A Patomi-kráter a Föld egyik legrejtélyesebb geológiai képződménye. Ezt az objektumot, amely Oroszország irkutszki területének Bodajbói járásában található, Vagyim Kolpakov geológus fedezte fel 1949-ben.
Azóta is folyamatosan foglalkoztatja a kutatókat. Külsőre becsapódási kráterre emlékeztet: egy nagyjából 80 méter átmérőjű gyűrűs sánc övezi a zúzott mészkőtömbökből felépülő központi kúpot. Ennek a képződménynek a belső szerkezete azonban egészen a közelmúltig teljes rejtély maradt.
A helyzet 2022 nyarának végén változott meg, amikor az Orosz Földrajzi Társaság, a Komszomolszkaja Pravda lap és a Rosszija-1 televíziós csatorna által szervezett expedíció keretében első alkalommal végeztek mélységi georadaros szondázást a Patomi-kráteren. A kapott adatok lehetővé tették a kráter föld alatti részének háromdimenziós modellezését akár 280 méteres mélységig, és jelentősen előrelendítették ennek az egyedülálló, rejtélyes képződménynek a megértését.
A kutatócsoport útvonala és logisztikája az alábbiak szerint alakult:
A bodajbói csoport augusztus 24-én indult útnak, hogy időben előkészítse a leszállóhelyet az expedíciós felszerelést és a moszkvai csapatot szállító Mi-8-as helikopter számára. Földi műszakos járművel először Perevoz településre jutottak el (36 km-re a Patomi-krátertől), majd 32 km-t lánctalpas járművel tettek meg, az utolsó 4 km-en pedig egy teljes napon át gyalog küzdötték át magukat a sűrű tajgán (!). A Bodajbótól a kráterig tartó, viszonylag rövid út járművel és gyalog összesen három napot vett igénybe.
A moszkvai csapat számára (repülésre alkalmas időjárás esetén) a kijutásnak zökkenőmentesnek kellett volna lennie, és minden a tervek szerint haladt egészen augusztus 29-ig. Aznap reggel Mirnijben esett az eső, de délután sikeresen felszálltak, és elrepültek a Patomi-kráterig. A Mi-8-as helikopter személyzete azonban megtagadta a leszállást a bodajbóiak által előkészített helyszínen, a nem megfelelő méretre és az időjárási körülményekre (erős szél a szurdokban) hivatkozva. Végül a moszkvai csapatot (5 főt és 450 kg rakományt) egy dombtetőn tették le, légvonalban a tajgán át 5 km-re (a kanyargós terepen pedig jó 10 km-re) a Patomi-krátertől. Így a moszkvai csapat csak szeptember 2-án érte el a kráter alatti alaptábort. Ez azonban az expedíció minden tagjának összehangolt munkájának köszönhetően nem akadályozta meg a projekt munkatervének maradéktalan megvalósítását.
Mivel vizsgálták a krátert?
A felméréshez a „Loza-N” mélységi georadart használták, egy helyi fejlesztésű és gyártású berendezést. A műszert 6 méteres antennákkal szerelték fel, amelyek központi frekvenciája 25 MHz, impulzusadójának feszültsége pedig 21 kV. Ez az alacsony frekvencia és a nagy impulzusenergia tette lehetővé, hogy a mérőjel több száz méter mélyre hatoljon a sziklatömegbe, ami elengedhetetlen volt ennek a monumentális képződménynek a vizsgálatához.
A georadar működési elve ultraszéles sávú elektromágneses impulzusok kibocsátásán, valamint a geológiai réteghatárokról vagy a felszín alatti objektumokról érkező visszaverődések rögzítésén alapul. A visszavert jel amplitúdójának és fázisának elemzése információt nyújt a közeg dielektromos tulajdonságairól, ami lehetővé teszi a különböző összetételű, nedvességtartalmú és sűrűségű kőzetek megkülönböztetését.
