Кръгове в тревите

Напоследък съм настроен на носталгична вълна.
Тъй като се интересувам от метеорити и кратери, обикновено внимателно оглеждам релефа. Особени кръгли форми, изменения в скалите или растителността могат да покажат, ако в земята има нещо.

Веднъж на едно място видях особен кръг от избуяла трева. Малко по-на юг от това място се намира елипсата на разсейване на метеоритния дъжд Врабево - Гумощник, който е паднал през 1904 година.

Направи ми впечатление добре оформен кръг от зелена трева:

На следващата снимка се вижда кръгът отблизо:

Снимките не показват достатъчно добре формата и отличието на кръга от околността. Наживо изглеждаше по-убедително. Направил съм тези снимки на 1 май 2013 година. Познавам добре това място. Никога преди не съм виждал такива кръгове.

Местността е пуста. Преди години много пъти съм я обхождал през различни сезони - през зимата, когато е покрито със сняг, през лятото. Със сигурност мога да кажа, че през последните 40 години тук не е имало нищо и никой. Не е копано, не е обработвана земята, не е косено. Рядко минава някой човек с кози (или на път към горите, които са по-нататък).

Казват, че в миналото някъде оттук е минавал междуселски път. Също така, в околността има малки могили (може би тракийски).

Разказват, че такива кръгове понякога са очертани от гъби. Но в тази местност никога не е имало гъби, само едно време растяха много билки. От представителите на животинския свят през последните години тук се срещат сърни и някакви плачливо виещи четириноги.

Мястото е високо, но като цяло платовидно заравнено. С лек наклон на запад. Сухо е. Отдолу има глинести пластове и варовици от долната креда (преди около 120 милиона години). Тогава е било плитко море. Варовиците са образувани от бившите коралови рифове. Изглежда, по тях е имало и много други морски организми. Намират се различни вкаменелости - дебелочерупчести миди, малки амонити. Понякога се срещат и червени корали.

По принцип е рядкост изкопаемият корал да бъде червен, но на практика той не представлява някаква ценност. Това е така, защото седефът, перлите, коралите се изграждат предимно от арагонит. В изкопаемите миди и корали с течение на милионите години арагонитът прекристализира в калцит и ефектът се губи.

Преданията

От по-далечното минало има разкази за подобни места, кръгове, наричани самодивски хорища. В по-ново време започват да ги наричат по друг начин - място на кацане на НЛО. Счита се, че самодивите ("в бяла премяна, чудни, прекрасни ...") играят по пълнолуние. Денем стават невидими. На мястото на тяхното самодивско хоро (вилино хоро, вильо коло) остава кръг.

Тези разкази не са само нашенски, защото ги има и в западноевропейските страни. Там има предания за така наречените "fairy dance" (вълшебен танц, танц на феите и елфите) - разказват, случвало се е някой да наблюдава странни призрачни същества, 6 или 8, хванати за ръцете да танцуват в кръг и после да изчезват. Любимите им места са били яркозелени кръгове в ливадите или блатата. В уелски легенди се разказва за кръгове в тревите, които са нещо като врати към друг свят или друго време.

The fairy dance (Fortean Picture Library).
Старинно изображение на вълшебен танц. Отпред се вижда гъба с характерната за мухоморката Amanita muscaria петниста шапка. В могилата отляво се вижда врата - вход към "Вълшебната страна". В клоните на голямото дърво отдясно се вижда призрачно лице.

Измервания на радиационния фон

Правени са опити да се открият аномалии на такива особени места. Предполага се, че щом има усилен растеж на тревата, може да има или обогатяване с някакви вещества, или по-силно излъчване. Измерван е радиационния фон, тъй като превръщането на химичните елементи обикновено се съпровожда от радиоактивни излъчвания - алфа, бета и гама.
На практика, ако се използва прост преносим дозиметър, не биха могли да се получат толкова точни измервания, които да покажат дали има слабо изменение на радиационния фон.

В преносимите уреди често се използват гайгерови броячи със слюдено прозорче. Техните възможности имат някои ограничения.

Ето как изглежда отблизо слюденият прозорец на един руски брояч СБТ-10А, който съм използвал при някои измервания:

Този брояч представлява кутия, напълнена със смес от газове под налягане, малко по-ниско от атмосферното. Броячът е самогасящ се халогенов. Вътре са опънати 10 проводника - аноди, на които се подава постоянно напрежение около 390V. Има и широк катод под тях. Отгоре е херметично затворен със слюдена мембрана с размери около 83 x 62 mm.

Сместа от газове е така подбрана, че да осигурява запалване и веднага след това гасене на йонизационни импулси при преминаване на кванти от радиоактивното излъчване. Може да регистрира гама-излъчване и бета-излъчване с енергия от 156 keV нагоре.

Дебелината на слюдата на СБТ-10А е около 12 - 17 микрона. Алфа-частиците се поглъщат точно напълно даже в толкова тънка слюда, поради което този брояч е нечувствителен към алфа-излъчването.

Броячът има алуминиев капак, който, когато се сложи върху слюдения прозорец, поглъща бета-излъчването, като в този вид броячът регистрира само гама-излъчване.

