Космічний пил - особлива субстанція. Космічний пил Освіта космічного пилу
По масі тверді частинки пилу становлять мізерну частину Всесвіту, однак саме завдяки міжзоряного пилу виникли і продовжують з'являтися зірки, планети і люди, які вивчають космос і просто милуються зірками. Що ж це за субстанція така космічний пил? Що змушує людей споряджати в космос експедиції вартістю в річний бюджет невеликого держави в надії всього лише, а не з твердим переконанням добути і привезти на Землю хоч крихітну жменьку міжзоряного пилу?
Між зірок і планет
Пилом в астрономії називають невеликі, розміром в долі мікрона, тверді частинки, що літають в космічному просторі. Часто космічний пил умовно ділять на міжпланетну і міжзоряне, хоча, очевидно, і міжзоряного вхід в міжпланетний простір не заборонений. Просто знайти її там, серед «місцевої» пилу, нелегко, ймовірність невисока, та й властивості її поблизу Сонця можуть істотно змінитися. Ось якщо відлетіти подалі, до кордонів Сонячної системи, там ймовірність зловити справжню міжзоряне пил досить велика. Ідеальний варіант взагалі вийти за межі Сонячної системи.
Пил міжпланетна, у всякому разі, в порівняльній близькості від Землі матерія досить вивчена. Заповнює весь простір Сонячної системи і сконцентрована в площині її екватора, вона народилася здебільшого в результаті випадкових зіткнень астероїдів і руйнування комет, що наблизилися до Сонця. Склад пилу, по суті, не відрізняється від складу падаючих на Землю метеоритів: дослідити його дуже цікаво, і відкриттів в цій області належить зробити ще чимало, але особливою інтриги тут, схоже, немає. Зате завдяки саме цій пилу в гарну погоду на заході відразу після заходу сонця або на сході перед сходом сонця можна милуватися блідим конусом світла над горизонтом. Це так званий зодіакальний сонячне світло, розсіяне дрібними космічними порошинами.
Куди цікавіше пил міжзоряне. Відмітна її особливість наявність твердого ядра і оболонки. Ядро складається, по-видимому, в основному з вуглецю, кремнію і металів. А оболонка переважно з намерзлих на поверхню ядра газоподібних елементів, закристалізуватися в умовах «глибокої заморозки» міжзоряного простору, а це близько 10 кельвінів, водню і кисню. Втім, бувають в ній домішки молекул і складніше. Це аміак, метан і навіть багатоатомні органічні молекули, які налипають на порошинку або утворюються на її поверхні під час поневірянь. Частина цих речовин, зрозуміло, відлітає з її поверхні, наприклад, під дією ультрафіолету, але процес цей оборотний одні відлітають, інші намерзають або синтезуються.
Зараз в просторі між зірками або поблизу них вже знайдені, зрозуміло, не хімічними, а фізичними, тобто спектроскопическими, методами: вода, оксиди вуглецю, азоту, сірки і кремнію, хлористий водень, аміак, ацетилен, органічні кислоти, такі як мурашина і оцтова, етиловий і метиловий спирти, бензол, нафталін. Знайшли навіть амінокислоту гліцин!
Цікаво було б зловити і вивчити міжзоряне пил, проникаючу в Сонячну систему і напевно падаючу на Землю. Проблема з її «вилову» нелегка, тому як зберегти свою крижану «шубу» в сонячних променях, тим більше в атмосфері Землі, мало який міжзоряного порошині вдається. Великі занадто сильно нагріваються їх космічна швидкість не може швидко погаситися, і порошинки «обгорають». Дрібні, правда, планують в атмосфері роками, зберігаючи частину оболонки, але тут вже виникає проблема знайти їх і ідентифікувати.
Є ще одна, дуже інтригуюча деталь. Стосується вона того пилу, ядра якої складаються з вуглецю. Вуглець, синтезований в ядрах зірок і йде в космос, наприклад, з атмосфери старіючих (типу червоних гігантів) зірок, вилітаючи в міжзоряний простір, охолоджується і конденсується приблизно так само, як після спекотного дня збирається в низинах туман з охололи парів води. Залежно від умов кристалізації можуть вийти шаруваті структури графіту, кристали алмазу (тільки уявіть цілі хмари крихітних алмазів!) І навіть порожні кульки з атомів вуглецю (фулерени). А в них, можливо, як в сейфі або контейнері, зберігаються частинки атмосфери зірки дуже давньою. Знайти такі пилинки було б величезною удачею.
Де водиться космічний пил?
Треба сказати, що саме поняття космічного вакууму як чогось абсолютно порожнього давно залишилося лише поетичної метафорою. Насправді все простір Всесвіту, і між зірками, і між галактиками, заповнене речовиною, потоками елементарних частинок, випромінюванням і полями магнітним, електричним і гравітаційним. Все, що можна, умовно кажучи, помацати, це газ, пил і плазма, внесок яких в загальну масу Всесвіту, за різними оцінками, становить всього близько 1 2% при середній щільності близько 10-24 г / см 3. Газа в просторі найбільше, майже 99%. В основному це водень (до 77,4%) і гелій (21%), на частку інших припадає менше двох відсотків маси. А ще є пил по масі її майже в сто разів менше, ніж газу.
Хоча іноді пустота в міжзоряному та міжгалактичному просторі майже ідеальна: часом на один атом речовини там припадає 1 л простору! Такого вакууму немає ні в земних лабораторіях, ні в межах Сонячної системи. Для порівняння можна навести такий приклад: в 1 см 3 повітря, яким ми дихаємо, приблизно 30 000 000 000 000 000 000 молекул.
Розподілена ця матерія в міжзоряному просторі вельми нерівномірно. Велика частина міжзоряного газу і пилу утворює газопилової шар поблизу площини симетрії диска Галактики. Його товщина в нашій Галактиці кілька сотень світлових років. Найбільше газу і пилу в її спіральних гілках (рукавах) і ядрі зосереджено в основному в гігантських молекулярних хмарах розмірами від 5 до 50 парсек (16 160 світлових років) і масою в десятки тисяч і навіть мільйони мас Сонця. Але і всередині цих хмар речовина розподілено теж неоднорідне. В основному обсязі хмари, так званої шубі, переважно з молекулярного водню, щільність частинок становить близько 100 штук в 1 см 3. В ущільненнях ж всередині хмари вона досягає десятків тисяч частинок в 1 см 3, а в ядрах цих ущільнень взагалі мільйонів часток в 1 см 3. Ось це-то нерівномірності в розподілі речовини у Всесвіті зобов'язані існуванням зірки, планети і в кінцевому підсумку ми самі. Тому що саме в молекулярних хмарах, щільних і порівняно холодних, і зароджуються зірки.
Що цікаво: чим вище щільність хмари, тим різноманітніше воно за складом. При цьому є відповідність між щільністю і температурою хмари (або окремих його частин) і тими речовинами, молекули яких там зустрічаються. З одного боку, це зручно для вивчення хмар: спостерігаючи за окремими їх компонентами в різних спектральних діапазонах по характерних лініях спектра, наприклад СО, ОН або NH 3, можна «заглянути» в ту чи іншу його частину. А з іншого дані про склад хмари дозволяють багато чого довідатися про процеси, в ньому відбуваються.
Крім того, в міжзоряному просторі, судячи з спектрами, є і такі речовини, існування яких в земних умовах просто неможливо. Це іони і радикали. Їх хімічна активність настільки висока, що на Землі вони негайно вступають в реакції. А в розрідженому холодному просторі космосу вони живуть довго і цілком вільно.
Взагалі газ в міжзоряному просторі буває не тільки атомарним. Там, де холодніше, не більше 50 кельвінів, атомам вдається втриматися разом, утворюючи молекули. Однак велика маса міжзоряного газу знаходиться все ж в атомарному стані. В основному це водень, його нейтральна форма була виявлена \u200b\u200bпорівняно недавно в 1951 році. Як відомо, він випромінює радіохвилі довжиною 21 см (частота 1 420 МГц), за інтенсивністю яких і встановили, скільки ж його в Галактиці. Між іншим, він і в просторі між зірками розподілений неоднорідно. В хмарах атомарного водню його концентрація досягає декількох атомів в 1 см 3, але між хмарами вона на порядки менше.
Нарешті, поблизу гарячих зірок газ існує у вигляді іонів. Потужне ультрафіолетове випромінювання нагріває і іонізує газ, і він починає світитися. Саме тому області з високою концентрацією гарячого газу, з температурою близько 10 000 К виглядають як світяться хмари. Їх-то і називають світлими газовими туманностями.
І в будь-який туманності, в більшій чи меншій кількості, є міжзоряний пил. Незважаючи на те що умовно туманності ділять на пилові та газові, пил є і в тих, і в інших. І в будь-якому випадку саме пил, очевидно, допомагає зіркам утворюватися в надрах туманностей.
туманні об'єкти
Серед усіх космічних об'єктів туманності, може бути, найкрасивіші. Правда, темні туманності у видимому діапазоні виглядають просто як чорні плями на небі найкраще їх спостерігати на тлі Чумацького Шляху. Зате в інших діапазонах електромагнітних хвиль, наприклад інфрачервоному, їх видно дуже добре і картинки виходять дуже незвичайними.
Туманностями називають відокремлені в просторі, пов'язані силами гравітації або зовнішнім тиском скупчення газу і пилу. Їх маса може бути від 0,1 до 10 000 мас Сонця, а розмір від 1 до 10 парсек.
