye msongamano mwingine wa trafiki, kila wakati tulipoota - "itakuwa nzuri jinsi gani kupata shida ya hidrojeni katika nyumba yetu ya nchi", ambayo inaweza kufikiwa na "Dmitrovka" kutoka ghorofa ya Moscow kwa saa moja. Huko una oga, na kuoga, na unaweza kusubiri hali ya hewa mbaya na mahali pa moto, lakini ikiwa hali ya hewa inafuta kidogo, na tayari uko kazini.

Katika ziara iliyofuata kwa dacha, walipima haki kwenye tovuti yao - ikawa zaidi 500 ppm … Walianza kupima pande zote, kwanza ndani ya eneo la mita kadhaa, kisha makumi, kisha mamia ya mita, hatimaye - kilomita, na kila mahali mamia. ppm, na katika kila kipimo cha nne kifaa kilionyesha zaidi ya 1000 ppm … Hivi sasa, tumegundua kuwa kuna upungufu wa kikanda katika mkoa wa Moscow, urefu ambao (kutoka kaskazini hadi kusini) sio chini ya kilomita 130, na upana wa zaidi ya kilomita 40.

Na bado hatujaifafanua, lakini inaonekana kama ni kubwa zaidi, kwani vipimo vya pembeni vilivyokithiri vilipata maadili yanayozidi. 1000 ppm … Shida hii inashughulikia Moscow yote.

Kuhakikisha hali ya sasa: kwa wakati huu, kwenye jukwaa la Kirusi, uanzishaji wa michakato ya endogenous inayohusishwa na degassing ya hidrojeni imeanza. Ustaarabu wetu bado haujakumbana na jambo kama hilo, na kwa hivyo ni lazima kuchunguzwa kwa kina.

Nini cha kufanya?

Inavyoonekana, ni muhimu kuanza na anomalies ya hidrojeni ya ndani, ambayo hurekodi nje ya jets ya hidrojeni kwenye uso wa sayari. Inahitajika kuchagua seti ya njia za kijiografia kusoma jambo hili.

- Ikiwa ndege ya hidrojeni inaunda eneo la upenyezaji wima lililojaa maji-hidrojeni, basi katika ukanda huu nyuso za kuakisi za usawa zinapaswa "kuoshwa". Ipasavyo, maeneo kama haya yatarekodiwa na njia za seismic (kwa mfano, kwa njia ya mawimbi yaliyoonyeshwa).

- Kilomita za juu za kanda hizo zitajazwa na maji ya chumvi, i.e. electrolyte asili na conductivity ya juu ya umeme. Kwa hiyo, kanda hizi zinaweza kuanzishwa kwa njia za utafutaji wa umeme (kwa mfano, kwa njia ya sauti ya magnetotelluric - MTZ).

- Inapaswa kukumbushwa katika akili kwamba upenyezaji (porosity) huundwa na hidrojeni yenyewe katika ukanda wa uingizaji wake (wakati unakusanywa katika mikondo ya ndege). Na inaweza kuunda porosity hii (na cavernosity) si tu katika carbonates, lakini pia katika granites, granite-gneisses, shales fuwele, nk, ambayo ni akiongozana na mabadiliko ya metasomatic ya miamba silicate (kaolinization, argillization). Wakati huo huo, wiani wa wingi wa miamba hupungua kwa kiasi kikubwa (wakati mwingine kwa kasi), ambayo hufungua uwezekano wa matumizi ya mafanikio ya gravimetry.

- Hatimaye, katika maeneo yenye vinyweleo vingi (yaliyojaa maji), kasi za uenezi wa wimbi la seismic hupungua sana, na hii inatuwezesha kutumaini ufanisi wa mbinu ya tomografia ya seismic.

Mbinu ya uchunguzi wa kijiofizikia, iliyojaribiwa kwa hitilafu za hidrojeni ya ndani na kreta changa, na iliyoundwa kutafuta jeti za hidrojeni zilizofichwa kwa kina (na maeneo wima ya upenyezaji unaohusishwa), itahitaji kuthibitishwa kwa kuchimba visima. Kisha inaweza kutumika kutambua maeneo ya uwezekano wa hatari katika maeneo ambayo vitu vilivyohifadhiwa maalum vipo au vinapaswa kuwa.

Ikumbukwe kwamba miaka michache iliyopita, mashimo mawili yaliunda karibu na Kursk NPP. Ikiwa tunajifunza kupata "boilers za hidrojeni", basi, inawezekana kabisa, tutakabiliana na kutokwa na damu shinikizo kutoka kwao na visima na kutumia hidrojeni iliyopatikana kwa njia hii, i.e. tutapokea manufaa na mapato makubwa kutokana na jambo ambalo, bila ya kuwa na mtaji, linaweza kusababisha madhara makubwa na kusababisha maafa.

