Откуда же берется космическая пыль? Наша планета окружена плотной воздушной оболочкой – атмосферой. В состав атмосферы, кроме известных всем газов, входят ещё и твёрдые частички – пыль.
Вулканическая пыль
В основном она состоит из частиц почвы, поднимающихся вверх под действием ветра. При извержении вулканов часто наблюдаются мощные пылевые облака. Над большими городами висят целые «пылевые шапки», достигающие высоты в 2-3 км. Число пылинок в одном куб. см воздуха в городах достигает 100 тысяч штук, в то время как в чистом горном воздухе их содержится всего несколько сотен. Однако пыль земного происхождения поднимается на сравнительно небольшие высоты – до 10 км. Вулканическая пыль может достигать высоты 40-50 км.
Установлено присутствие пылевых облаков на высоте, значительно превышающей 100 км. Это так называемые «серебристые облака», состоящие из космической пыли.
Серебристые облака
Происхождение космической пыли чрезвычайно разнообразно: в неё входят и остатки распавшихся комет, и частицы вещества, выброшенного Солнцем и принесённого к нам силой светового давления.
Естественно, что под действием земного притяжения значительная часть этих космических пылинок медленно оседает на землю. Присутствие такой космической пыли было обнаружено на высоких снеговых вершинах.
Тунгусский метеорит
Кроме такой, медленно оседающей космической пыли, в пределы нашей атмосферы ежедневно врываются сотни миллионов метеоров – то, что мы называем «падающими звёздами». Летя с космической скоростью в сотни километров в секунду, они сгорают от трения о частицы воздуха, не успев долететь до поверхности земли. Продукты их сгорания тоже оседают на землю.
Впрочем, среди метеоров есть и исключительно большие экземпляры, долетающие до поверхности земли. Так, известно падение большого Тунгусского метеорита в 5 часов утра 30 июня 1908 года, сопровождавшееся рядом сейсмических явлений, отмеченных даже в Вашингтоне (в 9 тысячах км от места падения) и свидетельствующих о мощности взрыва при падении метеорита. Профессор Кулик, с исключительной смелостью обследовавший место падения метеорита, нашёл чащу бурелома, окружающую место падения в радиусе сотен километров. Метеорита к сожалению, ему найти не удалось. Сотрудник Британского музея Кирпатрик в 1932 году совершил специальную поездку в СССР, но к месту падения метеорита даже не добрался. Впрочем, он подтвердил предположение профессора Кулика, оценившего массу упавшего метеорита в 100-120 тонн.
Интересна гипотеза академика В. И. Вернадского, считавшего возможным падение не метеорита, а огромного облака космической пыли, шедшего с колоссальной скоростью.
Владимир Иванович Вернадский
Свою гипотезу академик Вернадский подтверждал появлением в эти дни большого количества светящихся облаков, двигавшихся на большой высоте со скоростью 300-350 км в час. Этой гипотезой можно было бы объяснить и то, что деревья, окружающие метеоритный кратер, остались стоять, в то время как расположенные далее были повалены взрывной волной.
Помимо Тунгусского метеорита известен ещё целый ряд кратеров метеоритного происхождения. Первым из таких обследованных кратеров можно назвать Аризонский кратер в «Каньоне Дьявола». Интересно, что близ него были найдены не только осколки железного метеорита, но и маленькие алмазы, образовавшиеся из углерода от большой температуры и давления при падении и взрыве метеорита.Кроме указанных кратеров, свидетельствующих о падении огромных метеоритов весом в десятки тонн, существуют ещё и более мелкие кратеры: в Австралии, на острове Эзель и ряд других.
Помимо больших метеоритов, ежегодно выпадает довольно много более мелких – весом от 10-12 грамм до 2-3 килограмм.
Если бы Земля не была защищена плотной атмосферой, мы ежесекундно подвергались бы бомбардировке мельчайших космических частиц, несущихся со скоростью, превосходящей скорость пули.
comments powered by HyperComments
Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!
Просмотров записи: 742
spacegid.com
Лит.: Бакулин П. И., Кононович Э. В., Мороз В. И., Курс общей астрономии, 2 изд., М., 1970; Гринберг Дж. М., Межзвёздная пыль, пер. с англ., М., 1970.
С. Б. Пикельнер.
dic.academic.ru
Наука Ученые заметили большое облако космической пыли, созданное вспышкой сверхновой.
Космическая пыль может дать ответы на вопросы о том, как на Земле появилась жизнь - зародилась ли она здесь или была занесена с кометами, упавшими на Землю, была ли здесь вода с самого ее начала или она была также занесена из космоса.
Недавний снимок облака космической пыли, которая произошла после вспышки сверхновой доказывает, что сверхновые звезды способны производить достаточно космической пыли для создания таких планет, как наша Земля.