Спочатку туманності астрономів дратували. Аж до середини XIX століття виявлені туманності розглядали як прикру перешкоду, що заважала спостерігати зірки і шукати нові комети. У 1714 році англієць Едмонд Галлей, ім'я якого носить знаменита комета, навіть склав «чорний список» з шести туманностей, щоб ті не вводили в оману «ловців комет», а француз Шарль Мессьє розширив цей список до 103 об'єктів. На щастя, туманностями зацікавилися закоханий в астрономію музикант сер Вільям Гершель, його сестра і син. Спостерігаючи небо за допомогою побудованих своїми руками телескопів, вони залишили після себе каталог туманностей і зоряних скупчень, що нараховує відомості о 5-079 космічних об'єктах!
Гершель практично вичерпали можливості оптичних телескопів тих років. Однак винахід фотографії та великий час експонування дозволили знайти і зовсім слабо світяться об'єкти. Трохи пізніше спектральні методи аналізу, спостереження в різних діапазонах електромагнітних хвиль надали можливість в подальшому не тільки виявляти багато нових туманностей, але і визначати їх структуру і властивості.
Міжзоряне туманність виглядає світлою в двох випадках: або вона настільки гаряча, що її газ сам світиться, такі туманності називають емісійними; або сама туманність холодна, але її пил розсіює світло знаходиться поблизу яскравої зірки це відбивна туманність.
Темні туманності це теж міжзоряні скупчення газу і пилу. Але на відміну від світлих газових туманностей, видних часом навіть в сильний бінокль або телескоп, як, наприклад, туманність Оріона, темні туманності світло не випускають, а поглинають. Коли світло зірки проходить крізь такі туманності, пил може повністю поглинути його, перетворивши в ІК-випромінювання, невидиме оком. Тому виглядають такі туманності як беззоряні провали на небі. В. Гершель називав їх «дірками в небі». Можливо, сама ефектна з них туманність Кінська Голова.
Втім, пилинки можуть не повністю поглинути світло зірок, але тільки частково розвіяти його, при цьому вибірково. Справа в тому, що розмір часток міжзоряного пилу близький до довжини хвилі синього світла, тому він сильніше розсіюється і поглинається, а до нас краще доходить «червона» частина світла зірок. Між іншим, це хороший спосіб оцінити розмір пилинок по тому, як вони послаблюють світло різних довжин хвиль.
Зірка з хмари
Причини, за якими виникають зірки, точно не встановлені є тільки моделі, більш-менш достовірно пояснюють експериментальні дані. Крім того, шляхи освіти, властивості і подальша доля зірок дуже різноманітні і залежать від дуже багатьох чинників. Однак є усталена концепція, вірніше, найбільш опрацьована гіпотеза, суть якої, в найзагальніших рисах, полягає в тому, що зірки формуються з міжзоряного газу в областях з підвищеною щільністю речовини, тобто в надрах міжзоряних хмар. Пил як матеріал можна було б не враховувати, але її роль у формуванні зірок величезна.
Відбувається це (в самому примітивному варіанті, для одиночної зірки), по-видимому, так. Спочатку з міжзоряного середовища конденсується протозвездной хмара, що, можливо, відбувається через гравітаційної нестійкості, проте причини можуть бути різними і до кінця ще не ясні. Так чи інакше, воно стискається і притягує до себе речовина з навколишнього простору. Температура і тиск в його центрі ростуть до тих пір, поки молекули в центрі цього сжимающегося газового кулі не починають розпадатися на атоми і потім на іони. Такий процес охолоджує газ, і тиск усередині ядра різко падає. Ядро стискується, а всередині хмари поширюється ударна хвиля, відкидаються його зовнішні шари. Утворюється протозвезда, яка продовжує стискатися під дією сил тяжіння до тих пір, поки в центрі її не починаються реакції термоядерного синтезу перетворення водню в гелій. Стиснення триває ще якийсь час, поки сили гравітаційного стиснення не врівноважує силами газового і променистого тиску.
Зрозуміло, що маса утворилася зірки завжди менше маси «породила» її туманності. Частина речовини, що не встиг впасти на ядро, в ході цього процесу «вимітається» ударною хвилею, випромінюванням і потоками частинок просто в навколишній простір.
На процес формування зірок і зоряних систем впливають багато факторів, в тому числі і магнітне поле, яке часто сприяє «розриву» протозвездной хмари на два, рідше три фрагмента, кожен з яких під дією гравітації стискається в свою протозірку. Так виникають, наприклад, багато подвійні зоряні системи дві зірки, які обертаються навколо загального центру мас і переміщаються в просторі як єдине ціле.
У міру «старіння» ядерне паливо в надрах зірок поступово вигорає, причому тим швидше, чим більше зірка. При цьому водневий цикл реакцій змінюється гелієвим, потім в результаті реакцій ядерного синтезу утворюються все більш важкі хімічні елементи, аж до заліза. Зрештою ядро, що не отримує більше енергії від термоядерних реакцій, різко зменшується в розмірі, втрачає свою стійкість, і його речовина як би падає саме на себе. Відбувається потужний вибух, під час якого речовина може нагріватися до мільярдів градусів, а взаємодії між ядрами приводять до утворення нових хімічних елементів, аж до найважчих. Вибух супроводжується різким вивільненням енергії і викидом речовини. Зірка вибухає цей процес називають спалахом наднової. В кінцевому ж результаті зірка, в залежності від маси, перетвориться на нейтронну зірку або чорну діру.
Напевно, так все і відбувається насправді. У всякому разі, не викликає сумнівів той факт, що молодих, тобто гарячих, зірок і їх скупчень найбільше якраз в туманностях, тобто в областях з підвищеною щільністю газу і пилу. Це добре видно на фотографіях, отриманих телескопами в різних діапазонах довжин хвиль.
Зрозуміло, це не більше ніж саме грубе виклад послідовності подій. Для нас же важливо важливі два моменти. Перший яка роль пилу в процесі утворення зірок? І другий звідки, власне, вона береться?
Вселенський холодоагент
У загальній масі космічного речовини власне пилу, тобто об'єднаних в тверді частинки атомів вуглецю, кремнію і деяких інших елементів, настільки мало, що їх, у всякому разі, як будівельний матеріал для зірок, здавалося б, можна і не брати до уваги. Однак насправді їх роль велика саме вони охолоджують гарячий міжзоряний газ, перетворюючи його в те саме холодне щільна хмара, з якого потім виходять зірки.
Справа в тому, що сам по собі міжзоряний газ охолодитися не може. Електронна структура атома водню така, що надлишок енергії, якщо такий є, він може віддати, випромінюючи світло у видимій і ультрафіолетовій областях спектру, але не в інфрачервоному діапазоні. Образно кажучи, водень не вміє випромінювати тепло. Щоб як слід охолонути, йому потрібен «холодильник», роль якого як раз і грають частки міжзоряного пилу.
Під час зіткнення з порошинами на великій швидкості на відміну від більш важких і повільних пилинок молекули газу літають швидко вони втрачають швидкість і їх кінетична енергія передається порошині. Так само нагрівається і віддає це надлишкове тепло в навколишній простір, в тому числі у вигляді інфрачервоного випромінювання, а сама при цьому остигає. Так, приймаючи на себе тепло міжзоряних молекул, пил діє як своєрідний радіатор, охолоджуючи хмара газу. По масі її не багато близько 1% від маси всього речовини хмари, але цього достатньо, щоб за мільйони років відвести надлишок тепла.
Коли ж температура хмари падає, падає і тиск, хмара конденсується і з нього вже можуть народитися зірки. Залишки ж матеріалу, з якого народилася зірка, є в свою чергу вихідним для утворення планет. Ось в їх склад порошинки вже входять, причому в більшій кількості. Тому що, народившись, зірка нагріває і розганяє навколо себе весь газ, а пил залишається літати поблизу. Адже вона здатна охолоджуватися і притягується до нову зірку набагато сильніше, ніж окремі молекули газу. Зрештою поруч з новонародженою зіркою виявляється пилова хмара, а на периферії насичений пилом газ.
Там народжуються газові планети, такі як Сатурн, Уран і Нептун. Ну а поблизу зірки з'являються тверді планети. У нас це Марс, Земля, Венера і Меркурій. Виходить досить чіткий поділ на дві зони: газові планети і тверді. Так що Земля в значній мірі виявилася зробленої саме з міжзоряних пилинок. Металеві порошинки увійшли до складу ядра планети, і зараз у Землі величезна залізне ядро.
Таємниця юної Всесвіту
Якщо галактика сформувалася, то звідки в неї береться пил в принципі вченим зрозуміло. Найбільш значні її джерела нові і найновіші, які втрачають частину своєї маси, «скидаючи» оболонку в навколишній простір. Крім того, пил народжується і в розширюється атмосфері червоних гігантів, звідки вона буквально вимітається тиском випромінювання. В їх прохолодною, за мірками зірок, атмосфері (близько 2,5 3 тисяч кельвінів) досить багато порівняно складних молекул.
Але ось загадка, не розгадана досі. Завжди вважалося, що пил продукт еволюції зірок. Іншими словами зірки повинні зародитися, проіснувати якийсь час, постаріти і, скажімо, в останній спалах наднової зробити пил. Тільки ось що з'явилося раніше яйце чи курка? Перша пил, необхідна для народження зірки, або перша зірка, яка чомусь народилася без допомоги пилу, постаріла, вибухнула, утворивши найпершу пил.
Що було спочатку? Адже коли 14 млрд. Років тому стався Великий вибух, у Всесвіті були тільки водень і гелій, ніяких інших елементів! Це потім з них стали зароджуватися перші галактики, величезні хмари, а в них перші зірки, яким треба було пройти довгий життєвий шлях. Термоядерні реакції в ядрах зірок повинні були «зварити» більш складні хімічні елементи, перетворити водень і гелій в вуглець, азот, кисень і так далі, а вже після цього зірка повинна була викинути все це в космос, вибухнувши або поступово скинувши оболонку. Потім цій масі потрібно було охолодитися, охолонути і, нарешті, перетворитися на пил. Але вже через 2 млрд. Років після Великого вибуху, в самих ранніх галактиках, пил була! За допомогою телескопів її виявили в галактиках, віддалених від нашої на 12 млрд. Світлових років. У той же час 2 млрд. Років занадто маленький термін для повного життєвого циклу зірки: за цей час більшість зірок не встигає постаріти. Звідки в юної Галактиці взялася пил, якщо там не повинно бути нічого, крім водню і гелію, таємниця.
