К огато през август 1945 г. САЩ хвърлят две атомни бомби върху Хирошима, японският град е погълнат от опустошително огнено кълбо, което убива около 140 000 души и буквално изпарява инфраструктурата.
Седемдесет години по-късно учени откриват отломки от ядрения взрив под формата на стъкловидни сфери, разпръснати по плажа на Мотуджина, малък остров в залива на Хирошима. Учените предполагат, че бетонът и стоманата, от които някога са били изградени сградите в Хирошима, са били разкъсани и подпалени в екстремната жега, след което са се охладили и са паднали обратно на Земята под формата на стъклени топчета.
Сега нов анализ на тези така наречени стъкла от Хирошима разкрива как са се образували: чрез кондензация в ядреното огнено кълбо.
Спрял в момента на детонацията: Часовник от Хирошима е продаден за над 31 000 долара
Химическият и изотопният състав на стъклата, анализиран от астрохимика Нейтън Асет от университета "Париж Сите" и колегите му, показва също така сходство с примитивните метеорити, наречени хондрити, които са се образували от междузвезден прах и мъгляв газ в ранната Слънчева система.
"Образуването на стъклата от Хирошима чрез кондензация предполага, че те могат да бъдат аналог на първите кондензати в Слънчевата система", пишат изследователите в своята статия.
Тези първи кондензати или твърди тела, известни също като богати на калций и алуминий включвания (CAI), съдържат и много изотопи на кислорода-16 (16O) - "по-лека" форма на кислорода с по-малко неутрони от по-тежките разновидности.
Financial Times: Изтекли военни файлове разкриват кога Русия би използвала ядрено оръжие
Учените смятат, че тези изотопи на 16O може да са се получили от ултравиолетовите лъчи, проникнали в облака междузвезден прах и газ, от който са се образували първите хондрити на нашата първична Слънчева система, или да са се получили чрез специфични механизми, когато изпареният материал се е кондензирал в течност, преди да се втвърди допълнително.
Само няколко лабораторни експеримента са проверявали това второ обяснение, така че изучаването на отломките от взривовете в Хирошима може да даде нови идеи, смятат Асет и колегите му.
Екипът анализирал проби, събрани от пясъчните плажове на залива на Хирошима през 2015 г. от пенсионирания геолог Марио Уаниер и неговия екип.
Hiroshima's Nuclear Fallout Could Hold Clues on Our Solar System's Formation https://t.co/eZ83dtAenE
— ScienceAlert (@ScienceAlert) February 29, 2024
Анализирайки 94 парчета отломки от радиоактивни валежи, Асет и колегите му идентифицират четири различни вида стъкла от Хирошима:
- мелицитни
- анортозитни
- содово-варовикови
- силициеви
По химически състав кварцовото стъкло прилича на кварцовия пясък, който може да се намери на всеки плаж, а содовото стъкло прилича на промишлено произведеното стъкло. И четирите вида стъкло от Хирошима обаче имат "много особен" състав на изотопите на кислорода и силиция, което дава на изследователите нов начин да проучат как вероятно са се образували.
За да се вгледа по-отблизо, екипът провел симулации, реконструиращи химическия състав и физическите условия на ядрения взрив от предишни изследвания, като използва тези груби оценки, за да моделира възможните процеси на кондензация в огненото кълбо от Хирошима.
Според предишни изследвания бомбата в Хирошима е избухнала на 580 метра над града, твърде далеч от повърхността, за да остави кратер. Въпреки това температурите са били толкова високи - достигайки 10 милиона градуса по Целзий в самото огнено кълбо и приблизително 6 287 °C (11 349 °F) на земята - че са изпарили строителните материали за няколко секунди.
Симулациите на екипа разкрили как течностите са кондензирали от газовия облак първи, в процес, известен като фракционирана кондензация, последвани от анортозитни, содово-варови и силициеви течности. След това тези капки се охлаждат, когато са изложени на температури между 1800 и 1400 °C в зависимост от състава им.
"Стъклата, изградени от мелилит, са първата течност, която кондензира, и последната, която угасва, така че те са тези, които могат да взаимодействат в най-голяма степен с материалите в огненото кълбо", обясняват Асет и колегите му.
Въпреки че изследователите са заинтригувани от перспективата да надникнат в ранната Слънчева система през стъклата от Хирошима, те признават, че налягането, температурите и газовите смеси се различават значително между огненото кълбо от Хирошима и слънчевия акреционен диск, където са се образували хондритите.
* Вижте и това видео от архива ни: Годишнина от атомната бомбардировка над Хирошима
Не пропускайте най-важните новини - последвайте ни в Google News Showcase