Более того, ученые считают, что этой пыли хватит, чтобы создать тысячи таких планет как Земля.
Данные телескопа показывают теплую пыль (белый цвет), которая выжила внутри остатка сверхновой. Облако остатка сверхновой Стрелец А Восток показано синим цветом. Радиоизлучение (красный цвет) указывает на столкновение расширяющейся ударной волны с окружающими межзвездными облаками (зеленый цвет).
Стоит отметить, что космическая пыль участвовала в создании как нашей планеты, так и многих других космических тел. Она состоит из маленьких частиц размером до 1 микрометра.
Сегодня уже известно, что кометы содержат первичную пыль, которой миллиарды лет, и которая играла главную роль в образовании Солнечной системы. Исследовав эту пыль можно многое узнать о том, как начинала создаваться Вселенная и наша Солнечная система в частности, а также узнать больше о составе первой органической материи и воды.
По словам Райана Лау (Ryan Lau) из Корнелльского университета в Итаке, Нью-Йорк, вспышка, недавно заснятая телескопом, произошла 10 000 лет назад, и в результате образовалось облако пыли достаточного размера, чтобы из него получилось 7 000 планет, похожих на Землю.
С помощью Стратосферной обсерватории ИК-астрономии (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy, SOFIA), ученые изучили интенсивность излучений, и смогли посчитать общую массу космической пыли в облаке.
Стоит отметить, что SOFIA является совместным проектом НАСА и Германского центра авиации и космонавтики. Целью проекта является создание и использование телескопа системы Кассегрена на борту самолета Боинг-474.
Во время полета на высоте 12-14 километров, телескоп с диаметром окружности 2,5 метра способен создавать фотографии космоса, приближенные по качеству к фотографиям, которые делают космические обсерватории.
Читайте также: 20 фактов о космосе, которые заставят вас почувствовать себя крошечным
Под руководством Лау, команда использовала телескоп SOFIA со специальной камерой FORCAST на борту, чтобы сделать инфракрасные снимки облака из космической пыли, также известной, как остаток сверхновой Стрелец А Восток. FORCAST является инфракрасной камерой обнаружения слабоконтрастных объектов.
Читайте также: Вода существовала еще до появления Солнца и Земли
Все данные были опубликованы в мартовском издании журнала Science.
Ученые уже знают, что ударная волна от вспышки сверхновой способна создать большое количество пыли.
До сих пор главных вопросом было, смогут ли части этой космической пыли выжить при встрече с обратной ударной волной, созданной в момент столкновения первой волны с межзвездным газом и космической пылью.
Оказалось, что космическая пыль может выжить такое столкновение, и теперь эта пыль летает в космосе, где может стать частью "посевного материала" для новых звезд и планет.
Читайте также: Самые любопытные и загадочные фотографии космоса
Желтая линия – инфракрасное излучение (теплая пыль), оранжевый - инфракрасное излучение (в малом квадрате), фиолетовый – электромагнитное излучение, голубой - электромагнитное излучение (в малом квадрате).
Результаты исследования также указывают на то, что космическая пыль в дальних галактиках появилась в результате взрывов массивных звезд.
Памела Маркум (Pamela Marcum), ученый из Исследовательского центра Эймса в Калифорнии и участник проекта SOFIA, сообщила, что с помощью телескопа SOFIA ученные доказали, что наблюдения, сделанные из нашей галактики (Млечный путь), могут помочь понять развитие других галактик, находящихся на расстоянии миллиардов световых лет.
Перевод: Филипенко Д. С.
www.infoniac.ru
Ученые Гавайского университета сделали сенсационное открытие — космическая пыль содержит органические вещества, включая и воду, что подтверждает возможность переноса различных форм жизни из одной галактики в другую. Кометы и астероиды, курсирующие в космосе, регулярно приносят в атмосферу планет массы звездной пыли. Таким образом, межзвездная пыль выступает в роли своеобразного «транспорта», который может доставлять воду с органикой на Землю и к прочим планетам Солнечной системы. Возможно, когда-то, поток космической пыли привел к зарождению жизни на Земле. Не исключено, что жизнь на Марсе, существование которой вызывает много споров в ученых кругах, могла возникнуть таким же образом.
В процессе передвижения в космосе поверхность частиц межзвездной пыли облучается солнечным ветром, что приводит к образованию соединений воды. Более подробно этот механизм можно описать так: ионы водорода, присутствующие в солнечных вихревых потоках, бомбардируют оболочку космических пылинок, выбивая отдельные атомы из кристаллической структуры силикатного минерала — основного строительного материала межгалактических объектов. В результате данного процесса высвобождается кислород, который входит в реакцию с водородом. Таким образом, формируются молекулы воды, содержащие включения органических веществ.