порошинка реактор
Мало того що міжзоряний пил виступає в ролі своєрідного вселенського холодоагенту, можливо, саме завдяки пилу в космосі з'являються складні молекули.
Справа в тому, що поверхня порошинки може служити одночасно і реактором, в якому утворюються з атомів молекули, і каталізатором реакцій їх синтезу. Адже ймовірність того, що відразу багато атомів різних елементів зіткнуться в одній точці, та ще й провзаимодействует між собою при температурі трохи вище абсолютного нуля, неймовірно мала. Зате ймовірність того, що порошинка послідовно зіткнеться в польоті з різними атомами або молекулами, особливо всередині холодного щільного хмари, досить велика. Власне, це і відбувається так утворюється оболонка міжзоряних пилинок з намерзлих на неї зустрів атомів і молекул.
На твердій поверхні атоми виявляються поруч. Мігруючи по поверхні порошинки в пошуках найбільш енергетично вигідного положення, атоми зустрічаються і, опиняючись в безпосередній близькості, отримують можливість прореагувати між собою. Зрозуміло, дуже повільно відповідно до температури пилинки. Поверхня частинок, особливо що містять в ядрі метал, може проявити властивості каталізатора. Хіміки на Землі добре знають, що самі ефективні каталізатори це якраз частинки розміром в долі мікрона, на яких збираються, а потім і вступають в реакції молекули, в звичайних умовах один до одного абсолютно «байдужі». Мабуть, так утворюється і молекулярний водень: його атоми «налипають» на порошинку, а потім відлітають з неї але вже парами, у вигляді молекул.
Дуже може бути, що маленькі міжзоряні порошинки, зберігши в своїх оболонках трохи органічних молекул, в тому числі і найпростіших амінокислот, і занесли на Землю перші «насіння життя» близько 4 млрд. Років тому. Це, звичайно, не більше ніж красива гіпотеза. Але в її користь говорить те, що в складі холодних газопилових хмар знайдена амінокислота гліцин. Може, є й інші, просто поки можливості телескопів не дозволяють їх виявити.
Полювання за пилом
Дослідити властивості міжзоряного пилу можна, зрозуміло, на відстані за допомогою телескопів та інших приладів, розташованих на Землі або на її супутниках. Але куди більш цікавим міжзоряні порошинки зловити, а потім вже докладно вивчити, з'ясувати не теоретично, а практично, з чого вони складаються, як влаштовані. Варіантів тут два. Можна дістатися до космічних глибин, набрати там міжзоряного пилу, привезти на Землю і проаналізувати усіма можливими способами. А можна спробувати вилетіти за межі Сонячної системи і по шляху аналізувати пил прямо на борту космічного корабля, відправляючи на Землю отримані дані.
Першу спробу привезти зразки міжзоряного пилу, і взагалі речовини міжзоряного середовища, кілька років тому зробив NASA. Космічний корабель оснастили спеціальними пастками колекторами для збору міжзоряного пилу і частинок космічного вітру. Щоб зловити порошинки, не втративши при цьому їх оболонку, пастки наповнили особливою речовиною так званим аерогелем. Ця дуже легка піниста субстанція (склад якої комерційна таємниця) нагадує желе. Потрапивши в неї, порошинки застряють, а далі, як в будь-який пастці, кришка закривається, щоб бути відкритою вже на Землі.
Цей проект так і називався Stardust Зоряний пил. Програма у нього грандіозна. Після старту в лютому 1999 року апаратура на його борту в кінцевому підсумку повинна зібрати зразки міжзоряного пилу і окремо пил в безпосередній близькості від комети Wild-2, яка пролітала неподалік від Землі в лютому минулого року. Тепер з контейнерами, наповненими цим найціннішим вантажем, корабель летить додому, щоб приземлитися 15 січня 2006 року о штаті Юта, неподалік від Солт-Лейк-Сіті (США). Ось тоді-то астрономи нарешті побачать на власні очі (за допомогою мікроскопа, звичайно) ті самі порошинки, моделі складу і будови яких вони вже спрогнозували.
А в серпні 2001 року за зразками речовини з глибокого космосу полетів Genesis. Цей проект NASA був націлений в основному на піймання частинок сонячного вітру. Провівши в космічному просторі 1 127 днів, за які він пролетів близько 32 млн. Км, корабель повернувся і скинув на Землю капсулу з отриманими зразками пастками з іонами, частинками сонячного вітру. На жаль, сталося нещастя парашут не розкрився, і капсула з усього маху впала об землю. І розбилася. Звичайно, уламки зібрали і ретельно вивчили. Втім, в березні 2005-го на конференції в Х'юстоні учасник програми Дон Барнетт заявив, що чотири колектора з частинками сонячного вітру не постраждали, і їх вміст, 0,4 мг спійманого сонячного вітру, вчені активно вивчають в Х'юстоні.
Втім, зараз NASA готує третій проект, ще більш грандіозний. Це буде космічна місія Interstellar Probe. На цей раз космічний корабель віддалиться на відстань 200 а. е. від Землі (а. е. відстань від Землі до Сонця). Цей корабель ніколи не повернеться, але весь буде «напханий» найрізноманітнішої апаратурою, в тому числі і для аналізу зразків міжзоряного пилу. Якщо все вийде, міжзоряні порошинки з глибокого космосу будуть нарешті спіймані, сфотографовані і проаналізовані автоматично, прямо на борту космічного корабля.
Формування молодих зірок
1. Гігантська галактичне молекулярне хмара розміром 100 парсек, масою 100 000 сонць, температурою 50 К, щільністю 10 2 частинок / см 3. Всередині цієї хмари є великомасштабні конденсації дифузні газопилові туманності (1 10 пк, 10 000 сонць, 20 К, 10 3 часток / см 3) і дрібні конденсації газопилові туманності (до 1пк, 100 1 000 сонць, 20 К, 10 4 частинок / см 3). Усередині останніх якраз і знаходяться сгусткіглобули розміром 0,1 пк, масою 1 10 сонць і щільністю 10 10 6 частинок / см 3, де формуються нові зірки
2. Народження зірки всередині газопилової хмари
3. Нова зірка своїм випромінюванням і зоряним вітром розганяє від себе навколишній газ
4. Молода зірка виходить в чистий і вільний від газу і пилу космос, відсунувши породила її туманність
Етапи «ембріонального» розвитку зірки, по масі рівній Сонця
5. Зародження гравітаційно-нестійкої хмари розміром 2 000 000 сонць, з температурою близько 15 К і вихідною щільністю 10 -19 г / см 3
6. Через кілька сотень тисяч років у цієї хмари утворюється ядро \u200b\u200bз температурою близько 200 К і розміром 100 сонць, маса його поки дорівнює лише 0,05 від сонячної
7. На цій стадії ядро \u200b\u200bз температурою до 2 000 К різко стискається через іонізації водню і одночасно розігрівається до 20 000 К, швидкість падіння речовини на зростаючу зірку досягає 100 км / с
8. Протозірка розміром з два сонця з температурою в центрі 2x10 5 К, а на поверхні 3x10 3 К
9. Останній етап предеволюціі зірки повільне стиснення, в процесі якого вигорають ізотопи літію та берилію. Тільки після підвищення температури до 6x10 6 До в надрах зірки запускаються термоядерні реакції синтезу гелію з водню. Загальна тривалість циклу зародження зірки типу нашого Сонця становить 50 млн. Років, після чого така зірка може спокійно горіти мільярди років
Ольга Максименко, кандидат хімічних наук
дослідження космічної (метеорної) пилу на поверхні Землі: огляд проблеми
А.П. Бояркіна, Л.М. Гінділіс
Космічний пил як астрономічний фактор
Під космічним пилом розуміють частки твердої речовини розміром від часток мікрона до декількох мікрон. Пилова матерія - один з важливих компонентів космічного простору. Вона заповнює міжзоряний, міжпланетний і навколоземний простір, пронизує верхні шари земної атмосфери і випадає на поверхню Землі у вигляді так званої метеорної пилу, будучи однією з форм матеріального (речового та енергетичного) обміну в системі «Космос - Земля». При цьому вона впливає на цілий ряд процесів, що відбуваються на Землі.
Пилова матерія в міжзоряному просторі
Міжзоряне середовище складається з газу і пилу, перемішаних щодо 100: 1 (за масою), тобто маса пилу становить 1% від маси газу. Середня щільність газу становить 1 атом водню на кубічний сантиметр або 10 -24 г / см 3. Щільність пилу відповідно в 100 разів менше. Незважаючи на настільки незначну щільність, пилова матерія має суттєвий вплив на процеси, що відбуваються в Космосі. Перш за все, міжзоряний пил поглинає світло, через це віддалені об'єкти, розташовані поблизу площини галактики (де концентрація пилу найбільша), в оптичній області не видно. Наприклад, центр нашої Галактики спостерігається тільки в інфрачервоній області, радіодіапазоні і рентгені. А інші галактики можуть спостерігатися в оптичному діапазоні, якщо вони розташовані далеко від галактичної площини, на високих галактичних широтах. Поглинання світла пилом призводить до спотворення відстаней до зірок, які визначаються фотометричним способом. Облік поглинання становить одну з найважливіших завдань спостережної астрономії. При взаємодії з пилом змінюється спектральний склад і поляризація світла.
