Исследовательская работа "Черная дыра"

Ямало-Ненецкий автономный округ

Муниципальное образование Ямальский район

Муниципальное бюджетное учреждение общеобразовательная школа – интернат

«Новопортовская школа – интернат среднего (полного) общего образования»

XV ШКОЛЬНАЯ КРАЕВЕДЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ

       « ЯМАЛ: ПРОШЛОЕ, НАСТОЯЩЕЕ И БУДУЩЕЕ»

Чёрная дыра

исследовательская работа

Выполнил: Окотэтто Илтё,  ученик 9 «а» класса

муниципального бюджетного учреждения общеобразовательной школы – интернат

«Новопортовская школа – интернат среднего (полного) общего образования»

Руководитель: Иванов Александр Васильевич, учитель английского языка

муниципального бюджетного учреждения общеобразовательной школы – интернат

«Новопортовская школа – интернат среднего (полного) общего образования»

Новый Порт

2016

Содержание

1. Введение............................................................................................................. 3

2. Догадки и предположения................................................................................ 5

2.1 Космическое тело............................................................................................. 5

2.1 Подземная река................................................................................................ 5

2.2 Техногенная катастрофа.................................................................................. 6

2.3 Тектоническое оружие..................................................................................... 6

3. Научная точка зрения........................................................................................ 7

4. Возможность появления провалов на территории с.Новый Порт................. 9

5. Заключение....................................................................................................... 10

6. Список литературы.......................................................................................... 11

 

Введение

Актуальность выбранной темы:

Выбранная тема – «Чёрная дыра» является актуальной и важной. Многие жители Ямальского района сильно обеспокоены, поскольку что-то довольно странное происходит на Крайнем Севере. Все началось в 2014 году, когда вертолетчики заметили загадочное отверстие в земле во время полета над Ямалом  на севере России. Через несколько дней оленеводы в другом месте нашли еще одну похожую дыру, а спустя несколько дней после этого был найден третий аналогичный кратер. Количество подобных воронок на Ямале увеличивается. За последнее время обнаружены еще два кратера, происхождение которых остается загадкой. Кроме того, вокруг больших провалов грунта, насчитывается несколько десятков кратеров меньшего размера. Экологи опасаются, что воронки могут появиться вблизи населенных районов, что чревато катастрофами локального масштаба.

Цель работы – изучение причин появления провала  в тундре и возможность его появления в населенных пунктах Ямальскогорайона.

Задачи:

·                 Проанализировать причины появления провалов в тундре.

·                 Познакомиться с научными фактами в данной области.

·                 Рассмотреть возможности появления провалов вблизи населённых пунктов.

Объект исследования:

В качестве объекта исследования будут рассмотрены причины возможных  появлений провалов на территории села Новый Порт.

Методы исследования: в работе были использованы традиционные методы - наблюдение и анализ.

Новизна:

впервые изучаютсяфакторы, влияющие на появление загадочных провалов и прогнозирование вероятности появления новых.

Гипотеза:

предполагается, что с потеплением климата на территории населённых пунктов Ямальского района возможны появление новых провалов.

Практическая значимость работы заключается в том, что полученные результаты исследований помогут понять причины провалов и избежать в будущем разрушений и человеческих жертв.

Первые сообщения о странных аномалиях стали приходить из Ямало-Ненецкого автономного округа в середине июля 2014 года, когда вертолётчики, обслуживающие Бованенковское газовое месторождение, обнаружили с воздуха вблизи поймы реки Мордыяха огромный провал в земле.   Позднее выяснилось, что местные жители из числа представителей коренных народов столкнулись с подобными явлениями ещё в сентябре 2014 года. Тогда, по заявлениям оленеводов, посреди тундры они наткнулись на огромный зияющий провал в почве, окруженный земляной насыпью, — словно грунт оказался выброшен из недр некой невиданной силой. 

Отдельные комья земли оказались разбросаны в радиусе 120 метров от провала. Склоны воронки, сначала покатые, затем резко обрывались вниз, образуя вертикальную гладкую стену. Дна оленеводы не разглядели, поскольку опасались подходить близко к краю обрыва. 

Впоследствии было установлено, что глубина подобных провалов составляет не менее ста метров, а на дне некоторых из них протекают подземные реки.