Сталкиваясь с поверхностью планеты, астероиды, метеориты и кометы приносят на ее поверхность смесь воды и органики
То, что космическая пыль — спутница астероидов, метеоритов и комет, несет в себе молекулы органических соединений углерода, было известно и раньше. Но то, что звездная пыль транспортирует еще и воду, доказано не было. Только сейчас американские ученые впервые обнаружили, что органические вещества переносятся частицами межзвездной пыли совместно с молекулами воды.
Открытие ученых из США может помочь приподнять завесу таинственности над механизмом формирования странных ледовых образований на обратной стороне Луны. Несмотря на то, что поверхность Луны полностью обезвожена, на ее теневой стороне при помощи зондирования было обнаружено соединение ОН. Данная находка свидетельствует в пользу возможного присутствия воды в недрах Луны.
Обратная сторона Луны сплошь покрыта льдами. Возможно, именно с космической пылью попали на ее поверхность молекулы воды много биллионов лет тому назад
Со времен эры луноходов Apollo в исследовании Луны, когда на Землю были доставлены пробы лунного грунта, ученые пришли к выводу, что солнечный ветер вызывает изменения в химическом составе звездной пыли, покрывающей поверхности планет. О возможности образования молекул воды в толще космической пыли на Луне еще тогда шли дебаты, однако доступные на тот момент аналитические методы исследований были не в состоянии либо доказать, либо опровергнуть данную гипотезу.
За счет того, что вода образовывается в совсем небольшом объеме и локализуется в тонкой оболочке на поверхности космической пыли, только сейчас стало возможным увидеть ее при помощи электронного микроскопа высокого разрешения. Ученые считают, что подобный механизм перемещения воды с молекулами органических соединений возможен и в других галактиках, где система экзопланет вращается вокруг «родительской» звезды. В своих дальнейших исследованиях ученые предполагают более подробно идентифицировать, какие неорганические и органические вещества на основе углерода присутствуют в структуре звездной пыли.
Интересно знать! Экзопланета — это такая планета, которая находится вне Солнечной системы и вращается вокруг звезды. На данный момент в нашей галактике визуально обнаружено порядка 1000 экзопланет, образующих около 800 планетных систем. Однако непрямые методы детектирования свидетельствуют о существовании 100 млрд. экзопланет, из которых 5-10 млрд. обладают параметрами, схожими с Землей, то есть являются экзопланетами земного типа. Значительный вклад в миссию поиска планетарных групп, подобных Солнечной системе, сделал астрономический спутник-телескоп Кеплер, запущенный в космос в 2009 году, совместно с программой «Охотники за планетами» (Planet hunters).
Весьма вероятно, что кометы, путешествующие в пространстве с высокой скоростью, способны при столкновении с планетой создать достаточно энергии, чтобы из компонентов льда начался синтез более сложных органических соединений, в том числе молекул аминокислот. Аналогичный эффект возникает при столкновении метеорита с ледяной поверхностью планеты. Ударная волна создает тепло, которое запускает процесс формирования аминокислот из отдельных молекул космической пыли, обработанной солнечным ветром.
Интересно знать! Кометы состоят из больших глыб льда, сформированных путем конденсации водяного пара на начальном этапе создания Солнечной системы, приблизительно около 4.5 биллионов лет тому назад. В своей структуре кометы содержат углекислый газ, воду, аммиак, метанол. Эти вещества при столкновении комет с Землей, на ранней стадии ее развития, могли продуцировать достаточное количество энергии для производства аминокислот — строительных белков, необходимых для развития жизни.
Компьютерное моделирование продемонстрировало, что ледяные кометы, разбившиеся о поверхность Земли миллиарды лет тому назад, возможно, содержали пребиотические смеси и простейшие аминокислоты типа глицина, из которых, впоследствии, и зародилась жизнь на Земле.
Количество энергии, высвобождающейся при столкновении небесного тела и планеты, достаточно для запуска процесса формирования аминокислот
Ученые обнаружили, что ледяные тела с идентичными органическими соединениями, присущими кометам, можно найти внутри Солнечной системы. Например, Энцелад — один из спутников Сатурна, или Европа — спутник Юпитера, содержат в своей оболочке органические вещества, смешанные со льдом. Гипотетически, любая бомбардировка спутников метеоритами, астероидами или кометами может привести к возникновению жизни на данных планетах.