Газ і пил в галактичному диску розподілені нерівномірно, утворюючи окремі газопилові хмари, концентрація пилу в них приблизно в 100 разів вище, ніж в межоблачную середовищі. Щільні газопилові хмари не пропускають світло зірок, що знаходяться за ними. Тому вони виглядають як темні області на небі, які отримали назву темні туманності. Прикладом може служити область «Вугільного мішка» в Чумацькому Шляху або туманність «Кінська голова» в сузір'ї Оріона. Якщо поблизу газопилової хмари знаходяться яскраві зірки, то завдяки розсіюванню світла на частинках пилу такі хмари світяться, вони отримали назву відбивних туманностей. Прикладом може служити відбивна туманність в скупченні Плеяди. Найбільш щільними є хмари молекулярного водню H 2, щільність їх в 10 4 -10 5 разів вище, ніж в хмарах атомарного водню. Відповідно і щільність пилу в стільки ж разів вище. Крім водню молекулярні хмари містять десятки інших молекул. Пилові частинки є ядрами конденсації молекул, на їх поверхні відбуваються хімічні реакції з утворенням нових, більш складних молекул. Молекулярні хмари - область інтенсивного зореутворення.
По складу міжзоряні частинки складаються з тугоплавкого ядра (силікати, графіт, карбід кремнію, залізо) і оболонки з летючих елементів (H, H 2, O, OH, H 2 O). Є також дуже маленькі силікатні і графітові частки (без оболонки) розміром близько сотої частки мікрона. Відповідно до гіпотези Ф. Хойл і Ч.Вікрамасінга значна частка міжзоряного пилу, до 80%, складається з бактерій.
Міжзоряне середовище безперервно поповнюється за рахунок припливу речовини при скиданні оболонок зірок на пізніх стадіях їх еволюції (особливо при спалахах наднових). З іншого боку, вона сама є джерелом утворення зірок і планетних систем.
Пилова матерія в міжпланетному і навколоземному просторі
Міжпланетна пил утворюється головним чином в процесі розпаду періодичних комет, а також при дробленні астероїдів. Освіта пилу відбувається безперервно, і також безперервно йде процес випадання пилинок на Сонце під дією радіаційного гальмування. В результаті утворюється постійно оновлюється пилова среда, що заповнює міжпланетний простір і знаходиться в стані динамічної рівноваги. Щільність її хоча і вище ніж в міжзоряному просторі, але все ж дуже мала: 10 -23 -10 -21 г / см 3. Тим не менш, вона помітно розсіює сонячне світло. При його розсіянні на частинках міжпланетної пилу виникають такі оптичні явища, як зодіакальний світло, фраунгоферові складова сонячної корони, зодіакальна смуга, протівосіяніе. Розсіюванням на порошинки обумовлена \u200b\u200bі зодіакальна складова світіння нічного неба.
Пилова матерія в Сонячній системі в сильному ступені концентрується до екліптики. У площини екліптики її щільність зменшується приблизно пропорційно відстані від Сонця. Поблизу Землі, а також поблизу інших великих планет концентрація пилу під дією їх тяжіння збільшується. Частинки міжпланетної пилу рухаються навколо Сонця по скорочується (внаслідок радіаційного гальмування) еліптичних орбітах. Швидкість їх руху становить кілька десятків кілометрів на секунду. При зіткненні з твердими тілами, в тому числі з космічними апаратами, вони викликають помітну ерозію поверхні.
Стикаючись із Землею і згораючи в її атмосфері на висоті близько 100 км, космічні частинки викликають добре відоме явище метеорів (або «падаючих зірок»). На цій підставі вони одержали назву метеорних частинок, і весь комплекс міжпланетної пилу часто називають метеорної матерією або метеорної пилом. Більшість метеорних частинок є пухкі тіла кометного походження. Серед них виділяють дві групи частинок: пористі частинки щільністю від 0,1 до 1 г / см 3 і так звані пилові грудочки або пухнасті пластівці, що нагадують сніжинки з щільністю менше 0,1 г / см 3. Крім того, рідше зустрічаються більш щільні частинки астероідального типу щільністю понад 1 г / см 3. На великих висотах переважають пухкі метеори, на висоті нижче 70 км - астероідальние частки із середньою щільністю 3,5 г / см 3.
В результаті дроблення пухких метеорних тіл кометного походження на висотах 100-400 км від поверхні Землі утворюється досить щільна пилова оболонка, концентрація пилу в якій в десятки тисяч разів вище, ніж в міжпланетному просторі. Розсіювання сонячного світла в цій оболонці обумовлює сутінковий світіння неба при зануренні сонця під горизонт нижче 100 º.
Найбільші і найбільш дрібні метеорні тіла астероідального типу досягають поверхні Землі. Перші (метеорити) досягають поверхні в силу того, що вони не встигають повністю зруйнуватися і згоріти при польоті крізь атмосферу; другі - в силу того, що їх взаємодія з атмосферою, завдяки незначною масі (при досить великої щільності), відбувається без помітного руйнування.
Випадання космічного пилу на поверхню Землі
Якщо метеорити вже давно були в полі зору науки, то космічний пил довгий час не привертала увагу вчених.
Поняття про космічну (метеорної) пилу було введено в науку в другій половині XIX століття, коли відомий голландський полярний дослідник Норденшельд (A.E. Nordenskjöld) виявив на поверхні льоду пил імовірно космічного походження. Приблизно в той же час, в середині 70-х років XIX століття Муррей (I. Murray) описав округлі магнетитові частки, виявлені у відкладеннях глибоководних опадів Тихого океану, походження яких також пов'язувалося з космічним пилом. Однак ці припущення довгий час не знаходили підтвердження, залишаючись в рамках гіпотези. Разом з тим і наукове вивчення космічного пилу просувалося вкрай повільно, на що вказував академік В.І. Вернадський в 1941 р.
Вперше він звернув увагу на проблему космічного пилу в 1908 р і потім повертався до неї в 1932 і 1941 роках. У роботі «Про вивчення космічного пилу» В.І. Вернадський писав: «... Земля пов'язана з космічними тілами і з космічним простором не тільки обміном різних форм енергії. Вона найтіснішим чином пов'язана з ними матеріально ... Серед матеріальних тіл, що падають на нашу планету з космічного простору, доступні нашому безпосередньому вивченню переважно метеорити і зазвичай до них зараховується космічний пил ... Метеорити - і принаймні більш-менш пов'язані з ними боліди - є для нас завжди несподіваними в своєму прояві ... Інша річ - космічний пил: все вказує на те, що вона падає безперервно, і можливо, ця безперервність падіння існує в кожній точці біосфери, розподілена рівномірно на всю планету. Дивно, що це явище, можна сказати, зовсім не вивчено і цілком зникає з наукового обліку» .
Розглядаючи в зазначеній статті відомі найбільші метеорити, В.І. Вернадський особливу увагу приділяє Тунгуського метеорита, що пошуками якого під його безпосереднім керівництвом займався Л.А. Кулик. Великі осколки метеорита не були знайдені, і в зв'язку з цим В.І. Вернадський робить припущення, що він «... є новим явищем в літописах науки - проникненням в область земного тяжіння НЕ метеорита, а величезної хмари або хмар космічного пилу, що йшли з космічною швидкістю» .
До цієї ж теми В.І. Вернадський повертається в лютому 1941 року в своїй доповіді «Про необхідність організації наукової роботи по космічного пилу» на засіданні Комітету з метеоритів АН СРСР. У цьому документі, поряд з теоретичними роздумами про походження і ролі космічного пилу в геології і особливо в геохімії Землі, він детально обґрунтовує програму пошуків і збору речовини космічного пилу, що випала на поверхню Землі, за допомогою якої, вважає він, можна вирішити і ряд завдань наукової космогонії про якісний склад і «панує значенні космічного пилу в будову Всесвіту». Необхідно вивчати космічний пил і врахувати її як джерело космічної енергії, безперервно вноситься нам з навколишнього простору. Маса космічного пилу, відзначав В. І. Вернадський, володіє атомною та іншої ядерною енергією, яка не байдужа у своєму бутті в Космосі і в її прояві на нашій планеті. Для розуміння ролі космічного пилу, підкреслював він, необхідно мати достатній матеріал для її дослідження. Організація збору космічного пилу і наукове дослідження зібраного матеріалу - є перше завдання, що стоїть перед вченими. Перспективними для цієї мети В.І. Вернадський вважає снігові і льодовикові природні планшети високогірних і арктичних областей, віддалених від промислової діяльності людини.
Велика Вітчизняна війна і смерть В.І. Вернадського, завадили реалізації цієї програми. Однак вона стала актуальною в другій половині ХХ століття і сприяла активізації досліджень метеорної пилу в нашій країні.
У 1946 р з ініціативи академіка В.Г. Фесенкова була організована експедиція в гори Заилийского Ала-Тау (Північний Тянь-Шань), завданням якої було вивчення твердих частинок з магнітними властивостями в снігових відкладеннях. Місце відбору снігу було вибрано на лівому морені льодовика Туюк-Су (висота 3500 м), велика частина хребтів, що оточували морену, була покрита снігом, що знижувало можливість забруднення земної пилом. Воно було видалено і від джерел пилу, пов'язаних з діяльністю людини, і оточене з усіх боків горами.
Метод збору космічного пилу в сніговому покриві полягав в наступному. З смужки шириною 0,5 м до глибини 0,75 м збирався сніг дерев'яною лопаткою, переносився і перетоплюють в алюмінієвому посуді, зливався в скляний посуд, де протягом 5 годин в осад випадала тверда фракція. Потім верхня частина води зливалася, додавалася нова партія талого снігу і т.д. В результаті було перетоплено 85 відер снігу з загальної площі 1,5 м 2, об'ємом 1,1 м 3. Отриманий осад був переданий в лабораторію Інституту астрономії і фізики АН Казахської РСР, де вода була випарується і піддалася подальшого аналізу. Однак оскільки ці дослідження не дали певного результату, Н.Б. Діварі прийшов до висновку, що для відбору проб снігу в даному випадку краще використовувати або дуже старі злежалі ФІРН, або відкриті льодовики.