За да се получат данни, показващи дали има малко отклонение в радиационния фон на някое място, трябва да се направят многобройни измервания вътре в него и в околността и резултатите да се обработят статистически.

Типично, едно измерване може да трае 20 s и във всяка точка да се смята средноаритметично от 5 такива измервания.

Радиоактивност на метеорит

Естествената радиоактивност на скалите се дължи главно на съдържащите се в тях уран, торий и калий. Съдържанието на уран и торий в метеоритите е много малко. Например, каменните метеорити - хондрити съдържат около 230 пъти по-малко уран и около 450 пъти по-малко торий от земните гранити.
В хондритите има неголямо количество калий (0.085% тегл.), който със своя нестабилен изотоп Калий-40 дава основния дял от тяхната радиоактивност.

Като правило, радиоактивността на метеоритите е значително по-малка от радиоактивността на земните скали.

На форума на руското общество на любителите на метеорити (РОЛМ) срещнах конкретни данни за радиоактивността на един метеорит. Участникът във форума, нарекъл се Андрей Александрович, свидетел на челябинския болид, намира в зоната на падане на отломъците къс, който на снимката, която дава, изглежда като обикновен хондрит. Авторът на находката съобщава резултатите от своите измервания:

Гама фон на обикновения хондрит Chelyabinsk: 18 μR/h

Метеоритът вече е регистриран (на 18 Март 2013г.) с официалното име Chelyabinsk и следните данни.

•  Наблюдавано падане: 15 Февруари 2013; 3:22 UT
•  Място на падане: 54°49’N, 61°07’E; Челябинска област, Русия.
•  Маса: > 100 kg
•  Класифициран като: обикновен хондрит LL5.

Произходът на тектитите

Тектитите са стъклени обекти със загадъчен произход, които се намират в някои райони на Земята. Строежът и свойствата на тектитите са добре изучени, но не е установено къде и как са се образували. Заинтригуван съм от този въпрос отдавна, още откакто за първи път прочетох за тях в едно старо списание "Космос".
Амбицирах се да намеря решение един път завинаги за себе си, като се опирам на установените факти. Събрах някои данни за индошинитите от различни източници, както и от свои собствени измервания.

Общи сведения

Тектитите са неголеми тела от стъкло, преобладаващата част от съдържанието на което се състои от SiO₂. Срещат се в почвата, в повърхностните слоеве. Най-често са маслиненозелени или кафяви до черни, непрозрачни . Имат овална, сферична, лещовидна или неправилна форма с грубо набраздена повърхност. Размерите им са от порядъка на сантиметри. Счита се, че имат естествен произход.

Съществуват различни видове тектити, които носят името на мястото, където са намерени. Широко разпространени са австралитите, които се намират в Австралия и имат интересни форми, например наподобяващи летяща чиния, пръстен или копче.
Формата на тектитите показва, че те сякаш са летели с голяма скорост преди да се втвърдят. Тектити с уникални, добре запазени аеродинамични форми могат да бъдат обект на колекциониране и значителен интерес.

Например, една интересна колекция от тектити на Guido von Berg:
http://www.meteorite-times.com/Back_Links/2004/September/Meteorite_People.htm

Особено разпространени са така наречените индошинити (англ. indochinite), които се намират в Китай и Виетнам. Размерите на индошинита на следващата снимка са приблизително 33 x 25 mm. Това всъщност е парче от по-голям образец, най-вероятно от южен Китай.

Индошинитът изглежда черен, но отчупените тънки пластинки от него са прозрачни, с кафяв цвят, който е характерен диагностичен признак.

Самото наименование "тектит" произлиза от гръцката дума τηκτός (tektos) - разтопяван. Тектитите със сигурност не са обикновени вулкански стъкла. Изказвани са предположения за техния извънземен произход. В момента се счита, че тектитите най-вероятно са се образували от разтопени земни скали при падането на гигантски метеорити, но въпреки това се различават значително от обикновените импактни стъкла.
В това е загадката.

Състав и свойства

По K-Ar метода на датиране, възрастта на образуване на индошинитите е определена на около 730000 (от 670000 до 790000) години. Това е времето на последното стопяване на тяхното вещество. Между другото, по това време (палеолит) човекът вече е съществувал.

Химичният състав (в тегловни %) на нормален индошинит е следния:
SiO₂ 73.3%, Al₂O₃ 13.1%, FeO 4.49%, K₂O 2.36%, CaO 2.17%, MgO 2.00%, Na₂O 1.27%, TiO₂ 0.89%.
А съдържанието на микроелементи в ppm (μg/g) е:
Mn - 730, Ba - 365, Zr - 320, Cr - 80, V - 76, Y - 31, Ni  - 16, B - 12, Co - 11, Cu - 4.

В някои индошинити са открити сферули от никелово желязо, съпътствани от включения от троилит и шрайберзит, които са типични за железните метеорити.

Тектитите въобще се характеризират с почти пълното отсъствие на вода (100 пъти по-малко от вулканското стъкло и 10 пъти по-малко от атомните импактити). Способността на тектитите да се намагнитват е нулева (докато при вулканското стъкло е значителна, а при атомните импактити  също е забележима). Това показва, че тектитите са се образували при много по-различни условия.