Вконтакте
Google+
LiveJournal
Одноклассники
Мой мир
Метки: внеземные формы жизни, жизнь на Земле, Кометы, Луна, Марс, Солнечная система, Экзопланеты
umniku.ru
Если галактика сформировалась, то откуда в ней берется пыль - в принципе ученым понятно. Наиболее значительные ее источники - новые и сверхновые, которые теряют часть своей массы, «сбрасывая» оболочку в окружающее пространство. Кроме того, пыль рождается и в расширяющейся атмосфере красных гигантов, откуда она буквально выметается давлением излучения. В их прохладной, по меркам звезд, атмосфере (около 2,5 - 3 тысяч кельвинов) довольно много сравнительно сложных молекул. Но вот загадка, не разгаданная до сих пор. Всегда считалось, что пыль - продукт эволюции звезд. Иными словами - звезды должны зародиться, просуществовать какое-то время, состариться и, скажем, в последней вспышке сверхновой произвести пыль. Только вот что появилось раньше - яйцо или курица? Первая пыль, необходимая для рождения звезды, или первая звезда, которая почему-то родилась без помощи пыли, состарилась, взорвалась, образовав самую первую пыль. Что было вначале? Ведь когда 14 млрд. лет назад произошел Большой взрыв, во Вселенной были только водород и гелий, никаких других элементов! Это потом из них стали зарождаться первые галактики, огромные облака, а в них - первые звезды, которым надо было пройти долгий жизненны й путь. Термоядерные реакции в ядрах звезд должны были «сварить» более сложные химические элементы, превратить водород и гелий в углерод, азот, кислород и так далее, а уж после этого звезда должна была выбросить все это в космос, взорвавшись или постепенно сбросив оболочку. Затем этой массе нужно было охладиться, остыть и, наконец, превратиться в пыль. Но уже через 2 млрд. лет после Большого взрыва, в самых ранних галактиках, пыль была! С помощью телескопов ее обнаружили в галактиках, отстоящих от нашей на 12 млрд. световых лет. В то же время 2 млрд. лет - слишком маленький срок для полного жизненного цикла звезды: за это время большинство звезд не успевает состариться. Откуда в юной Галактике взялась пыль, если там не должно быть ничего, кроме водорода и гелия, - тайна.
Посмотрев на время, профессор слегка улыбнулся.
- Но эту тайну вы попробуете разгадать дома. Запишем задание.
Домашнее задание.
1. Попробуйте порассуждать, что появилось раньше, первая звезда или все же пыль?
Дополнительное задание.
1. Доклад про любой вид пыли (межзвездная, межпланетная, околопланетная, межгалактическая)
2. Сочинение. Представьте себя ученым, которому поручили исследовать космическую пыль.
3. Картинки.
astronomya.jimdo.com
Космическая пыль - пыль, которая существует в космосе. Это - по большей части тип небольших частиц пыли, которые являются несколькими молекулами к 0,1 мкм в размере. Меньшая фракция всей пыли в космосе состоит из больших невосприимчивых полезных ископаемых, которые уплотнили, поскольку вопрос оставил звезды. Это называют «космической пылью» и включают в отдельный участок ниже.
Плотность пыли в местной межзвездной среде Местного Пузыря - приблизительно 10 ×, посыпают grain/m каждого зерна, имеющего массу приблизительно 10 кг.
Космическую пыль может далее отличить ее астрономическое местоположение: межгалактическая пыль, межзвездная пыль, межпланетная пыль (такой как в зодиакальном облаке) и околопланетная пыль (такой как в планетарном кольце). В Солнечной системе межпланетная пыль вызывает зодиакальный свет. Источники пыли Солнечной системы включают пыль кометы, астероидную пыль, пыль от пояса Kuiper и межзвездную пыль, проходящую через Солнечную систему. У терминологии нет определенного заявления на описание материалов, найденных на планете Земля за исключением пыли, которая очевидно упала на Землю. Одной оценкой целых 40 000 тонн космической пыли достигают поверхности Земли каждый год. В октябре 2011 ученые сообщили, что космическая пыль содержит сложное органическое вещество («аморфные органические твердые частицы со смешанной ароматическо-алифатической структурой»), который мог быть создан естественно, и быстро, звездами.
14 августа 2014 ученые объявили о коллекции возможных межзвездных частиц пыли от космического корабля Космической пыли начиная с возвращения к Земле в 2006.
Космическая пыль была однажды исключительно раздражение астрономам, поскольку она затеняет объекты, которые они хотят наблюдать. Когда инфракрасная астрономия началась, те ранее раздражающие частицы пыли, как наблюдали, были значительными и жизненными компонентами астрофизических процессов. Их анализ может показать информацию о явлениях как формирование нашей Солнечной системы. Например, космическая пыль может вести массовую потерю, когда звезда приближается к концу своей жизни, играйте роль на ранних стадиях звездного формирования и планеты формы. В нашей Солнечной системе пыль играет главную роль в зодиакальном свете, Кольцевых спицах B Сатурна, внешних разбросанных планетарных кольцах в Юпитере, Сатурне, Уране и Нептуне и кометах.