A georadaros méréseket vízszintes szelvényezési módszerrel végezték. A georadar antennáit az előre kijelölt, a kráter központi dombján áthaladó sugaras szelvények mentén mozgatták, 50 centiméteres mérési lépésközzel. Összesen 6 szelvényt vettek fel, ami lehetővé tette nemcsak függőleges metszetek, hanem vízszintes rétegek szerkesztését, végső soron pedig egy teljes 3D-s modell elkészítését is.
Mit sikerült kideríteni?
A függőleges geológiai felépítés kifejezetten kontrasztosnak bizonyult. A felső, körülbelül 60 méter vastagságú réteget összetöredezett mészkő alkotja. E szint alatt érintetlen szálkőzetek mutathatók ki – monolit mészkövek, amelyeket nagy elektromos ellenállás jellemez. A legfőbb anomáliákra pontosan ebben a kőzettömegben bukkantak rá.
Központi anomália. A kráter központi dombja alatt a georadar egy függőleges anomális szerkezetet észlelt, amely legalább 200–280 méteres mélységig terjed. Ezt a formációt magas dielektromos permittivitású jelek jellemzik, ami a kőzetek helyi víztelítettségére utal. Más szóval a kráter alatt egy vízzel teli repedezett zóna húzódik, amely biztosítja a felszíni vizek lejutását a jelentős mélységekbe. A fő anomálián kívül még két kisebb méretű, függőleges szerkezetet is megfigyeltek a kráter gyűrűs árkában.
Gyűrűs szerkezetek. A fő anomália körül az összes vízszintes metszeten tisztán láthatók az egymást követő koncentrikus összehúzódási és tágulási zónák. Az efféle mintázatok a kőzeteket érő becsapódási zónákra jellemzők, ami komoly érv a kráter meteoritos eredetének elmélete mellett.
Idegen testek hiánya. Szemben az elterjedt feltételezésekkel, miszerint a kráter alatt egy nagy fémes test (például egy méretes meteorit) rejtőzhet, a georadaros vizsgálat sem idegen kőzeteket, sem egyéb élesen elütő testeket nem mutatott ki a Patomi-kráter talapzatában. Ez a negatív eredmény kizár számos egzotikus elméletet.
Mit jelent mindez a kráter természetének megértésében?
A kapott adatok segítségével a kutatók szűkíteni tudták a Patomi-kráter kialakulására vonatkozó hipotézisek körét. Jelenleg két fő magyarázatot vizsgálnak.
A meteoritelmélet szerint a kráter egy meteorit becsapódásának következtében jött létre. A felszín jellegzetes formája – a kúpból, körkörös árokból és központi magaslatból álló gyűrűs felépítés – valóban becsapódási kráterekre emlékeztet. A becsapódás függőleges töredezettségi zónát hozhatott létre, amely később feltöltődött a felszínről származó vízzel. A georadar éppen ezt a nedvességgel telített zónát mutatta ki nagy dielektromos permittivitású anomáliaként.
A vulkáni hipotézis olyan geológiai folyamatok eredményeként tekinti a krátert, amelyek mélységi magmatizmussal vagy gázkitörésekkel függenek össze. A kráter felszínén azonban nem találtak lávanyomokat, ami némileg gyengíti ezt a verziót.
Érdekesség, hogy a központi domb alatt felfedezett víztelített csatorna a fagyáspúp-képződés (jégdiapir) mechanizmusát is megmagyarázhatja. A hideg szibériai éghajlaton a repedésekben lévő víz megfagy és kitágul, ami minden télen „kipréselheti” és fenntarthatja a kráter jellegzetes formáját a felhalmozódott kúpjával és gyűrűs árkával.