Значний прогрес у вивченні космічної метеорної пилу настав в середині ХХ століття, коли в зв'язку з запусками штучних супутників Землі отримали розвиток прямі методи вивчення метеорних частинок - безпосередня їх реєстрація за кількістю зіткнень з космічним апаратом або різного виду пастками (встановленими на ШСЗ і геофізичних ракетах, запускаються на висоту кілька сотень кілометрів). Аналіз отриманих матеріалів дозволив, зокрема, виявити наявність пилової оболонки навколо Землі на висотах від 100 до 300 км над поверхнею (про що йшлося вище).
Поряд з вивченням пилу за допомогою космічних апаратів проводилося вивчення частинок в нижній атмосфері і різних природних накопичувачах: в високогірних снігах, в льодовиковому покриві Антарктиди, в полярних льодах Арктики, в торф'яних відкладеннях і глибоководному морському мулі. Останні спостерігаються переважно у вигляді так званих «магнітних кульок», тобто щільних кульових частинок, що володіють магнітними властивостями. Розмір цих часток від 1 до 300 мікрон, маса від 10 -11 до 10 -6 г.
Ще один напрямок пов'язано з вивченням астрофізичних і геофізичних явищ, пов'язаних з космічним пилом; сюди відносяться різні оптичні явища: світіння нічного неба, сріблясті хмари, зодіакальне світло, протівосіяніе і ін. Їх вивчення також дозволяє отримати важливі дані про космічний пил. Дослідження метеорів були включені в програму Міжнародного геофізичного року 1957-1959 і 1964-1965 рр.
В результаті цих робіт були уточнені оцінки загального припливу космічного пилу на поверхню Землі. Згідно з оцінками Т.Н. Назарової, І.С. Астаповіча і В.В. Фединського, загальний приплив космічного пилу на Землю досягає до 10 7 т / рік. За оцінкою А.Н. Симоненко і Б.Ю. Левіна (за даними на 1972 г.) приплив космічного пилу на поверхню Землі становить 10 2 -10 9 т / рік, за іншими, більш пізнім досліджень - 10 7 -10 8 т / рік.
Тривали дослідження зі збору метеорної пилу. За пропозицією академіка А.П. Виноградова під час 14-ї антарктичної експедиції (1968-1969 рр.) Проводилися роботи з метою виявлення закономірностей просторово-часових розподілів відкладення позаземного речовини в льодовиковому покриві Антарктиди. Вивчався поверхневий шар сніжного покриву в районах станцій Молодіжна, Мирний, Схід і на ділянці протяжністю близько 1400 км між станціями Мирний і Схід. Відбір проб снігу проводився з шурфів глибиною 2-5 м в точках, віддалених від полярних станцій. Зразки пакували в поліетиленові мішки або спеціальні пластикові контейнери. У стаціонарних умовах зразки розтоплюють в скляній або алюмінієвому посуді. Отриману воду фільтрували за допомогою розбірної воронки через мембранні фільтри (розмір пір 0,7 мкм). Фільтри змочували гліцерином і в світлі, що проходить при збільшенні 350Х визначали кількість мікрочастинок.
Вивчалися також полярні льоди, донні відкладення Тихого океану, осадові породи, сольові відкладення. При цьому перспективним напрямком показали себе пошуки оплавлених мікроскопічних сферичний, досить легко ідентифікованих серед інших фракцій пилу.
У 1962 р при Сибірському відділенні АН СРСР була створена Комісія з метеоритів і космічного пилу, очолювана академіком В.С. Соболєвим, яка проіснувала до 1990 року та створення якої було ініційовано проблемою Тунгуського метеорита. Роботи по вивченню космічного пилу проводилися під керівництвом академіка РАМН Н.В. Васильєва.
При оцінці випадінь космічного пилу, поряд з іншими природними планшетами, використовувався торф, складений мохом сфагнум бурий за методикою томського вченого Ю.А. Львова. Цей мох досить широко поширений в середній смузі земної кулі, мінеральне живлення отримує тільки з атмосфери і має здатність консервувати його в шарі, колишньому поверхневим під час потрапляння на нього пилу. Пошарова стратифікація і датування торфу дозволяє давати ретроспективну оцінку її випадання. Вивчалися як сферичні частинки розміром 7-100 мкм, так і мікроелементний склад торф'яного субстрату - функції містилася в ньому пилу.
Методика виділення космічного пилу з торфу полягає в наступному. На ділянці верхового сфагнового болота обирається майданчик з рівною поверхнею і торф'яної залежью, складеної мохом сфагнум бурий (Sphagnum fuscum Klingr). З її поверхні на рівні моховий дернини зрізаються чагарники. Закладається шурф на глибину до 60 см, біля борту його розмічається майданчик потрібного розміру (наприклад, 10х10 см), потім з двох або трьох його сторін оголюється колонка торфу, розрізається на пласти по 3 см кожен, які упаковуються в поліетиленові пакети. Верхні 6 шарів (ОЧЕС) розглядаються спільно і можуть служити для визначення вікових характеристик за методикою Є.Я. Мульдіярова і Е.Д. Лапшина. Кожен пласт в лабораторних умовах промивається крізь сито з діаметром вічок 250 мк протягом не менше 5 хв. Хто пройшов крізь сито гумус з мінеральними частинками відстоюється до повного випадання осаду, потім осад зливається в чашку Петрі, де висушується. Упакований в кальку, сухий зразок зручний для перевезення і для подальшого вивчення. У відповідних умовах зразок обзолюють в тиглі і муфельній печі протягом години при температурі 500-600 град. Зольний залишок зважується і піддається або огляду під бінокулярним мікроскопом при збільшенні в 56 разів на предмет виявлення сферичних частинок розміром 7-100 і більше мкм, або піддається іншим видам аналізу. Оскільки мінеральне живлення цей мох отримує тільки з атмосфери, то його зольна складова може бути функцією входить до її складу космічного пилу.
Так дослідження в районі падіння Тунгуського метеорита, віддаленому від джерел техногенного забруднення на багато сотень кілометрів, дозволили оцінити приплив на поверхню Землі сферичних частинок розміром 7-100 мкм і більше. Верхні шари торфу дали можливість оцінити випадання глобального аерозолю на час дослідження; шари, що відносяться до 1908 року - речовини Тунгуського метеорита; нижні (індустріальні) шари - космічного пилу. Приплив космічних мікросферул на поверхню Землі при цьому оцінюється величиною (2-4) · 10 3 т / рік, а в цілому космічного пилу - 1,5 · 10 9 т / рік. Були використані аналітичні методи аналізу, зокрема нейтронно-активаційний, для визначення мікроелементного складу космічного пилу. За цими даними щорічно на поверхню Землі випадає з космічного простору (т / рік): заліза (2 · 10 6), кобальту (150), скандію (250).
Великий інтерес в плані зазначених вище досліджень представляють роботи Е.М. Колесникова з співавторами, які виявили ізотопні аномалії в торфі району падіння Тунгуського метеорита, що відносяться до 1908 року та що говорять, з одного боку, на користь кометної гіпотези цього явища, з іншого - що проливають світло на кометної речовина, що випало на поверхню Землі.
Найбільш повним оглядом проблеми Тунгуського метеорита, в тому числі його речовини, на 2000 рік слід визнати монографію В.А. Бронштена. Останні дані про речовину Тунгуського метеорита були повідомлені та обговорені на Міжнародній конференції «100 років Тунгуського феномену», Москва, 26-28 червня 2008 г.. Незважаючи на досягнутий прогрес у вивченні космічного пилу, ряд проблем все ще залишається не вирішеним.
Джерела метанаучного знання про космічний пил
Поряд з даними, які отримані сучасними методами дослідження, великий інтерес представляють відомості, що містяться у позанаукових джерелах: «Листах Махатм», Учення Живої Етики, листах і працях Є.І. Реріх (зокрема, в її роботі «Вивчення властивостей людини», де дається велика програма наукових досліджень на багато років вперед).
Так в листі Кут Хумі 1882 р редактору впливової англомовної газети «Піонер» А.П. Сіннету (оригінал листа зберігається в Британському музеї) наводяться такі дані про космічний пил:
- «Високо над нашою земною поверхнею повітря просочене і простір наповнений магнітної і метеорної пилом, яка навіть не належить нашій сонячній системі»;
- «Сніг, особливо в наших північних областях, сповнений метеорного заліза і магнітних частинок, відкладення останніх знаходять навіть на дні океанів». «Мільйони подібних метеорів і найтонших частинок досягають нас щорічно і щодня»;
- «кожне атмосферний зміна на Землі і все пертурбації відбуваються від сполученого магнетизму» двох великих «мас» - Землі і метеорної пилу;
Існує «земне магнетичне тяжіння метеорної пилу і прямий вплив останньої на раптові зміни температури, особливо щодо тепла та холоду»;
Оскільки «Наша земля з усіма іншими планетами мчить в просторі, вона отримує більшу частину космічного пилу на своє північну півкулю, ніж на південне»; «... цим пояснюється кількісне переважання континентів в північній півкулі і більше достаток снігу і вогкості»;
- «Тепло, яке отримує земля від променів сонця, є, в найбільшій мірі, лише третю, якщо не менше, кількості одержуваного нею безпосередньо від метеорів»;
- «Потужні скупчення метеорної речовини» в міжзоряному просторі призводять до спотворення спостерігається інтенсивності зоряного світла і, отже, до спотворення відстаней до зірок, отриманих фотометрическим шляхом.