Исследование пыли - много-граненая тема исследования, которая объединяет различные научные области: физика (твердое состояние, электромагнитная теория, поверхностная физика, статистическая физика, тепловая физика), рекурсивная математика, химия (химические реакции на поверхностях зерна), meteoritics, а также каждое отделение астрономии и астрофизики. Эти разрозненные области исследования могут быть связаны следующей темой: космические частицы пыли развиваются циклически; химически, физически и динамично. Развитие пыли прослеживает пути, в которых Вселенная перерабатывает материал в процессах, аналогичных ежедневным шагам переработки, с которыми много людей знакомы: производство, хранение, обработка, коллекция, потребление и отказ. Наблюдения и измерения космической пыли в различных регионах обеспечивают важное понимание процессов переработки Вселенной; в облаках разбросанной межзвездной среды, в молекулярных облаках, в околозвездной пыли молодых звездных объектов, и в планетарных системах, таких как наша Солнечная система, где астрономы рассматривают пыль как в ее наиболее переработанном государстве. Астрономы накапливают наблюдательные 'снимки' пыли на различных стадиях его жизни и, в течение долгого времени, формируются, более полное кино Вселенной усложнило шаги переработки.
Обнаружение космической пыли указывает на другой аспект космического исследования пыли: пыль, действующая как фотоны. Как только космическая пыль обнаружена, научной проблемой, которая будет решена, является обратная проблема определить то, что процессы принесли, который закодировал подобный фотону объект (пыль) к датчику. Параметры, такие как начальное движение частицы, свойства материала, прошедшее плазменное и магнитное поле определило прибытие частицы пыли в датчик пыли. Немного изменение любого из этих параметров может дать существенно отличающейся пыли динамическое поведение. Поэтому можно узнать о том, куда тот объект прибыл из, и что находится (в) прошедшей среде.
Космическая пыль может быть обнаружена косвенными методами, использующими излучающие свойства космической пыли.
Космическая пыль может также быть обнаружена ('непосредственно на месте') используя множество методов коллекции и от множества местоположений коллекции. Оценки ежедневного притока внеземного материала, входящего в атмосферу Земли, располагаются между 5 и 300 тоннами. Падающие на землю частицы пыли собраны в атмосфере Земли, используя коллекционеров пластины под крыльями стратосферически летающих самолетов НАСА и собраны из поверхностных депозитов на больших Земных ледяных массах (Антарктида и Гренландия / Арктика) и в глубоководных отложениях. Дон Браунли в университете Вашингтона в Сиэтле сначала достоверно определил внеземную природу собранных частиц пыли в более поздних 1970-х. Другой источник - метеориты, которые содержат космическую пыль, извлеченную от них (см. ниже). Зерна космической пыли - твердые невосприимчивые части отдельных предсолнечных звезд. Они признаны их чрезвычайными изотопическими составами, которые могут только быть изотопическими составами в развитых звездах до любого смешивания с межзвездной средой. Это зерно уплотнило от звездного вопроса, поскольку он охладился, оставляя звезду.
В межпланетном пространстве датчики пыли на планетарном космическом корабле строились и управлялись, некоторые в настоящее время летят, и больше в настоящее время строится, чтобы полететь. Большие орбитальные скорости частиц пыли в межпланетном пространстве (как правило, 10-40 км/с) делают неповрежденный захват частицы проблематичным. Вместо этого на месте вычистите датчики, обычно создаются, чтобы измерить параметры, связанные с воздействием высокой скорости частиц пыли на инструменте, и затем получить физические свойства частиц (обычно масса и скорость) посредством лабораторной калибровки (т.е. влияние на ускоренные частицы с известными свойствами на лабораторную точную копию датчика пыли). За эти годы датчики пыли измерили, среди других, вспышки света воздействия, акустического сигнала и влияют на ионизацию. Недавно инструмент пыли на Космической пыли захватил частицы, неповрежденные в имеющем малую плотность аэрогеле.
Датчики пыли в прошлом летели на HEOS-2, Гелиосе, Пионере 10, Пионер 11, Джотто и космические миссии Галилео, на Вращающемся вокруг земли LDEF, EURECA и спутниках Gorid, и некоторые ученые использовали Путешественника 1 и 2 космических корабля как гигант исследования Лэнгмюра к непосредственно типовому космическая пыль. В настоящее время датчики пыли летят на Улиссе, Кассини, Proba, Розетте, Космической пыли и Новом космическом корабле Горизонтов. Собранная пыль в Земле или собранный далее в космосе и возвратилась космическими миссиями типового возвращения, тогда проанализирован учеными пыли в их соответствующих лабораториях во всем мире. Один большой склад для космической пыли существует в NASA Houston АО.