A kutatók jelentése így fogalmaz:
A vizsgálatok egyelőre nem adnak választ arra a kérdésre, hogyan és mitől jöttek létre ezek a hatalmas repedezettségi zónák, méghozzá szó szerint egyetlen pontban nemcsak a Patomi-felföldön (eddig sehol a Földön nem találtak hasonló felépítésű krátert). A fagyáspúpok – más néven „pingók” – sokfelé ismertek, de egyik sem található domboldalon, kizárólag sík területeken. És egyetlen pingó sem másolja a Patomi-kráter egyedi alakját (mély tölcsérrel és belső, központi dombbal rendelkező kúp). Nem zárható ki, hogy a Patomi-kráter alatti egyedülálló repedezettség kezdetét egy rendkívül sűrű kozmikus test Földbe csapódása indította el, amely legalább 500 évvel ezelőtt történt (ez a Patomi-kráter becsült kora). Ekkor persze mély „robbanásos” krátertölcsérnek kellett volna keletkeznie, nem pedig egy kiemelkedő kúpnak, amelynek belsejében tojás alakú központi domb található. Ezt követően a kráter másfél-két évszázadonként, az úgynevezett kis jégkorszakok idején globálisan felpúposodott a megfagyott víz kőzeteket kiszorító hatása miatt a szokatlanul kemény telek során.
A Patomi-kráter georadaros szondázása az első mélységi felmérés volt e rendkívüli képződmény történetében. A föld alatti szerkezetről akár 280 méteres mélységig elkészített 3D-s modell kézzelfogható fizikai adatokat nyújt, amelyek lehetővé teszik a tudósok számára, hogy a feltételezésektől eljussanak a megalapozott modellekig.
Fontos megjegyezni, hogy a jelentős előrelépés ellenére a kráter eredetére egyelőre nincs egyértelmű válasz. A georadar által megállapított vitathatatlan tény – egy vízzel teli csatorna létezése a központi domb alatti homogén mészkőtömegben – több különböző hipotézist is alátámaszthat.
A további kutatások valószínűleg fúrásokat vagy egyéb mélységi szondázási módszereket igényelnek majd, hogy véglegesen meghatározzák, pontosan mi rejtőzik a Patomi-kráter alapzatában. Ez pedig lehetőséget ad majd arra, hogy bepillantsunk oda, ahová korábban egyetlen műszer sem jutott el: Szibéria egyik legrejtélyesebb kráterének mélyére.
A kráter nem lehet becsapódási eredetű, mert domboldalon fekszik. A kráter függőlegesen felfelé néz. Márpedig a meteoritok és a bolidák szögben csapódnak a felszínbe, a becsapódást pedig a domboldalra merőleges kőzetkivetődés kísérte volna, nem a horizontra merőleges.
Ebből a kutatásból és a fagyáspúp-hipotézisből újabb kérdés következik: honnan származik annyi víz, hogy a jég szétzúzza és kipréselje a kőzeteket? A felszínről felhalmozódott víz nem elegendő egy ilyen folyamathoz. A választ a hidrogéngáz-kibocsátási elmélet adhatja meg.
A törésvonal mentén a mélyből hidrogén áramlik fel, amely lassan oxidálódik, és a kőzettömegben víz halmozódik fel (amelyet a georadar ki is mutatott). A hidrogén és a víz utánpótlása folyamatos. Télen a jég szétfeszíti a kőzetet, és fokozatosan, évről évre a felszínre préseli.
Ezt a hipotézist annak idején az Orosz Tudományos Akadémia Szibériai Részlege Bányászati Intézetének szemcsés közegek mechanikájával foglalkozó laboratóriumvezetője, Sztanyiszlav Stazsevszkij műszaki tudományok doktora vetette fel.
Hasonló objektumok találhatók dombok formájában (kráterszerkezet nélkül) Jakutföldön, a Viljuj folyó melletti úgynevezett „Halál völgyében” is.
Itt a kőzetek még nem omlottak vissza a belső üregekbe a nyári jégolvadás során. Maguk a dombok azonban jóval nagyobbak a Patomi-kráternél.
Létezik egy fantasztikusabb verzió is. Ezek az objektumok ősi bányák meddőhányói, föld alatti lakók vagy akár rejtett föld alatti bázisok maradványai.
Példaként megemlíthetők a domboldalakon kialakított bányászati meddőhányók.
Egyetérthetünk abban, hogy rendkívül hasonlít a Patomi-kráterre.