Ряд цих положень випереджали науку того часу і були підтверджені подальшими дослідженнями. Так, дослідження сутінкового світіння атмосфери, виконані в 30-50-х рр. XX століття, показали, що, якщо на висотах менше 100 км світіння визначається розсіюванням сонячного світла в газовій (повітряної) середовищі, то на висотах понад 100 км переважну роль відіграє розсіювання на порошинки. Перші спостереження, виконані за допомогою штучних супутників, привели до виявлення пилової оболонки Землі на висотах кілька сот кілометрів, на що вказується в згаданому листі Кут Хумі. Особливий інтерес представляють дані про викривлення відстаней до зірок, отриманих фотометрическим шляхом. По суті це було зазначенням на наявність міжзоряного поглинання, відкритого в 1930 р Тремплером, яке по праву вважається одним з найважливіших астрономічних відкриттів 20 століття. Облік міжзоряного поглинання привів до переоцінки шкали астрономічних відстаней і, як наслідок, до зміни масштабу видимого Всесвіту.
Деякі положення цього листа - про вплив космічного пилу на процеси в атмосфері, зокрема на погоду, - не знаходять поки наукового підтвердження. Тут необхідне подальше вивчення.
Звернемося ще до одного джерела метанаучного знання - Вчення Живої Етики, створеному Є.І. Реріх і Н.К. Реріхом у співпраці з гімалайської Вчителями - Махатмами в 20-30 роки ХХ століття. Спочатку видані російською мовою книги Живої Етики в даний час перекладені і видані на багатьох мовах світу. У них приділяється велика увага наукових проблем. Нас в даному випадку буде цікавити все, що пов'язано з космічним пилом.
Проблемі космічного пилу, зокрема її притоку на поверхню Землі, в Ученні Живої Етики приділяється досить багато уваги.
«Звертайте увагу на високі місця, схильні до вітрам від снігових вершин. На рівні двадцяти чотирьох тисяч футів можна спостерігати особливі відкладення метеорної пилу »(1927-1929 рр.). «Недостатньо вивчають аероліта, ще менше приділяють уваги космічного пилу на вічних снігах і льодовика. Тим часом Космічний Океан малює свій ритм на вершинах »(1930-1931 рр.). «Пил метеорна недоступна оці, але дає дуже істотні опади» (1932-1933 рр.). «На самому чистому місці найчистіший сніг насичене пилом земної і космічної, - так наповнене простір навіть при грубому спостереженні» (1936 г.).
Питанням космічного пилу велику увагу приділено і в «космологічних записах» Є.І. Реріх (1940 г.). Слід мати на увазі, що О.І.Реріх уважно стежила за розвитком астрономії і була в курсі останніх її досягнень; вона критично оцінювала деякі теорії того часу (20-30 роки минулого століття), наприклад в області космології, і її уявлення підтвердилися в наш час. Вчення Живої Етики і космологічні записи Є.І. Реріх містять цілий ряд положень про ті процеси, які пов'язані з випаданням космічного пилу на поверхню Землі і які можна узагальнити наступним чином:
На Землю постійно крім метеоритів випадають матеріальні частинки космічного пилу, які привносять космічне речовина, що несе інформацію про Дальніх Мирах космічного простору;
Космічний пил змінює склад грунтів, снігу, природних вод і рослин;
Особливо це відноситься до місць залягання природних руд, які не тільки є своєрідними магнітами, що притягають космічний пил, а й слід очікувати деякої диференціації її залежно від виду руди: «Так залізо та інші метали притягають метеори, особливо коли руди знаходяться в природному стані і не позбавлені космічного магнетизму »;
Велика увага в Ученні Живої Етики приділяється гірських вершин, які за твердженням Є.І. Реріх «... є найбільшими магнітними станціями». «... Космічний Океан малює свій ритм на вершинах»;
Вивчення космічного пилу може привести до відкриття нових, ще не виявлених сучасною наукою мінералів, зокрема - металу, що володіє властивостями, що допомагають зберігати вібрації з далекими світами космічного простору;
При вивченні космічного пилу можуть бути виявлені нові види мікробів і бактерій;
Але що особливо важливо, Вчення Живої Етики відкриває нову сторінку наукового пізнання - впливу космічного пилу на живі організми, в тому числі - на людину і його енергетику. Вона може надавати різновидні впливу на організм людини і деякі процеси на фізичному і, особливо, тонкому планах.
Ці відомості починають знаходити підтвердження в сучасних наукових дослідженнях. Так в останні роки на космічних порошинки були виявлені складні органічні сполуки і деякі вчені заговорили про космічних мікроби. У цьому плані особливий інтерес представляють роботи по бактеріальної палеонтології, виконані в Інституті палеонтології РАН. У цих роботах, крім земних порід, досліджувалися метеорити. Показано, що знайдені в метеоритах мікроскам'янілості представляють собою сліди життєдіяльності мікроорганізмів, частина яких подібна ціанобактеріям. У ряді досліджень вдалося експериментально показати позитивний вплив космічного речовини на ріст рослин і обгрунтувати можливість впливу його на організм людини.
Автори Вчення Живої Етики настійно рекомендують організувати постійне спостереження за випаданням космічного пилу. І як її природного накопичувача використовувати льодовикові і снігові відкладення в горах на висоті понад 7 тис. М. Реріхи, живучи довгі роки в Гімалаях, мріють про створення там наукової станції. У листі від 13 жовтня 1930 р Є.І. Реріх пише: «Станція повинна розвинутися в Місто Знання. Ми бажаємо в цьому Місті дати синтез досягнень, тому всі області науки повинні бути згодом представлені в ньому ... Вивчення нових космічних променів, що дають людству нові найцінніші енергії, можливо тільки на висотах, Бо все найтонше і найцінніше і потужне лежить в більш чистих шарах атмосфери. Також хіба не заслуговують на увагу все метеоріческой опади, що осідають на снігових вершинах і несомих в долини гірськими потоками? » .
висновок
Вивчення космічного пилу в даний час перетворилася в самостійну область сучасної астрофізики і геофізики. Ця проблема особливо актуальна, оскільки метеорна пил є джерелом космічного речовини і енергії, безперервно привнесених на Землю з космічного простору і активно впливають на геохімічні і геофізичні процеси, а також надають своєрідне вплив на біологічні об'єкти, в тому числі на людину. Ці процеси поки що майже не вивчені. У вивченні космічного пилу не знайшли належного застосування ряд положень, що містяться в джерелах метанаучного знання. Метеорний пил проявляється в земних умовах не тільки як феномен фізичного світу, але і як матерія, що несе енергетику космічного простору, в тому числі - світів інших вимірів та інших станів матерії. Облік цих положень вимагає розробки абсолютно нової методики вивчення метеорної пилу. Але найважливішим завданням як і раніше залишається збір і аналіз космічного пилу в різних природних накопичувачах.
Список літератури
1. Іванова Г.М., Львів В.Ю., Васильєв Н.В., Антонов І.В. Випадання космічного речовини на поверхню Землі - Томськ: Вид-во Томськ. ун-ту, 1975. - 120 с.
2. Murray I. On the distribution of volcanic debris over the floor of ocean // Proc. Roy. Soc. Edinburg. - 1876. - Vol. 9.- P. 247-261.
3. Вернадський В.І. Про необхідність організованої наукової роботи по космічного пилу // Проблеми Арктики. - 1941. - № 5. - С. 55-64.
4. Вернадський В.І. Про вивчення космічного пилу // Світознавство. - 1932. - № 5. - С. 32-41.
5. Астаповіч І.С. Метеорні явища в атмосфері Землі. - М .: Госуд. изд. фіз.-мат. літератури, 1958. - 640 с.
6. Флоренський К.П. Попередні результати тунгуської метеоритної комплексної експедиції 1961 // Метеоритика. - М .: изд. АН СРСР, 1963. - Вип. XXIII. - С. 3-29.
7. Львів Ю.А. Про знаходженні космічного речовини в торфі // Проблема Тунгуського метеорита. - Томськ: вид. Томськ. ун-ту, 1967. - С. 140-144.
8. Віленський В.Д. Сферичні мікрочастинки в льодовиковому покриві Антарктиди // Метеоритика. - М .: «Наука», 1972. - Вип. 31. - С. 57-61.
9. Голенецкій С.П., Степанок В.В. Кометної речовина на Землі // Метеоритні і метеорні дослідження. - Новосибірськ: «Наука» Сибірське відділення, 1983. - С. 99-122.
10. Васильєв Н.В., Бояркіна А.П., Назаренко М.К. та ін. Динаміка припливу сферичної фракції метеорної пилу на поверхні Землі // Астроном. вісник. - 1975. - Т. IX. - № 3. - С. 178-183.
11. Бояркіна А.П., Байковскій В.В., Васильєв Н.В. та ін. Аерозолі в природних планшетах Сибіру. - Томськ: вид. Томськ. ун-ту, 1993. - 157 с.
12. Діварі Н.Б. Про збір космічного пилу на льодовику Туюк-Су // Метеоритика. - М .: Изд. АН СРСР, 1948. - Вип. IV. - С. 120-122.
13. Гінділіс Л.М. Протівосіяніе як ефект розсіювання сонячного світла на частинках міжпланетної пилу // Астрон. ж. - 1962. - Т. 39. - Вип. 4. - С. 689-701.
14. Васильєв Н.В., Журавльов В.К., Журавльова Р.К. та ін. Нічні світяться хмари і оптичні аномалії, пов'язані з падінням Тунгуського метеорита. - М .: «Наука», 1965. - 112 с.
15. Бронштен В.А., Гришин Н.І. Сріблясті хмари. - М .: «Наука», 1970. - 360 с.
16. Діварі Н.Б. Зодіакальний світло і міжпланетна пил. - М .: «Знання», 1981. - 64 с.
17. Назарова Т.Н. Дослідження метеорних частинок на третьому радянському штучному супутнику Землі // Штучні супутники Землі. - 1960. - № 4. - С. 165-170.