Первый из найденных кратеров оказался самым большим — около восьмидесяти метров в диаметре. Летом 2014 года обнаружили ещё шесть странных воронок меньшего размера — однако учёные уже тогда не исключали, что их число может быть куда большим. 

К настоящему времени это предположение подтвердилось: благодаря спутниковой съёмке на полуострове Ямал удалось найти более двадцати однотипных провалов, причём их число медленно, но верно растёт.

По сей день не удалось пронаблюдать процесс образования кратера, но тем не менее определённые закономерности учёные обнаружили. В первую очередь — концентрация провалов в определённых районах. Все они находятся относительно недалеко друг от друга, что свидетельствует как минимум об одинаковом источнике происхождения загадочных дыр.

Другая закономерность — близость провалов к месторождениям природного газа. В частности, крупнейший из кратеров, условно называемый учёными «В2», находится недалеко от крупнейшей российской газовой скважины.

По мнению ряда исследователей, полуостров Ямал может скрывать ещё большее количество воронок, пока что не обнаруженных учёными и местными жителями. В это несложно поверить, если учесть размеры полуострова — 700 на 240 километров — и его крайне малую заселённость. К тому же многие из аномальных дыр могли оказаться затоплены водой и превратиться в озера, коих на полуострове великое множество. Распознать же в водоёме бывший провал без специального исследования крайне затруднительно.

Догадки и предположения

С самого начала появление провалов в земле вызвало массу догадок и самых смелых гипотез - слишком уж необычны были эти образования, слишком долго учёные не могли выдвинуть официальную версию, чтобы не заподозрить действие аномальных сил.

Космическое тело

Спектр теорий, предлагаемых независимыми исследователями, был самым широким. Первым делом появилось предположение о падении метеоритов.

 По их теории, провал на Ямале может носить только космический характер. Нет, о пришельцах всерьез никто не говорит. Рассуждают о падении метеорита. К примеру, Иван Нестеров, доктор геолого-минералогических наук и профессор, придерживается гипотезы о падении космического объекта, состоящего изо льда. По его версии, он не сгорел в атмосфере. Столкновение было жестким и сильным, сопровождалось взрывом, благодаря которому образовался такой интересный провал. На Ямале многих заинтересовали стенки углубления. Они практически отвесные. Такое впечатление, что их выжгли лазером. Еще больший интерес вызвало у исследователей то, что находится на дне странной ямы. Оказалось, что провал на Ямале заполнен водой.

Противники теории И. Нестерова приводят свои соображения. По их теории, метеорит такого размера не мог упасть незаметно. Рядом есть небольшое селение (порядка пятнадцати километров). Местные жители должны были услышать отголоски взрыва. Однако они ничего такого не приметили. Кроме того, состояние планеты отслеживается специальными приборами. Магнитограммы обязательно показали бы инородное возмущение. Такового факта не было зафиксировано.

Подводная река

Такие мнения высказывали местные жители. Ничего неестественного в этом нет. В глубинах полуострова, так же как и везде, есть грунтовые воды. Они могут образовывать подземные озера и реки. Однако тот же И. Нестеров склонен объяснять происхождение воды в воронке со своей точки зрения. Он уверен, что это остатки ледяного метеорита. Трение о воздух и последующий взрыв привели к тому, что лед растаял. Образовалась космическая вода. Она плещется на дне глубокой ямы, ожидая своих исследователей. Кроме того, взрыв прогрел вечную мерзлоту. С трехсотметровой толщи теперь стекает вода, булькая в глуби образования, будоража воображение исследователей.

Техногенная катастрофа

Некоторые специалисты считают, что воронку можно объяснить деятельностью человека. Дело в том, что при добыче газа образуется невероятное количество жидких отходов. Технология процесса такова, что все лишнее закачивается в подземные пустоты. Данная жидкость растекается по ним произвольно. Получилось, что она нашла «тонкое место» и вырвалась наружу. Это могло походить на подземный взрыв. То есть жидкость продавила стенки естественного резервуара, спровоцировав провал. Ученые предполагают, что явление это не единичное. Есть необходимость его изучить, так как оно может повториться. А вот в каком месте, пока неизвестно. Нежелательно, чтобы отходы бурения вызвали провал населенного пункта, к примеру. Такой случай будет сопровождаться жертвами среди населения.