Инфракрасный свет может проникнуть через космические облака пыли, позволив нам всмотреться в области звездного формирования и центры галактик. Космический телескоп Спитцера НАСА - самый большой инфракрасный телескоп, когда-либо запущенный в космос. Космический телескоп Спитцера (раньше SIRTF, Средство Космического инфракрасного телескопа) был запущен в космос ракетой Дельты с мыса Канаверал, Флорида 25 августа 2003. Во время его миссии Спитцер получит изображения и спектры, обнаруживая инфракрасную энергию или высокую температуру, излученную объектами в космосе между длинами волны 3 и 180 микрометров. Большая часть этой инфракрасной радиации заблокирована атмосферой Земли и не может наблюдаться от земли. Результаты от Спитцера уже оживили исследования космической пыли. Недавний отчет от команды Спитцера приводит некоторое доказательство, что космическая пыль сформирована около суперкрупной черной дыры.
Частица пыли взаимодействует с электромагнитной радиацией в пути, который зависит от его поперечного сечения, длины волны электромагнитной радиации, и по природе зерна: его показатель преломления, размер, и т.д. Радиационный процесс для отдельного зерна называют его излучаемостью, зависящей от фактора эффективности зерна. Кроме того, мы должны определить, является ли процесс излучаемости исчезновением, рассеиванием, поглощением или поляризацией. В радиационных кривых эмиссии несколько важных подписей определяют состав испускания или поглощения частиц пыли.
Частицы пыли могут рассеять свет неоднородно. Рассеянный форвардами свет означает, что свет перенаправлен немного дифракцией от его пути от звезды/солнечного света, и рассеянный спиной свет отражен свет.
Рассеивание и исчезновение («затемнение») радиации дают полезную информацию о размерах зерна пыли. Например, если объект (ы) в данных много раз более ярок в рассеянном форвардами видимом свете, чем в рассеянном спиной видимом свете, то мы знаем, что значительная часть частиц - приблизительно микрометр в диаметре.
Рассеивание света от зерен пыли на видимых фотографиях с большой выдержкой довольно примечательно в туманностях отражения и дает ключ к разгадке свойства рассеяния света отдельной частицы. В длинах волны рентгена много ученых исследуют рассеивание рентгена межзвездной пылью, и некоторые предположили, что астрономические источники рентгена обладали бы разбросанными ореолами, из-за пыли.
Зерна космической пыли (также названный предсолнечным зерном meteoriticists) содержатся в пределах метеоритов, из которых они извлечены в земных лабораториях. Космическая пыль была компонентом пыли в межзвездной среде перед ее объединением в метеориты. Метеориты сохранили те зерна космической пыли начиная с метеоритов, сначала собранных в планетарном диске прироста больше чем четыре миллиарда лет назад. Так называемые каменноугольные хондриты - особенно плодородные водохранилища космической пыли. Каждое зерно космической пыли существовало, прежде чем Земля была сформирована. Космическая пыль - научный термин, относящийся к невосприимчивым зернам пыли, которые уплотнили от охлаждения изгнанных газов от отдельных предсолнечных звезд и соединились в облако, от которого Солнечная система уплотнила.
Много различных типов космической пыли были определены лабораторными измерениями очень необычного изотопического состава химических элементов, которые включают каждое зерно космической пыли. Это невосприимчивое минеральное зерно, возможно, ранее было покрыто изменчивыми составами, но те потеряны в распаде вопроса метеорита в кислотах, оставив только нерастворимые невосприимчивые полезные ископаемые. Нахождение ядер зерна, не расторгая большую часть метеорита было возможным, но трудным и трудоемким (см. предсолнечное зерно).
Много новых аспектов nucleosynthesis были обнаружены от изотопических отношений в пределах зерен космической пыли. Важная собственность космической пыли - твердая, невосприимчивая, высокотемпературная природа зерна. Видный кремниевый карбид, графит, алюминиевая окись, алюминиевая шпинель и другое такое зерно, которое уплотнило бы при высокой температуре от охлаждающегося газа, такой как на звездных ветрах или на декомпрессии внутренней части сверхновой звезды. Они отличаются значительно от твердых частиц, сформированных при низкой температуре в пределах межзвездной среды.
Также важный их чрезвычайные изотопические составы, которые, как ожидают, не будут существовать нигде в межзвездной среде. Это также предполагает, что космическая пыль, сжатая от газов отдельных звезд перед изотопами, могла быть растворена, смешавшись с межзвездной средой. Они позволяют исходным звездам быть определенными. Например, тяжелые элементы в пределах кремниевого карбида (ТАК) зерно - почти чистые изотопы S-процесса, соответствуя их уплотнению в звезде AGB красные гигантские ветры, поскольку звезды AGB - главный источник S-процесса nucleosynthesis и наблюдали, что атмосферы астрономами высокообогащенные в посыпаемых элементах процесса s.
