Метеориты. Космические камни, создавшие наш мир

Паттерсон немедленно приступил к работе по измерению изотопного состава свинца в железном метеорите. Пять лет он потратил только на усовершенствование методов. Никто до него не пытался делать подобных измерений. Паттерсону вместе с другими членами его исследовательской группы пришлось разрабатывать совершенно новые технические методы. Им нужно было научиться точно измерять изотопный состав микроскопических количеств свинца – в тысячу раз меньших, чем те, с которыми кто-либо работал прежде. Свои методы Паттерсон испытывал на цирконе, силикате циркония, минерале, часто встречающемся на Земле, – он содержится во многих магматических породах. Образцы, которые использовал Паттерсон, были размером с булавочную головку. Если ему удастся точно измерить состав изотопной смеси свинца в микроскопическом образце циркона, думал Паттерсон, то он, конечно, сможет сделать это и с веществом железного метеорита.

Но раз за разом в цирконе загадочным образом оказывалось значительно больше свинца, чем ожидалось. Цифры, которые Паттерсон неизменно получал в результате своих измерений, выглядели абсурдно. После длительных мучительных попыток выйти из тупика Паттерсон нашел источник затруднений – им оказалось свинцовое загрязнение. Свинец присутствовал абсолютно во всем. В ходе химических процедур в лаборатории он попадал в образцы циркона, с которыми работал Паттерсон, искажая и заслоняя собой внутренний, подлежащий измерению свинец, находящийся в связанном состоянии в кристаллах циркона.

Выявление источников свинцового загрязнения потребовало огромных усилий. То, что в результате обнаружил Паттерсон, выглядело ужасно: оказалось, что свинец появляется отовсюду. Он был в кислоте, которая использовалась для растворения образцов; в воде, которая текла из крана в лаборатории; в стеклянной химической посуде, употреблявшейся для экспериментов; даже в окружающем воздухе, во взвешенных в нем частицах обыкновенной пыли. Казалось, он проходит сквозь стены. Свинцом был с ног до головы покрыт и сам Паттерсон: его волосы, одежда, ботинки, кожа. То же самое можно было сказать и обо всех его сотрудниках.

Но Паттерсон сумел обратить проблему свинцового загрязнения себе на пользу: он увидел в ней возможность научиться измерять изотопный состав свинца во многих разнообразных видах веществ.

Паттерсон лишь прикоснулся к проблеме, которой суждено было стать одной из главных экологических угроз современности: катастрофическому свинцовому загрязнению, охватившему всю планету, и в особенности ее города. Этилированный бензин, пары которого впрыскиваются в атмосферу из выхлопных труб миллионов автомобилей, стал особенно опасной частью этой проблемы. Другой опасностью были содержащие свинец краски – именно из-за них в лаборатории Паттерсона одним из источников свинца оказались стены. Исследования источников и степени глобального свинцового загрязнения (и связанного с ним массового отравления свинцом населения Земли) впоследствии стали главной темой научной деятельности Паттерсона; они внесли значительный вклад в успех всемирного движения за полный запрет этилированного бензина. Но в то время истинный масштаб и опасность свинцового загрязнения, его влияния на здоровье людей еще не были известны. Поэтому для Паттерсона главной проблемой, связанной с вездесущим свинцовым загрязнением, было искажение данных по изотопному составу циркона. Именно эта проблема загораживала ему дорогу к вычислению возраста нашей планеты.[14]

На избавление от свинцового загрязнения Паттерсон потратил пять лет, но в конце концов все же добился своего: измерил изотопный состав свинца в кристаллах циркона размером с булавочную головку. Его данные наконец перестали выглядеть абсурдными и приобрели смысл. Но чего ему это стоило! Устраняя малейшие следы свинца в своей лаборатории, он до изнеможения протирал химическую посуду и лабораторные химические скамьи тщательно очищенными перегонкой кислотами. Чистоте самих кислот, которые поставлялись в его лабораторию, он, впрочем, тоже не доверял и дополнительно перегонял их на самостоятельно изготовленных дистилляторах. Буквально ничего не казалось ему достаточно чистым.

Затем Паттерсон перешел к строительству собственной совершенно новой ультрачистой лаборатории, предназначенной для измерений состава железных метеоритов. Он приложил невероятные усилия, чтобы сделать эту лабораторию свободной от свинцового загрязнения. Воздух, поступающий внутрь помещения, очищался сложной системой фильтров, устраняющей из него все пылевые частицы. Соблюдался строжайший дресс-код: каждый входящий в лабораторию переодевался в специальный сверхчистый комбинезон.