Тектоническое оружие

Ещё одна версия,  что эти провалы являются следами испытания сверхсекретного тектонического оружия. В настоящее время ни одна страна мира не обладает им, однако о принципиальной возможности его создания говорят давно. 

Тектоническое оружие — это гипотетическое устройство, способное провоцировать землетрясения, сели, камнепады и прочие явления подобного толка в определённой местности. Преимущество состоит в том, что при всей разрушительной силе его действие может быть замаскировано под природные катаклизмы. 

Следовательно, атаки, произведённые с помощью тектонического оружия, не укажут на их организатора. Вполне вероятно, что данное обстоятельство привлекло к себе внимание по обе стороны океана.

Ямал является отличным полигоном для испытания подобного вооружения. Полуостров находится на литосферной плите, поэтому применение на нём тектонического оружия сводит к минимуму риск начала неконтролируемого землетрясения природного характера. Малая населённость этого отдалённого участка суши почти полностью исключает человеческие жертвы в случае, если что-то пойдёт не так, а кроме того, обеспечивает возможность легко сохранить секретность испытаний.

Если на Ямале действительно проводились секретные испытания, то становится понятно, почему до сих пор никто не видел, даже с применением спутниковой съёмки, как образуются воронки. Испытатели явно стараются избежать ненужного внимания к себе и просто не дают учёным доступ к информации со спутника, которая могла бы раскрыть секреты технологий, применяемых для создания странных кратеров.

Научная точка зрения

Представители академической науки, однако, не согласны ни с одной из приведённых выше теорий. Вместо них, проведя последние месяцы в исследованиях, они представили собственное объяснение происхождению таинственных дыр, обвинив во всём изменение климата.

Российские учёные отправились в экспедицию на Ямал ещё летом 2014 года. Это были криолитологи и гляциологи — специалисты по вечной мерзлоте и ледникам; геологи и гидрологи — весьма представительный десант из ведущих научно-исследовательских институтов и лабораторий нашей страны.

Сначала они обследовали самый крупный кратер, диаметром в километр, а затем — шесть провалов меньшего размера. Члены экспедиции изучили почву вокруг воронок, обследовали их внутреннюю часть, взяли пробы грунта и льда. Удалось также спуститься на дно загадочных дыр, провести замеры уровня радиации. К слову, последнее позволило сразу отмести версию о метеоритном происхождении ямальских кратеров: слегка повышенный радиационный фон, характерный для мест падения космических гостей, в них полностью отсутствовал.

Зато в воздухе в районе природной аномалии газоанализаторы зафиксировали повышенное содержание метана. На дне кратера его концентрация и вовсе оказалась запредельно высокой — 9,6 процента. Это, в конечном итоге, привело специалистов к выводу: на полуострове произошел выброс газогидратов. 

Виной тому таяние вечной мерзлоты, спровоцированное глобальным потеплением. Исчезновение подземного льда привело к разрыхлению почвы, что, в свою очередь, вызвало прорыв на поверхность газа, тысячелетиями скапливавшегося в недрах полуострова Ямал. Исследователи утверждают, что этот процесс можно сравнить с извержением вулкана: под землёй, по мере таяния льда, скапливался метан, росло давление. В конце концов оно стало слишком высоким, почва не выдержала, и произошел взрыв, приведший к образованию воронки.

Раскрыть тайну появления Ямальской воронки ученым помогли так называемые бугры пучения, достаточно часто возникающие в арктической тундре.

  - На территориях, где распространена вечная мерзлота, встречается такое явление, как бугры пучения, или пинго, как их принято называть в мировой геологической науке, - поясняет корреспонденту РП Валерий Носков, член-корреспондент РАН. - Со стороны они выглядят как холмы правильной округлой формы. Их высота может достигать 80 метров, а диаметр - нескольких километров. Ранее было принято считать, что бугры пучения образуются исключительно в результате многолетнего промерзания глинистых грунтов, напитанных водой. Однако теперь становится ясно, что они могут появляться и при обратном процессе - оттаивании палеомерзлоты, вызванном глобальным потеплением. Арктика как гиперчувствительная экосистема первой реагирует на климатические изменения, и бугры пучения - прямое тому свидетельство.