Другой драматический пример дан так называемыми конденсатами сверхновой звезды, обычно сокращаемыми акронимом к SUNOCON (от Конденсата SUperNOva), чтобы отличить их от другой космической пыли, сжатой в пределах звездных атмосфер. SUNOCONs содержат в их кальции чрезмерно большое изобилие CA, демонстрируя, что они уплотнили содержащий богатый радиоактивный Ti, у которого есть 65-летняя полужизнь. outflowing ядра Ti были таким образом все еще «живы» (радиоактивный), когда SUNOCON, сжатый около одного года в расширяющемся интерьере сверхновой звезды, но, станет потухшим радионуклидом (определенно приблизительно) после времени, требуемого для смешивания с межзвездным газом. С 1975 его открытие доказало предсказание, что могло бы быть возможно определить SUNOCONs таким образом. SiC SUNOCONs (от суперновинок) только на приблизительно 1% столь многочисленный, как космическая пыль SiC от звезд AGB.
Сама космическая пыль (SUNOCONs и зерно AGB, которое прибывает из определенных звезд) является всего лишь скромной фракцией сжатой космической пыли, формируя меньше чем 0,1% массы полных межзвездных твердых частиц. Высокий процент в космической пыли происходит из новой информации, которую это принесло к наукам о звездном развитии и nucleosynthesis.
Лаборатории изучили твердые частицы, которые существовали, прежде чем Земля существовала. Об этом когда-то думали невозможное, особенно в 1970-х, когда cosmochemists были уверены, что Солнечная система началась как горячий газ, фактически лишенный любых остающихся твердых частиц, которые будут выпарены высокой температурой. Существование космической пыли доказало эту историческую неправильную картину.
Космическая пыль сделана из зерен пыли и совокупностей зерен пыли. Эти частицы нерегулярно сформированы с пористостью в пределах от пушистого к компактному. Состав, размер и другие свойства зависят от того, где пыль найдена, и с другой стороны, композиционный анализ частицы пыли может показать много о происхождении частицы пыли. Общая разбросанная межзвездная средняя пыль, зерна пыли в плотных облаках, планетарной кольцевой пыли, и околозвездной пыли, являются каждым отличающимся в их особенностях. Например, зерно в плотных облаках приобрело мантию льда и в среднем больше, чем частицы пыли в разбросанной межзвездной среде. Межпланетные частицы пыли (IDPs) обычно больше все еще.
Большая часть притока внеземного вопроса, который падает на Землю, - во власти метеорных тел с диаметрами в диапазоне 50 - 500 микрометров средней плотности 2,0 г/см ³ (с пористостью приблизительно 40%). Удельные веса большей части IDPs, захваченного в стратосфере Земли, располагаются между 1 и 3 г/см ³ со средней плотностью приблизительно в 2,0 г/см ³.
Другие определенные свойства пыли:
Большое зерно в межзвездном пространстве, вероятно, сложно с невосприимчивыми ядрами, которые уплотнили в пределах звездных оттоков, возглавленных слоями, приобретенными впоследствии во время вторжений в холодные плотные межзвездные облака. Тот циклический процесс роста и разрушения за пределами облаков был смоделирован, чтобы продемонстрировать, что ядра живут намного дольше, чем средняя целая жизнь массы пыли. Те ядра главным образом начинают со сжатия частиц силиката в атмосферах прохладного кислорода богатые красно-гигантские звезды и углеродное сжатие зерен в атмосферах прохладных углеродных звезд. Красно-гигантские звезды развились от главной последовательности и вошли в гигантскую фазу своего развития и являются основным источником невосприимчивых ядер зерна пыли в галактиках. Те невосприимчивые ядра также называют Космической пылью (секция выше), который является научным термином для небольшой части космической пыли, которая уплотнила тепло в пределах звездных газов, когда они были изгнаны из звезд. Несколько процентов невосприимчивых ядер зерна уплотнили в расширяющихся интерьерах суперновинок, типе космической кессонной камеры. И meteoriticists, которые изучают эту невосприимчивую космическую пыль, извлеченную из метеоритов часто, называют ее предсолнечным зерном, хотя невосприимчивая космическая пыль, которую они изучают, является фактически только небольшой частью всей предсолнечной пыли. Космическая пыль уплотняет в звездах через значительно различную химию уплотнения, чем та из большой части космической пыли, которая аккумулирует холод на существующую ранее пыль в темных молекулярных облаках галактики. Те молекулярные облака очень холодные, как правило меньше, чем 50K, так, чтобы льды многих видов могли срастись на зерно, возможно чтобы быть разрушенными позже. Наконец, когда Солнечная система сформировалась, межзвездные зерна пыли были далее изменены химическими реакциями в планетарном диске прироста. Таким образом, история сложного зерна в ранней Солнечной системе сложная и только частично понята.
Астрономы знают, что пыль сформирована в конвертах поздно развитых звезд от определенных наблюдательных подписей. В инфракрасном свете эмиссия в 9,7 микрометрах - подпись пыли силиката в прохладных развитых богатых кислородом гигантских звездах. Эмиссия в 11,5 микрометрах указывает на присутствие кремниевой пыли карбида в прохладных развитых богатых углеродом гигантских звездах. Они помогают представить свидетельства, что небольшие частицы силиката в космосе прибыли из изгнанных внешних конвертов этих звезд.