Sasa hatuwezi kuzungumza kwa uhakika juu ya asili ya upungufu wa hidrojeni wa kikanda ambao unashughulikia Moscow yote, na ni mshangao gani unaweza kuwasilisha kwetu - bado kuna data ndogo sana. Jambo moja ni wazi: ni kubwa sana, na hatuwezi kutumaini kuchukua udhibiti wa michakato ya asili ambayo inaweza kuhusishwa nayo. Taratibu hizi, uwezekano mkubwa, tayari zinaendelea kwa kina, lakini bado hazijafika kwenye uso. Walakini, wana uwezekano wa kuonekana katika siku za usoni, na matukio mengi hatari yanaweza kuhusishwa nao, ambayo tunajitayarisha vyema mapema.

Siku za usoni ni "binadamu"

Kwanza kabisa, ndani ya mipaka ya upungufu wa kikanda, kuonekana kwa volkeno za kulipuka na za kuzama kunawezekana. Kulingana na wanajiolojia wa Moscow (ambao bado hawana habari kuhusu jets za hidrojeni), 15% ya eneo la jiji liko katika eneo la hatari ya karst, na sinkholes katika maeneo haya yanaweza kutokea wakati wowote. Wataalam wanajua kuhusu hili, sema na kuonya, lakini usionyeshe shughuli nyingi katika kulazimisha mamlaka kuchukua hatua zinazofaa.

Inavyoonekana, maoni yaliyopo juu ya uundaji wa "bila kuharakishwa" wa mashimo ya karst ni sababu ya kutuliza. Lakini katika toleo letu, wakati hidrojeni "inafanya kazi" (ambayo inaweza "kufanya kazi" haraka), tishio hili linapaswa kutibiwa kwa kipaumbele cha kipaumbele. Inahitajika kujaribu, ikiwa sio kuchelewa, kufanya haraka tafiti mbalimbali za kijiografia na kijiografia, na kuzifanya katika siku zijazo katika hali ya ufuatiliaji ili kuanzisha mienendo na mwelekeo wa michakato ya asili.

Masomo haya yanapaswa kufanyika si tu juu ya uso, lakini (ambayo ni muhimu sana!) Katika upeo wa msingi, ambayo mtandao wa visima vya parametric na kina cha 100 m hadi 1.5 km inahitajika. Ni muhimu kukusanya kiasi cha msingi cha data haraka iwezekanavyo ili kuelewa tu mwelekeo gani tunapaswa kuendelea zaidi katika masomo na mipango yetu ya maisha.

Sasa hatuko wazi juu ya ukubwa wa shida zinazowezekana kuhusiana na degassing ya hidrojeni ndani ya Moscow. Hata hivyo, kama ingekuwa mapenzi yetu, tungekuwa hivi sasa (hata kabla ya hali ya matumbo ya dunia chini ya jiji kuu kuwa wazi) tungepunguza kasi ya ujenzi wa majengo ya ghorofa nyingi. Ushawishi wao juu ya upeo wa msingi ni mkubwa sana. Na ikiwa kuna jets za hidrojeni ndani ya jiji (na zina) uwezo wa kuzalisha maji ("joto" na fujo za kemikali), basi maji haya, kwanza kabisa, yatapunguza miamba iliyo katika hali ya mkazo, i.e. itamomonyoa miamba chini ya misingi ya skyscrapers.

Na hakuna haja ya kutaja majengo ya juu ya ujenzi wa Stalin, ambayo yamesimama kwa zaidi ya nusu karne. Kwanza, zilijengwa tofauti; na pili, degassing hidrojeni, uwezekano mkubwa, ilionekana baadaye sana, na tulianza kutambua athari yake tu katika miaka 15 iliyopita (tukizingatia wakati wa udhihirisho wa volkeno mpya za kulipuka na kushindwa kwenye jukwaa la Kirusi).

Kuhusu siku za usoni, lakini tayari "kijiolojia"

Ndani ya mfumo wa "Hypothesis ya Dunia ya Awali ya Hydride", upungufu wa hidrojeni wa kikanda ni dalili ya mapema (ushahidi) wa maandalizi ya Jukwaa la Kirusi kwa ajili ya kumwaga basalts (mitego). Inapaswa kuwa alisema kuwa jukwaa letu ndilo pekee kati ya majukwaa ya kale ambapo magmatism ya mtego bado haijajidhihirisha, kwa mapumziko ilionyeshwa sana katika Mesozoic na Paleogene.