Летом 2012–2013 годов, когда образовалась Ямальская воронка, температура воздуха в районе ее появления на 5 градусов превышала норму, а за последние 20 лет из-за систематического потепления вечномерзлые грунты, залегающие на этой территории на глубине 20 мпрогрелись примерно на 2 градуса.Когда верхние горизонты мерзлоты начинают оттаивать под воздействием высоких температур, высвобождается заключенный в них газ метан. Он содержится в вечномерзлых грунтах в форме реликтовых газогидратов.

Высвобождающийся в результате повышения температуры из газовых гидратов метан начинает подниматься к поверхности земли в зонах разлома, которые могут быть расположены как под водой, так и на суше. Выйти наружу ему мешает многолетняя мерзлота. Под давлением сжатого газа почва в буквальном смысле раздувается. Образуется гигантский пузырь, на фоне равнинного тундрового ландшафта выглядящий фантастично. Газ давит на вечную мерзлоту, к тому же подогревая ее снизу: температура метана составляет около +30 оС, а мерзлоты - около минус 9 -10 оС. Подтаивая, верхний слой мерзлоты слабеет и в какой-то момент больше не может противостоять давлению снизу. Газ вырывается наружу. Происходит взрыв. Почвенная «пробка» вылетает, как из бутылки шампанского.

- Газовые гидраты и, в частности, гидраты метана - это кристаллические соединения, сформировавшиеся из воды и газа, - говорит Валерий Носков. - Впервые гипотеза о наличии реликтовых газовых гидратов в зоне вечной мерзлоты была высказана советскими учеными в 40-е годы прошлого века, а в 1960-е их впервые обнаружили. По последним оценкам, в настоящий момент в арктической зоне вечной мерзлоты, в том числе и под водой, заперто в виде метана и его гидратов не менее 1,4 тысячи гигатонн газа. Около 5 - 10% от этого количества выходит на поверхность в результате оттаивания вечномерзлых грунтов, поскольку газогидраты становятся нестабильными при повышении температуры.

- При этом давление газа может быть относительно небольшим, - объясняет куратор 4-й экспедиции к воронке газового выброса, заместитель директора по научной работе Института проблем нефти и газа, член-корреспондент РАН, доктор технических наук Василий Богоявленский. - Двенадцати с небольшим атмосфер достаточно, чтобы такой бугор взорвался. При меньшем давлении бугры пучения постепенно разрушаются под воздействием высокой температуры, и на их месте также образуются кратеры, но это происходит без взрыва. На территории Ямала расположено как минимум четыре объекта, связанных с подземными выбросами газа. Во время последней экспедиции нам удалось посетить два из них.

Существует даже апокалиптическая теория о так называемом метангидратном ружье: многие исследователи опасаются, что повышение температуры воды в Мировом океане и впадающих в него реках запустит необратимый процесс высвобождения метана из подводных и подземных отложений газовых гидратов. Попав в атмосферу, метан, который является более сильным парниковым газом, чем углекислый, станет причиной дальнейшего потепления. В результате высвободится еще больше метана, и произойдет катастрофа.

Некоторые ученые полагают, что аналогичный процесс послужил причиной пермского вымирания, когда 250 млн лет назад погибло 96% земных организмов.

- Настолько пессимистичный сценарий все же маловероятен: большинство газовых гидратов сосредоточено слишком глубоко, чтобы резко отреагировать на потепление, - продолжает Носков. - Чтобы они прогрелись и высвободился заключенный в них метан, потребуются тысячелетия. Тем не менее экспедиция российских, американских и шведских ученых, которая под руководством Наталии Шаховой и Игоря Семилетова два года назад исследовала вечную мерзлоту на арктическом шельфе Сибири, пришла к выводу, что объемы выбросов метана в атмосферу в этой зоне увеличились в два раза относительно расчетных. Из-за разрывов в вечной мерзлоте, образовавшихся на морском дне, уже высвободились миллионы тонн метана, в результате чего в некоторых арктических регионах его концентрация выросла в 100 раз. В любой момент может высвободиться еще до 50 гигатонн гидратов, что увеличит содержание метана в атмосфере в 12 раз и приведет к критическому уровню парникового эффекта. В США еще в 2008 году потенциальное высвобождение гидратов метана в Арктике включено в число четырех глобальных климатических угроз.

