диссертация (1097652), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Установлено, что лунные морские базальты приобретают шоковую остаточнуюнамагниченность SRM при прохождении низкоинтенсивной ударной волны с пиковымидавлениями P ∈ [0.1; 5] ГПа в магнитном поле напряженностью B ∈ [200; 400] мкТл.Интенсивность SRM прямо пропорциональна B и P. Таким образом, наблюдаемыекоровые магнитные аномалии Луны с большой вероятностью образовались в результатеметеоритной бомбардировки лунной поверхности.4.
Предложен и реализован новый экспериментальный метод разделения влияния ударноиндуцированного нагрева и динамических давлений ударной волны на магнитныесвойства метеоритов и аналогов при их одновременном воздействии, что является важнымв процессах проведения механических ударных экспериментов на метеоритах и аналогах.5.Обнаружениэкспериментальнозарегистрированновыйтипостаточнойнамагниченности – радиационно-индуцированная остаточная намагниченность RIRM, 13 образовавшаяся в результате протонной бомбардировки метеоритов и аналогов вмагнитном поле. Интенсивность RIRM составляет 3-12% от SIRM.6.
Построена теоретическая модель явления самообращения намагниченности горныхпород, базовым физическим механизмом которой является однофазный механизмсамообращения намагниченности N-типа Нееля. В качестве модели горной породырассмотрен ансамбль одноосных однодоменных невзаимодействующих ферримагнитныхзерен.Приклассификацииполученныхврамкахмоделирасчетныхкривыхтермонамагниченности IT(T) ансамбля ферримагнитных зерен в зависимости от значенийнапряженности внешнего магнитного поля выделено три типа зависимостей, два изкоторых характеризуют разный ход процессов самообращения намагниченности.Апробация работы Материалы диссертации докладывались на тридцати двух Всероссийских имеждународных конференциях, среди которых Americal Geophysical Union Fall Meeting2006, 2008-2009, 2013-2015 в Сан Франциско (США), European Geosciences Union GeneralAssembly 2007-2009 в Вене (Австрия), Annual Meeting of the Meteoritical Society 2008-2009,2013-2015 в Матсуе (Япония), Нанси (Франция), Эдмонтоне (Канада), Касабланке(Морокко) и Беркли (США), соответственно, Lunar and Planetary Science Conference 2011в Хьюстоне (США), American Geophysical Union Meeting of the Americas 2013 в Канкуне(Мексика),ЛомоносовскиеЧтения(СекцияФизика)2005,2007,2013-2014,Международная и Всероссийская школа-семинар по проблемам палеомагнетизма имагнетизма горных пород 2013 в Казани и 2015 в Борке, соответственно.ПубликацииОсновные результаты диссертации изложены в 60 опубликованных работах, списоккоторых приводится в конце настоящей диссертации.
Список включает 19 статей, 12 изкоторых опубликованы в журналах из списка Топ-25% по импакт-фактору по версииThomson Reuters, в том числе Успехи Физических Наук, Geophysical Research Letters, Earthand Planetary Science Letters, Physics of the Earth and Planetary Interiors, Meteoritics &Planetary Science. 14 Структура и объём диссертации и содержание работыДиссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка работа автора потеме диссертации и списка использованной литературы.В первой главе “Магнитные свойства внеземного вещества на примереметеоритов и лунного грунта” кратко изложена современная классификация метеоритов,перечислены основные магнитные минералы, входящие в состав метеоритов иопределяющих их магнитное поведение, а также рассмотрены магнитные свойства > 150фрагментов Челябинского метеоритного дождя из коллекции ГЕОХИ РАН (§ 1.4) имагнитные свойства лунного корового материала – лунного грунта Луна-16, Луна-20 иЛуна-24 и лунных метеоритов (§ 1.5).
В § 1.6 приводятся выводы главы 1.Во второй главе “Магнитные свойства метеоритов и аналогов при воздействиистатических давлений” на обширном материале образцов исследованы в условияхвсестороннего статического сжатия, а также после декомпрессии такие магнитныеэффекты, как размагничивание давлением (p) остаточной намагниченности марсианскихметеоритов, обыкновенных хондритов, других метеоритов и аналогов – горных пород,синтетическихисинтезированныхобразцов.Вкачествестатическихдавленийиспользовалась гидростатика с целью избежания образования осей анизотропии иразрушения образцов. Для этой цели использовалось специально сконструированноеновое физическое оборудование.В третьей главе “Магнитные свойства метеоритов и аналогов при ударныхмеханических воздействиях” представлены результаты исследований магнитных свойстврядародственныхнешокированныхиударно-метаморфизированныхобразцов,подвергнутых механическому ударному воздействию в серии плоско-волновых исферических ударных экспериментов с диапазоном пиковых давлений механическойударной волны P ∈ [0.1; >140] ГПа.