Jambo hili limesomwa vizuri, na linashangaza: kukosekana kabisa kwa shughuli za awali za tectonic na jotoardhi, mwanzo wa ghafla na idadi kubwa ya lava iliyolipuka. Huu sio volkano ya kawaida, hizi ni "basalts za mafuriko" - iliyotafsiriwa kihalisi "basalts ya mafuriko" (" mafuriko"- iliyotafsiriwa kutoka kwa Kiingereza - mafuriko, mafuriko, mafuriko).

Nchini India, kwenye tambarare ya Deccan, basalts hizi zimejaa mafuriko na 650,000 km2, tuna hata zaidi yao kwenye jukwaa la Mashariki ya Siberia. Utaratibu huu ni wa hatua nyingi, lakini idadi ya milipuko ya kitendo kimoja inashangaza - inaweza kufurika (kwa wakati mmoja) maelfu ya kilomita za mraba (kwa mfano, Moscow yote kwa wakati mmoja). Jambo moja ni kufariji (na kutuliza): kumiminika kwa masalt-mbao ni mustakabali wa kijiolojia, na mamilioni ya miaka inaweza kupita kabla yake. Lakini mamilioni haya yanaweza yasiwepo - baada ya yote, anomaly ya hidrojeni ya kikanda tayari iko. Na Mungu amekataza, ikiwa pia "inakaa" kwenye eneo ambalo protrusion ya asthenosphere itakuwa (lakini inaonekana kwamba hii ndiyo hasa iliyopangwa).

Hata hivyo, sayari itabidi kutuma ishara wazi juu ya mwanzo wa jambo la "mafuriko-basalts", ambalo haliwezi kupuuzwa (hatutazungumza juu ya asili yake kwa sasa). Na tunaogopa kwamba baada ya ishara hii tutakuwa na muda mdogo wa kuhama, labda miaka kadhaa, lakini labda miezi tu. Hadi sasa, ishara hii bado haijapokelewa.

Matarajio yanayowezekana ya kupendeza?

Wakati huo huo, kuna kipengele cha kupendeza: kuna uwezekano mkubwa kwamba upungufu wa kikanda kwa kina cha kilomita 1.5-2-2.5 (katika msingi wa fuwele wa jukwaa) utakusanya katika mito kadhaa ya hidrojeni yenye nguvu, ambayo itatoka. inawezekana kuchukua hidrojeni kwenye visima.

Hii inaahidi matarajio makubwa ya uzalishaji wa hidrojeni kwa kiwango cha viwanda. Sasa dunia nzima ina ndoto ya kubadili nishati kwa hidrojeni, lakini hakuna mtu anayejua wapi kuipata. Tuna matumaini kwamba Sayari itasubiri na basalts, na itatupa angalau miaka mia moja au miwili ya kuwepo kwa utulivu ili tuweze kusajili hidrojeni hii ya "nyumbani" (kwa wivu wa majirani zetu), na kisha sisi' nitakuja na kitu.

Hitimisho

Ya hapo juu, licha ya "utangulizi" wake wote, inaonyesha hitaji la shirika la mapema zaidi la anuwai ya masomo. Kuhusu aina gani ya utafiti inapaswa kuwa na katika maeneo gani ni mazungumzo maalum, na tuko tayari kwa hilo (kwa usahihi, karibu tuko tayari).

Wakati huo huo, ningependa kuelezea mwelekeo mmoja katika masomo haya hivi sasa. Tunazungumza juu ya milipuko ya methane katika migodi ya makaa ya mawe, ambayo hivi karibuni imekuwa zaidi na zaidi. Katika methane (CH4) - kuna atomi 4 za hidrojeni kwa atomi ya kaboni, i.e. kwa suala la idadi ya atomi, gesi asilia kimsingi ni hidrojeni.

Na ikiwa jets za hidrojeni hutoka kwa kina na kuanguka kwenye seams ya makaa ya mawe, basi, bila shaka, methane itaundwa: 2H2 + C = CH4. Kwa hivyo, jeti za hidrojeni hivi sasa zinaweza kuunda sehemu za moto za mkusanyiko wa methane katika mabonde ya makaa ya mawe, na methane katika sehemu hizi za moto inaweza kuwa chini ya shinikizo la juu vya kutosha.

Hali hiyo inazidishwa na ukweli kwamba wakati fulani uliopita, wakati kuchimba visima mapema kulifanyika ili kuamua hatari "kwa mlipuko", mwelekeo huu unaweza kuwa haukuwepo, haswa ikiwa uchimbaji huu ulifanyika muda mrefu uliopita (miaka 10-15). iliyopita).

Kwa kifupi, ikiwa inageuka kuwa vituo vya mkusanyiko wa methane katika mabonde ya makaa ya mawe huzalishwa na jets ya hidrojeni, basi itakuwa rahisi sana kujenga mfumo wa ufanisi wa hatua za kuzuia ambazo zitapunguza hatari na hasara iwezekanavyo.