18. Астаповіч І.С., Фединскій В.В. Успіхи метеорної астрономії в 1958-1961 рр. // Метеоритика. - М .: Изд. АН СРСР, 1963. - Вип. XXIII. - С. 91-100.
19. Симоненко О.М., Левін Б.Ю. Приплив космічного речовини на Землю // Метеоритика. - М .: «Наука», 1972. - Вип. 31. - С. 3-17.
20. Hadge P.W., Wright F.W. Studies of particles for extraterrestrial origin. A comparison of microscopic spherules of meteoritic and volcanic origin // J. Geophys. Res. - 1964. - Vol. 69. - № 12. - P. 2449-2454.
21. Parkin D.W., Tilles D. Influx measurement of extraterrestrial material // Science. - 1968. - Vol. 159.- № 3818. - P. 936-946.
22. Ganapathy R. The Tunguska explosion of 1908: discovery of the meteoritic debris near the explosion side and the South pole. - Science. - 1983. - V. 220. - No. 4602. - P. 1158-1161.
23. Hunter W., Parkin D.W. Cosmic dust in recent deep-sea sediments // Proc. Roy. Soc. - 1960. - Vol. 255. - № 1282. - P. 382-398.
24. Sackett W. M. Measured deposition rates of marine sediments and implications for accumulations rates of extraterrestrial dust // Ann. N. Y. Acad. Sci. - 1964. - Vol. 119. - № 1. - P. 339-346.
25. Війдінг Х.А. Метеорний пил в низах кембрійських пісковиків Естонії // Метеоритика. - М .: «Наука», 1965. - Вип. 26. - С. 132-139.
26. Utech K. Kosmische Micropartical in unterkambrischen Ablagerungen // Neues Jahrb. Geol. und Palaontol. Monatscr. - 1967. - № 2. - S. 128-130.
27. Іванов А.В., Флоренський К.П. Мелкодисперсное космічне речовина з нижнепермских солей // Астрон. вісник. - 1969. - Т. 3. - № 1. - С. 45-49.
28. Mutch T.A. Abundances of magnetic spherules in Silurian and Permian salt samples // Earth and Planet Sci. Letters. - 1966. - Vol. 1. - № 5. - P. 325-329.
29. Бояркіна А.П., Васильєв Н.В., Менявцева Т.А. та ін. До оцінки речовини Тунгуського метеорита в районі епіцентру вибуху // Космічне речовина на Землі. - Новосибірськ: «Наука» Сибірське відділення, 1976. - С. 8-15.
30. Мульдіяров Є.Я., Лапшина Е.Д. Датування верхніх шарів торф'яної поклади, використовуваної для вивчення космічних аерозолів // Метеоритні і метеорні дослідження. - Новосибірськ: «Наука» Сибірське відділення, 1983. - С. 75-84.
31. Лапшина Е.Д., Бляхорчук П.А. Визначення глибини шару 1908 в торфі в зв'язку з пошуками речовини Тунгуського метеорита // Космічне речовина і Земля. - Новосибірськ: «Наука» Сибірське відділення, 1986. - С. 80-86.
32. Бояркіна А.П., Васильєв Н.В., Глухів Г.Г. та ін. До оцінки космогенного припливу важких металів на поверхню Землі // Космічне речовина і Земля. - Новосибірськ: «Наука» Сибірське відділення, 1986. - С. 203 - 206.
33. Колесніков О.М. Про деякі ймовірних особливості хімічного складу Тунгуського космічного вибуху 1908 р // Взаємодія метеоритного речовини з Землею. - Новосибірськ: «Наука» Сибірське відділення, 1980. - С. 87-102.
34. Колесніков О.М., Беттгер Т., Колесникова Н.В., Юнге Ф. Аномалії в ізотопний склад вуглецю і азоту торфів району вибуху Тунгуського космічного тіла 1908 р // Геохімія. - 1996. - Т. 347. - № 3. - С. 378-382.
35. Бронштен В.А. Тунгуський метеорит: історія дослідження. - М .: А.Д. Сельянов, 2000. - 310 с.
36. Праці Міжнародної конференції «100 років Тунгуського феномену», Москва, 26-28 червня 2008 р
37. Реріх Є.І. Космологічні записи // На порозі нового світу. - М .: МЦР. Майстер-Банк, 2000. - С. 235 - 290.
38. Чаша Сходу. Листи Махатми. Лист XXI 1882 г. - Новосибірськ: Сибірське отд. изд. «Дитяча література», 1992. - С. 99-105.
39. Гінділіс Л.М. Проблема сверхнаучного знання // Нова Доба. - 1999. - № 1. - С. 103; № 2. - С. 68.
40. Знаки Агні-Йоги. Вчення Живої Етики. - М .: МЦР, 1994. - С. 345.
41. Ієрархія. Вчення Живої Етики. - М .: МЦР, 1995. - С.45
42. Світ Вогненний. Вчення Живої Етики. - М .: МЦР, 1995. - Ч. 1.
43. Аум. Вчення Живої Етики. - М .: МЦР, 1996. - С. 79.
44. Гінділіс Л.М. Читаючи листи Є.І. Реріх: кінцева або нескінченна Всесвіт? // Культура і Час. - 2007. - № 2. - С. 49.
45. Реріх Є.І. Листи. - М .: МЦР, Благодійний фонд ім. Є.І. Реріх, Майстер-Банк, 1999. - Т. 1. - С. 119.
46. \u200b\u200bСерце. Вчення Живої Етики. - М .: МЦР. 1995. - С. 137, 138.
47. Осяяння. Вчення Живої Етики. Листи Саду Морії. Книга друга. - М .: МЦР. 2003. - С. 212, 213.
48. Божокін С.В. Властивості космічного пилу // Соросівський освітній журнал. - 2000. - Т. 6. - № 6. - С. 72-77.
49. Герасименко Л.М., Жегалло Е.А., Жмур С.І. та ін. Бактеріальна палеонтологія і дослідження вуглистих хондритів // Палеонтологічний журнал. -1999. - № 4. - C. 103-125.
50. Васильєв Н.В., Кухарська Л.К., Бояркіна А.П. і ін. Про механізм стимуляції росту рослин в районі падіння Тунгуського метеорита // Взаємодія метеорної речовини з Землею. - Новосибірськ: «Наука» Сибірське відділення, 1980. - С. 195-202.
Міжзоряний пил - це продукт різноманітних за своєю інтенсивністю процесів, що протікають у всіх куточках Всесвіту, а її невидимі частинки досягають навіть поверхні Землі, літаючи в атмосфері навколо нас.
Багаторазово підтверджений факт - природа не любить порожнечі. Міжзоряний космічний простір, що видається нам вакуумом, насправді заповнене газом і мікроскопічними, розміром в 0,01-0,2 мкм, частинками пилу. Поєднання цих невидимих \u200b\u200bелементів народжує об'єкти величезної величини, свого роду хмари Всесвіту, здатні поглинати деякі види спектрального випромінювання зірок, іноді повністю приховуючи їх від земних дослідників.
З чого складається міжзоряний пил?
Ці мікроскопічні частинки мають ядро, яке формується в газовій оболонці зірок і повністю залежить від її складу. Наприклад, з крупинок вуглецевих світил утворюється графітова пил, а з кисневих - силікатна. Це цікавий процес, що триває цілими десятиліттями: при охолодженні зірки втрачають свої молекули, які відлітаючи в простір, з'єднуються в групи і стають основою ядра пилинки. Далі формується оболонка з атомів водню і більш складних молекул. В умовах низьких температур міжзоряний пил знаходиться в вигляді кристалів льоду. Мандруючи по Галактиці, маленькі мандрівники втрачають частину газу при нагріванні, але місце відлетіли молекул займають нові.
Розташування та властивості
Основна частина пилу, яка припадає на нашу Галактику, зосереджена в області Чумацького Шляху. Вона виділяється на тлі зірок у вигляді чорних смуг і плям. Незважаючи на те, що вага пилу нікчемний в порівнянні з вагою газу і складає всього 1%, вона здатна приховувати від нас небесні тіла. Хоча частинки один від одного і відокремлюють десятки метрів, але навіть в такій кількості найбільш щільні області поглинають до 95% світла, випромінюваного зірками. Розміри газопилових хмар в нашій системі дійсно величезні, вони вимірюються сотнями світлових років.
Вплив на спостереження
Глобули Теккерея роблять невидимою область неба, розташовану за ними
Міжзоряний пил поглинає більшу частину випромінювання зірок, особливо в синьому спектрі, вона спотворює їх світло і полярність. Найбільше спотворення отримують короткі хвилі далеких джерел. Мікрочастинки, змішані з газом, помітні у вигляді темних плям на Чумацькому Шляху.
У зв'язку з цим фактором ядро \u200b\u200bнашої Галактики повністю приховано і доступно для спостереження тільки в інфрачервоних променях. Хмари з високою концентрацією пилу стають практично непрозорими, тому частинки, що знаходяться всередині, не втрачають свою крижану оболонку. Сучасні дослідники та науковці вважають, що саме вони, сліпа, утворюють ядра нових комет.
Наукою доведено вплив гранул пилу на процеси утворення зірок. Ці частинки містять різні речовини, в тому числі метали, які виступають каталізаторами численних хімічних процесів.
Наша планета щороку збільшує свою масу за рахунок падаючої міжзоряного пилу. Звичайно, ці мікроскопічні частинки непомітні, а щоб їх знайти і вивчити досліджують дно океану і метеорити. Збір і доставка міжзоряного пилу стали однією з функцій космічних апаратів і місій.
При попаданні в атмосферу Землі великі частки втрачають свою оболонку, а дрібні незримо кружляють роками навколо нас. Космічний пил всюдисуща і схожа у всіх галактиках, астрономи регулярно спостерігають темні рисочки на лику далеких світів.
