Взрыв как интимный процесс
Исполнилось сто лет со дня рождения самого незаметного и самого важного человека в советском атомном проекте
Ирик Имамутдинов, Дан Медовников

Мокрое прошлое Марса

Еще недавно казавшаяся довольно спорной гипотеза о "богатой водной истории" Марса наконец получила свое официальное подтверждение. На состоявшейся в минувший вторник специальной пресс-конференции в вашингтонской штаб-квартире NASA ведущие специалисты агентства представили целый набор косвенных доказательств наличия на Марсе в прошлом значительных запасов воды в жидком агрегатном состоянии.

По словам одного из кураторов марсианской миссии NASA Джеймса Гэрвина, "выполнена важнейшая научная задача, которая ставилась перед посадочными модулями Opportunity и Spirit, - выявлены следы 'мокрого прошлого' Марса, а значит, не исключено, что в этих благоприятных условиях на планете могли существовать и какие-либо формы жизни".

Главным источником "исторической" информации стали данные о составе и свойствах каменистых осадочных пород, полученные от второго посадочного модуля Opportunity, опустившегося на плато Meridiani Planum 25 января. Оснащенный рентгеновским спектрометром Opportunity выявил на поверхности исследуемых образцов высокое содержание серы в виде сульфатов. В отличие от своего предшественника, марсохода Viking 2, получившего схожий результат еще в 1976 году, усовершенствованный ровер установил, что значительная часть этих сульфатов представлена в виде ионов - именно в той форме, которая типична для солей, образующихся в водных условиях.

По данным Opportunity, один слой этих горных пород почти на 40% состоял из сульфатов, а в другом обнаружились значительные следы бромидных ионов, которые растворяются в воде еще сильнее, чем сульфатные. Исходя из этой двухслойности образцов специалисты NASA сделали вывод, что ровером получено очевидное свидетельство так называемой "испарительной последовательности". При постепенном высыхании водоема с соленой водой образующиеся на его месте различные минералы кристаллизуются в несколько этапов - сначала осаждаются менее растворимые, а сильно растворяющиеся минералы возникают лишь после того, как исчезает большая часть жидкости.

Американский марсоход при помощи спектрометра Мессбауэра обнаружил в горных породах присутствие особого минерала сульфата железа - ярозита, который обычно образуется в кислотных горячих источниках. На Земле в таких термальных водоемах часто находят колонии долгоживущих бактерий-экстремофилов, и, как осторожно предполагают ученые, эти формы жизни в принципе могли бы сохраниться на Марсе до наших дней.

Еще один косвенный признак былого марсианского водного изобилия, выявленный Opportunity, - наличие в исследуемых образцах большого количества мелких сферических вкраплений. С высокой степенью вероятности можно утверждать, что эти гранулы образовались в минералах в результате испарения водных пузырьков, застрявших внутри горных пород. И наконец, при анализе микроснимков этих пород ученые смогли разглядеть длинные конусообразные щели, которые, как правило, возникают при вымывании кристаллов текучей жидкостью (такие щели характерны, например, для кристаллов гипса).

Впрочем, несмотря на столь обнадеживающие предварительные результаты, рассчитывать на получение от американских марсоходов чего-то еще более интересного, к сожалению, не приходится. Дело в том, что эти посадочные модули не оснащены специальным научным инструментарием для самостоятельного обнаружения каких-либо органических соединений. Не в состоянии они и переправить исследуемые образцы для последующих анализов на Землю. Поэтому пока ученым остается надеяться на результаты следующей марсианской миссии, предположительно запланированной на 2006-2007 годы. А до той поры вопрос, есть ли жизнь на Марсе, по-прежнему останется без ответа.

Тигран Оганесян

Пузырьковый термояд

Наделавшая много шума история двухлетней давности получила неожиданное продолжение. Тогда в журнале Science были опубликованы удивительные результаты экспериментов, проведенных в начале марта 2004 года американо-российской группой физиков по "термоядерному звукосинтезу" (sonofusion) в лабораторных условиях.

В еще более солидном периодическом издании Physical Review E анонсируется очередная статья тех же авторов (Руси Талеярхана из Purdue University, Ричарда Лейхи и Эдварда Худа из Rensselaer Polytechnic Institute, академика РАН Роберта Нигматуллина и др.), которые утверждают, что им удалось успешно повторить этот опыт и еще более усовершенствовать его методологию.

Новаторский подход экспериментаторов также известен под рабочим названием "пузырьковый синтез". Как следует из описания эксперимента, стоячая ударная ультразвуковая волна приводит к образованию и последующему взрыву так называемых кавитационных пузырьков дейтеризованных паров ацетона. Процесс происходит в специальном реакторе с охлажденным жидким ацетоном, в молекулах которого атомы обычного изотопа водорода заменены на дейтерий. Под воздействием осциллирующих звуковых волн ацетоновые пузыри постепенно увеличиваются в размере и в конце концов лопаются (коллапсируют), и в этот момент вокруг и внутри этих пузырьков в свою очередь возникают сильнейшие компрессионные "шоковые волны". Двигаясь примерно со скоростью звука, эти внутренние шоковые волны приходят в столкновение друг с другом в центре пузырьков, многократно усиливая эффект сжатия и разогреваясь до 100 млн градусов по Кельвину.

Благодаря усовершенствованиям, примененным в новой серии экспериментов, группе Талеярхана удалось существенно повысить качество выходных данных по сравнению с первыми опытами - наблюдавшиеся учеными результирующие мощные выбросы нейтронов были на несколько порядков больше, чем "фоновые", а их регистрация была произведена со значительно более высокой статистической точностью. Кроме того, экспериментаторам удалось измерить количество трития, также образующегося в результате термоядерных реакций. Эти данные, по утверждению исследователей, хорошо стыковались с наблюдавшейся нормой выработки нейтронов.

Но несмотря на столь впечатляющие результаты, большинство физиков по-прежнему относятся к ним крайне скептически. Так, один из ведущих мировых экспертов в области акустической физики Ларри Крум из Университета Дж. Вашингтона (Сиэтл), признав, что эти эксперименты "внушают определенный оптимизм по отношению к самой идее 'термоядерного звукосинтеза'", тут же поспешил добавить, что "сегодня вряд ли найдется специалист, способный во все это поверить".

Тигран Оганесян