Сравнение с различни скали

При сравняване на плътността на естествените стъкла с плътността на индошинитите се вижда, че те съответстват по плътност на андезитовото стъкло:

2.330-2.413 g/cm³  - риолитов обсидиан
2.400-2.573 g/cm³  - андезитово стъкло
2.435-2.467 g/cm³  - трахитов обсидиан
2.520-2.580 g/cm³  - левцито-нефелиново стъкло
2.704-2.851 g/cm³  - базалтово стъкло
2.428 g/cm³  - индошинит

В зависимост от съдържанието на SiO₂ скалите се делят на следните групи:

•  Ултраосновни скали (дунити): SiO₂ < 45%
•  Основни скали (базалти, габро): SiO₂ 45-52%
•  Средни скали (диорити, андезити): SiO₂ 52-65%
•  Кисели скали (гранити, гранодиорити): SiO₂ > 65%

Каменните метеорити - хондрити представляват вещество, за което се счита, че е близко до първичното недиференцирано вещество, от което са се образували планетите. Хондритите имат съдържание на SiO₂ 23-42% и са близки до ултраосновните скали.

За сравнение, в следващата таблица е представено съдържанието (в μg/g) на калий и микроелементи в хондритите, различните групи скали и индошинитите.

Елемент	Хондрити	Ултра- основни	Основни	Средни	Кисели	Индошинити
K	850	300	8300	23000	33400	12953
Cr	2500	2000	200	50	25	80
Mn	2000	1500	200	1200	600	730
Co	800	200	45	10	5	11
Ni	13500	2000	160	55	8	16
Cu	100	20	100	35	20	4
Zr	30	30	100	260	200	320
Th	0.04	0.005	3	7	18	8.1
U	0.015	0.003	0.5	0.00018	3.5	0.8
Отно- шение
K/U	56667	105	16600	~1.3x108	9543	16191
Th/U	2.67	1.67	6	38889	5.14	10.13
Ni/Co	16.9	10.0	3.6	5.5	1.6	1.5
Ni/Cu	135	100	1.6	1.57	0.4	4

Клетките от таблицата, в които има интерсни близки съвпадения, са оцветени.
Вижда се, че при индошинитите:

• Съдържанието на кобалт (11) почти съвпада със съдържанието при средните скали (10)
• Съдържанието на торий (8.1) също е много близко до съдържанието при средните скали (7)
• Съдържанието на уран (0.8) е много близко до съдържанието при основните скали (0.5)
• Отношението K/U (16191) почти съвпада с това отношение при основните скали (16600)
• Отношението Ni/Co (1.5) почти съвпада с това отношение при киселите скали (1.6)

По тези признаци може да се направи извод, че индошинитите са подобни на основните, средните и киселите скали, но са напълно различни от ултраосновните скали и хондритите.

По съдържанието на мед (изключително малко - 4μg/g) и цирконий (изключително голямо - 320μg/g), индошинитите се различават максимално от хондритите, а и от всички други скали.
По съдържанието на микроелементите Cr, Mn, Ni индошинитите също се различават максимално от хондритите и ултраосновните скали.

Отношението Th/U има характерни стойности за всеки тип скали (например при земните седиментни скали е 3.5), а при индошинитите има междинна стойност (между основните и средните скали).

Радиоизотопи

Радиоактивността на индошинита е по-малка от естествената радиоактивност на гранитите. Откриват се само естествените радиоизотопи калий-40 и продуктите от разпада на урана и тория.
В гама-спектъра на индошинита не се забелязват никакви пикове на космогенни радиоизотопи.
Най-дългоживеещият космогенен радиоизотоп ²⁶Al има период на полуразпад ~717000 години, сравним с възрастта на индошинита (~730000 години), и щеше да се открива, ако е имало значително количество от него към момента на образуването на индошинита.
Следователно индошинитът не е бил изложен значително време на въздействието на космическите лъчи към момента на образуването си.

Най-големият пик в гама-спектъра на индошинита е 1460.81 keV   (⁴⁰K), което е нормално при значителното съдържание на калий.

Силно изразени са пиковете на следните дъщерни изотопи на тория:
238.63 keV   ²¹²Pb  (²³²Th)
911.21 keV   ²²⁸Ac  (²³²Th)
968.97 keV   ²²⁸Ac  (²³²Th)

Това се дължи на характерното за индошинитите значително преобладаване на тория над урана.

Други, по-слаби пикове са:
351.92 keV   ²¹⁴Pb  (²³⁸U)
583.19 keV   ²⁰⁸Tl   (²³²Th)
609.31 keV   ²¹⁴Bi   (²³⁸U)

Изводи

По своя химичен състав индошинитите се различават много от ултраосновните скали и хондритите. При индошинитите сякаш нещо е смесило характерни признаци на основни, средни и кисели скали. Не се откриват космогенни радиоизотопи, което показва, че индошинитите изглежда не са престояли значително време в космическото пространство към момента на последното им разтопяване.