космічний пил частинки речовини в міжзоряному та міжпланетному просторі. Поглинають світло згущення К. п. Видно як темні плями на фотографіях Чумацького Шляху. Ослаблення світла внаслідок впливу К. п. - т. Зв. міжзоряний поглинання, або екстинкція, - неоднаково для електромагнітних хвиль різної довжини λ
, Внаслідок чого спостерігається почервоніння зірок. У видимій області екстинкція приблизно пропорційна λ -1, У близькій же ультрафіолетової області майже не залежить від довжини хвилі, але близько 1400 Å є додатковий максимум поглинання. Велика частина екстинкції пояснюється розсіюванням світла, а не його поглинанням. Це випливає з спостережень містять К. п. Відбивних туманностей, видимих \u200b\u200bнавколо зірок спектрального класу B і деяких ін. Зірок, досить яскравих, щоб висвітлити пил. Зіставлення яскравості туманностей і висвітлюють їх зірок показує, що Альбедо пилу велике. Спостережувані екстинкція і альбедо приводять до висновку, що К. п. Складається з діелектричних частинок з домішкою металів при розмірі трохи менше 1 мкм. Ультрафіолетовий максимум екстинкції може бути пояснений тим, що всередині пилинок є графітові лусочки розміром близько 0,05 × 0,05 × 0,01 мкм. Через дифракції світла на частці, розміри якої можна порівняти з довжиною хвилі, світло розсіюється переважно вперед. Міжзоряний поглинання часто призводить до поляризації світла, яка пояснюється анізотропією властивостей порошинок (витягнутої формою у діелектричних частинок або анізотропією провідності графіту) і їх впорядкованої орієнтацією в просторі. Остання пояснюється дією слабкого міжзоряного поля, яке орієнтує порошинки їх довгою віссю перпендикулярно силової лінії. Т. о., Спостерігаючи поляризоване світло далеких небесних світил, можна судити про орієнтацію поля в міжзоряному просторі. Відносна кількість пилу визначається з величини середнього поглинання світла в площині Галактики - від 0,5 до декількох зоряних величин на 1 кілопарсек в візуальної області спектру. Маса пилу становить близько 1% маси міжзоряної речовини. Пил, як і газ, розподілена неоднорідне, утворюючи хмари і більш щільні утворення - Глобули. У глобулах пил є охолоджуючим фактором, екрануючи світло зірок і випромінюючи в інфрачервоному діапазоні енергію, одержувану порошиною від непружних зіткнень з атомами газу. На поверхні пилу відбувається з'єднання атомів в молекули: пил є каталізатором. С. Б. Пікельнер.
Велика Радянська Енциклопедія. - М .: Радянська енциклопедія. 1969-1978 .
Дивитися що таке "Космічний пил" в інших словниках:
Частинки конденсованої речовини в міжзоряному та міжпланетному просторі. За сучасними уявленнями, космічний пил складається з частинок розміром ок. 1 мкм з серцевиною з графіту або силікату. У Галактиці космічний пил утворює ... ... Великий Енциклопедичний словник
КОСМІЧНА ПИЛ, дуже дрібні частинки твердої речовини, що знаходяться в будь-якій частині Всесвіту, в тому числі, метеоритний пил і міжзоряний речовина, здатне поглинати зоряне світло і утворює темні туманності в галактиках. Сферичні ... ... Науково-технічний енциклопедичний словник
КОСМІЧНА ПИЛ - метеорний пил, а також дрібні частки речовини, що утворюють пилові та ін. Туманності в міжзоряному просторі ... Велика політехнічна енциклопедія
космічний пил - Дуже маленькі частинки твердої речовини, присутні в світовому просторі і випадають на Землю ... Словник з географії
Частинки конденсованої речовини в міжзоряному та міжпланетному просторі. За сучасною уявленням, космічний пил складається з частинок розміром близько 1 мкм з серцевиною з графіту або силікату. У Галактиці космічний пил утворює ... ... енциклопедичний словник
Утворюється в космосі частинками розміром від кількох молекул до 0,1 мм. 40 кілотонн космічного пилу щороку осідає на планеті Земля. Космічний пил можна також розрізняти за її астрономічному положенню, наприклад: міжгалактична пил, ... ... Вікіпедія
космічний пил - kosminės dulkės statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. cosmic dust; interstellar dust; space dust vok. interstellarer Staub, m; kosmische Staubteilchen, m rus. космічний пил, f; міжзоряний пил, f pranc. poussière cosmique, f; poussière ... ... Fizikos terminų žodynas
космічний пил - kosminės dulkės statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Atmosferoje susidarančios meteorinės dulkės. atitikmenys: angl. cosmic dust vok. kosmischer Staub, m rus. космічний пил, f ... Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas
Частинки конденсованого в ва в міжзоряному та міжпланетному просторі. За суч. уявленням, К. п. складається з частинок розміром ок. 1 мкм з серцевиною з графіту або силікату. У Галактиці К. п. Утворює згущення хмари і глобули. Викликає ... ... Природознавство. енциклопедичний словник
Частинки конденсованої речовини в міжзоряному та міжпланетному просторі. Вона складається з частинок розміром близько 1 мкм з серцевиною з графіту або силікату, в Галактиці утворює хмари, які викликають ослаблення світла, що випускається зірками і ... ... астрономічний словник
книги
- 99 секретів астрономії, Сердцева Н .. У цій книзі заховано 99 секретів астрономії. Відкрийте її і дізнайтеся про те, як влаштований Всесвіт, з чого складається космічний пил і звідки беруться чорні діри. . Забавні і прості тексти ...
У всесвіті існують мільярди зірок і планет. І якщо зірка являє собою палаючу сферу газу, то планети, такі як Земля, складені з твердих елементів. Планети формуються в хмарах пилу, які циркулюють навколо недавно сформувалася зірки. У свою чергу, зерна цього пилу складені з таких елементів, як вуглець, кремній, кисень, залізо і магній. Але звідки ж частинки космічного пилу беруться? У новому дослідженні, проведеному в Інституті Нільса Бора в Копенгагені, показано, що зерна пилу можуть не тільки сформуватися в гігантських вибухах наднових, вони можуть так само пережити наступні ударні хвилі різних вибухів, які впливають на пил.
Комп'ютерне зображення того, як формується космічний пил при вибухах наднових зірок. Джерело: ESO / M. Kornmesser
Те, як космічний пил була сформована, довго було таємницею для астрономів. Самі по собі елементи пилу утворюються в палаючому водневому газі в зірках. Атоми водню з'єднуються один з одним у все більш і більш важкі елементи. В результаті цього зірка починає випускати випромінювання у вигляді світла. Коли весь водень буде вичерпаний і не вийде більше витягувати енергію, зірка вмирає, а її оболонка відлітає в космічний простір, яка формує різні туманності, в яких знову можуть народжуватися молоді зірки. Важкі елементи формуються, перш за все, в наднових, прабатьками яких є масивні зірки, що гинуть в гігантському вибуху. Але як поодинокі елементи злипаються разом щоб сформувати космічний пил - залишалося загадкою.
"Проблема полягала в тому, що навіть якщо б пил формувалася разом з елементами при вибухах наднових зірок, саме по собі ця подія таке сильне, що ці дрібні зерна просто не мали вижити. Але космічний пил існує, причому її частинки можуть бути абсолютно різних розмірів. Наше дослідження проливає світло на цю проблему ", - професор Йенс Хйорт, глава центру Темної космології в Інституті Нільса Бора.
Знімок телескопа Хаббл незвичайної карликової галактики, в якій виникла яскрава наднова SN 2010jl. Знімок був отриманий до її появи, тому стрілкою показана її зірка-прабатько. Вибухнула зірка була дуже масивної, приблизно 40 сонячних мас. Джерело: ESO
У дослідженнях космічного пилу вчені спостерігають за надновими за допомогою астрономічного інструменту X-shooter, встановленого на комплексі Дуже великий телескоп (VLT) в Чилі. Він володіє дивовижною чутливістю, а три спектрографа, що входять до його складу. можуть спостерігати весь світловий діапазон відразу, від ультрафіолетового та видимого до інфрачервоного. Хйорт пояснює, що спочатку вони очікували появи "правильного" вибуху наднової зірки. І ось, коли це сталося, почалася кампанія по її спостереженням. Видимий зірка була надзвичайно яскравою, в 10 разів яскравіше зазвичай середньої наднової, а її маса була в 40 разів більше сонячної. Всього спостереження за зіркою зайняло у дослідників два з половиною роки.
"Пил поглинає світло, а користуючись нашими даними ми змогли обчислити функцію, яка могла б нам розповісти про кількість пилу, її склад і розмір зерен. В результати ми виявили дійсно щось захоплююче ", - Кріста Гол.
Перший крок на шляху формування космічного пилу - міні вибух, в якому зірка викидає в космос матеріал, що містить водень, гелій і вуглець. Це газова хмара стає своєрідною раковиною навколо зірки. Ще трохи подібних спалахів і раковина стає щільніше. Нарешті, зірка вибухає, і щільне газова хмара повністю огортає її ядро.
"Коли зірка вибухає, ударна вибухова хвиля стикається з щільним газовою хмарою як цегла, що налетів на бетонну стіну. Все це відбувається в газовій фазі при неймовірних температурах. Але те місце, куди вдарив вибух, стає щільним і остигає до 2000 градусів Цельсія. При такій температурі і щільності елементи можуть утворити ядро \u200b\u200bі сформувати тверді частинки. Ми виявили зерна пилу розмірами в один мікрон, що є дуже великим значенням для цих елементів. З такими розмірами вони цілком зможуть пережити своє майбутнє подорож крізь галактику ".
Таким чином, вчені вважають, що знайшли відповідь на питання про те, як формується і живе космічний пил.