Возможность появления провалов на территории с.Новый Порт

На полуострове Ямал многолетнемерзлые породы имеют сплошное распространение, кроме зон под озерами с глубиной больше 2 м (некоторые озера месторождения Бованенково). Под малыми водотоками и водоемами Ямала верхняя поверхность мерзлых пород находится на глубине нескольких десятков метров.

Поскольку для Ямала характерно, в основном, монолитное строение мерзлых пород, широкое распространение получили повторно-жильные льды, многолетние бугры пучения и другие образования. В пределах тундровых равнин и торфяников существуют благоприятные условия для морозобойного растрескивания грунтов с формированием повторно-жильных льдов. В связи с изменениями условий теплообмена на поверхности почвы, характерными для полуострова, термокарстовые явления получили большое распространение на Ямале и значительно влияют на облик современного рельефа полуострова.

Экологическая катастрофа произойдет, если кратеры возникнут под месторождением или путепроводом. Так, ближайший нефтепровод расположен всего в четырех километрах от Ямальской воронки, а нефтегазовое месторождение - в 28-ми.

Учёные предупреждают, что в ближайшее время на полуострове могут возникнуть новые воронки: недра Ямала содержат пятую часть российских запасов природного газа, а глобальное потепление лишь набирает обороты. Таяние вечной мерзлоты и прорывы метана на поверхность могут поставить под угрозу существование газодобывающей промышленности в районе и села Новый Порт. 

Даже небольшие выбросы газа способны серьёзно повредить оборудование буровых установок, кроме того они чреваты пожаром. А что произойдёт в случае возникновения километрового провала под жилым посёлком, страшно даже представить.

Заключение

Единственное, что в состоянии сделать ученые в данный момент - это предсказать, где и когда они появятся, чтобы вовремя эвакуировать людей. Ведь вечная мерзлота распространена более чем на 60% территории России.

 По прогнозам экспертов, если среднегодовая температура на нашей планете продолжит свой рост, то подобные воронки могут начать появляться и в других местах, что может представлять угрозу для городов Крайнего Севера. В самом худшем случае масштаб бедствия может приобрести воистину катастрофический характер. 

Запасы газа на полуострове оцениваются в четырнадцать тысяч кубических километров, что сопоставимо с объёмом воды во многих морях. Основные его запасы залегают на глубине около километра и находятся под давлением в пятьсот атмосфер, и если хоть в одном месте появится возможность для выхода этих объёмов на поверхность, это не только приведёт к возникновению гигантского провала, но и вызовет резкое изменение климата планеты. 

Метан является парниковым газом, причём гораздо более действенным, нежели углекислый газ. Его появление в атмосфере в больших объёмах может привести к стремительному потеплению, что спровоцирует настоящую экологическую катастрофу. 

Список литературы

1.http://fshoke.com/2015/11/19/gigantskie-kratery-v-sibiri/

2.http://правительство.янао.рф/power/local_government/municipalities/municipal_districts_and_settlements_their_constituent/yamal_region/new_port_village/

3.http://nsportal.ru/ap/library/drugoe/2014/02/24/globalnoe-poteplenie-v-sele-novyy-port

4.http://www.mngz.ru/russia-world-sensation/659454-budut-li-na-yamale-novye-provaly.html

5.http://tainaurala.ru/index.php/nepoznannoe/anomalnye-zony/164-tajna-gigantskogo-kratera-na-yamale

6.http://the-day-x.ru/uchenye-predlozhili-novuyu-versiyu-vozniknoveniya-gigantskix-provalov-grunta-na-yamale-a-na-tajmyre-obnaruzhena-tretya-zagadochnaya-voronka.html

7.http://www.rg.ru/2014/07/14/voronka.html

8.http://earth-chronicles.ru/news/2015-09-24-84407

9.http://planeta.moy.su/news/prichiny_pojavlenija_provala_na_jamale_voronka_ot_vzryva_kak_ot_nebolshoj_atomnoj_bomby_video/2014-11-29-24520