Генерация механичеких ударных воздействийпроизводилась мощными наносекундными лазерными импульсами, детонационнойволной и ударной волной, проходящей через вещество мишени его при обстрелахснарядами, которые разгоняются до сверхзвуковых скоростей при использовании лёгкогазовой пушки. Автор проводит классификацию совокупности физических эффектов,возникающих при прохождении ударной волны, и анализирует их воздействие намагнитные свойства вещества на примере пяти видов базальтов, и лунного грунта, а такжерассматривает возможные приложения полученных результатов к планетологии.В четвертой главе “Магнитные свойства метеоритов и аналогов при облучениях”,после введения, обзора литературы и описания экспериментальной методологии 15 приведены результаты экспериментов автора по воздействию бомбардировки протонами иионами свинца на остаточную намагниченность и магнитные свойства ряда образцов смагнитными носителями Fe0, FeNi, Fe3O4, (Fe3O4)1-x(Fe2TiO4)x, Fe7S8, Fe1-xS.
Экспериментыпроведены с целью оценки возможного воздействия солнечных космических лучей SEP игалактических космических лучей GCR на магнитные свойства внеземного вещества. Длясравнения также проведены эксперименты по облучению ионами Ar++ метеоритов группыHED.В пятой главе “Моделирование процессов самообращения намагниченности горныхпород” представлен обзор литературы по проблеме самообращения намагниченностигорных пород, рассмотрены физические механизмы наблюдаемых в лабораториипроцессов самообращения намагниченности, автором построена теоретическая модельявления самообращения намагниченности ферримагнетиков N-типа Нееля на основаниитеории коллинеарного ферримагнетизма Нееля и уравнения баланса энергий, а такжеприведены результаты численного моделирования в рамках построенной модели исопоставление результатов численного моделирования с результатами физическихэкспериментов других авторов.В заключении приведены перспективы экспериментальных и теоретическихисследований и выводы диссертации.
16 ГЛАВА 1: МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ВНЕЗЕМНОГО ВЕЩЕСТВА НАПРИМЕРЕ МЕТЕОРИТОВ И ЛУННОГО ГРУНТАКраткое содержание главы 1: В настоящей главе представлена современная классификация внеземного вещества, результаты исследований магнитных свойств коллекции фрагментов метеорита Челябинск (обыкновенный хондрит LL5, падение от 15 февраля 2013г.) из коллекции внеземного вещества ГЕОХИ РАН, а также результаты изучения магнитных свойств образцов Лунного грунта, привезенного советскими космическими роботическими экспедициями «Луна-‐16», «Луна-‐20», «Луна-‐24», вошедших в международную базу данных по магнитным свойствам внеземного вещества.
§ 1.1. ВведениеКонтекст настоящей работы представлен во Введении к диссертации. Спецкурс«Земля в Солнечной системе» для студентов кафедры физики Земли физическогофакультета МГУ представляет одну из попыток показать важность рассмотрения нашейпланеты не отдельно, а именно в контексте солнечной системы.
Одним из видовпостоянного взаимодействия Земли с солнечной системой является поток внеземноговещества на Землю, который по разным оценкам составляет 20-40 тыс. тонн в год [Hughes,1980, 1981; Halliday et al., 1989].Несмотря на интенсивное развитие космических исследований, внеземноевещество было и остается единственным источником информации о магнетизме раннейсолнечной системы благодаря входящим в его состав ферримагнитным зернам, которыеобладают свойством магнитной памяти. Магнитная память горных пород и внеземноговещества – это способность «запоминать» направление и величину магнитного поляродительского тела в момент образования породы и/или, в случае внеземного вещества,величину магнитного поля при метеоритной бомбардировке родительского тела, врезультате ударного воздействия которой вещество может перемагничиваться.Магнитные свойства метеоритов изучаются с 1928 года. Именно тогда советскийакадемик Ф.Ю.
Левинсон-Лессинг опубликовал свою работу «О магнетизме некоторыхкаменных метеоритов» [Левинсон-Лессинг, 1928], которая по сути является первой вмире исторической работой по магнетизму внеземного вещества. Значительный вклад вданное направление исследований внес отечественный ученый-магнитолог Е.Г. Гуськова.Елена Григорьевна провела широкое экспериментальное исследование магнитных свойств 17 метеоритов, опубликованное в ряде статей (например, [Гуськова, 1969, 1976-1977, 1980,1984-1985,1988-1988]),диссертациинасоисканиестепенидокторафизико-математических наук на тему “Магнетизм метеоритов и его связь с условиямиформирования и развития метеорного вещества” [Гуськова, 1979] и монографии“Магнитные свойства метеоритов” [Гуськова, 1972].Количество метеоритов каждый год растет. Например, с 1999 до 2015 г.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