Условия в межзвездном пространстве обычно не подходят для формирования ядер силиката. Это заняло бы время, чтобы достигнуть, даже если это могло бы быть возможно. Аргументы то, что: учитывая наблюдаемый типичный диаметр зерна a, время для зерна, чтобы достигнуть a, и данный температуру межзвездного газа, это взяло бы значительно дольше, чем возраст Вселенной для межзвездного зерна, чтобы сформироваться. С другой стороны, зерно, как замечается, недавно сформировалось около соседних звезд в новинке и извержении сверхновой звезды, и в звездах переменной Северного сияния Корон R, которые, кажется, изгоняют дискретные облака, содержащие и газ и пыль. Таким образом, массовая потеря от звезд бесспорно где невосприимчивые ядра сформированного зерна.
Большая часть пыли в Солнечной системе высоко обработана пыль, переработала от материала, из которого наша сформированная Солнечная система и впоследствии собралась в planetesimals и оставшемся твердом материале, таком как кометы и астероиды, и преобразовала в каждом из collisional сроков службы тех тел. Во время истории формирования нашей Солнечной системы самый богатый элемент был (и все еще), H. Металлические элементы: магний, кремний и железо, которые являются основными компонентами скалистых планет, сжатых в твердые частицы при самых высоких температурах планетарного диска. Некоторые молекулы, такие как КО, N, Нью-Хэмпшир, и бесплатный кислород, существовали в газовой фазе. Некоторые молекулы, например, графит (C) и SiC уплотнили бы в цельное зерно в планетарном диске; но углерод и зерна SiC, найденные в метеоритах, предсолнечные основанный на их изотопических составах, а не от планетарного дискового формирования. Некоторые молекулы также сформировали сложные органические соединения, и некоторые молекулы сформировали замороженные ледяные мантии, из которых любой мог покрыть «невосприимчивое» (Mg, Си, Fe) ядра зерна. Космическая пыль еще раз обеспечивает исключение общей тенденции, как это, кажется, полностью не обработано начиная с ее теплового уплотнения в звездах как невосприимчивые прозрачные полезные ископаемые. Уплотнение графита происходит в интерьерах сверхновой звезды, когда они расширяют и охлаждают и делают так даже в газе, содержащем больше кислорода, чем углерод, удивительная углеродная химия, сделанная возможной интенсивной радиоактивной средой суперновинок. Этот специальный пример формирования пыли заслужил определенный обзор.
Планетарное дисковое формирование предшествующих молекул было определено, в значительной степени, температурой солнечной туманности. Так как температура солнечной туманности уменьшилась с heliocentric расстоянием, ученые могут вывести происхождение (е) зерна пыли со знанием материалов зерна. Некоторые материалы, возможно, только были сформированы при высоких температурах, в то время как другие материалы зерна, возможно, только были сформированы при намного более низких температурах. Материалы в единственной межпланетной частице пыли часто показывают, что элементы зерна сформировались в различных местоположениях и в разное время в солнечной туманности. Большая часть вопроса, существующего в оригинальной солнечной туманности, с тех пор исчезла; вовлеченный Солнце, удаленное в межзвездное пространство или подвергнутое переработке, например, как часть планет, астероидов или комет.
Из-за их высоко обработанного характера, IDPs (межпланетные частицы пыли) являются мелкозернистыми смесями тысяч к миллионам минерального зерна и аморфных компонентов. Мы можем изобразить IDP как «матрицу» материала с вложенными элементами, которые были сформированы в разное время и места в солнечной туманности и перед формированием нашей солнечной туманности. Примеры вложенных элементов в космической пыли - ДРАГОЦЕННЫЕ КАМНИ, chondrules, и CAIs.
Стрелки в смежной диаграмме показывают один возможный путь от собранной межпланетной частицы пыли назад к ранним стадиям солнечной туманности.
Мы можем следовать за следом вправо в диаграмме к IDPs, которые содержат самые изменчивые и примитивные элементы. След берет нас сначала от межпланетных частиц пыли до chondritic межпланетных частиц пыли. Планетарные ученые классифицируют chondritic IDPs с точки зрения их уменьшающейся степени окисления так, чтобы они попали в три главных группы: carbonaneous, дежурное блюдо, и enstatite хондриты. Поскольку имя подразумевает, каменноугольные хондриты богаты углеродом, и у многих есть аномалии в изотопическом изобилии H, C, N, и O (Jessberger, 2000). От каменноугольных хондритов мы следуем за следом к самым примитивным материалам. Они почти полностью окислены и содержат самые низкие элементы температуры уплотнения («изменчивые» элементы) и самая большая сумма органических соединений. Поэтому, посыпайте частицы этих элементов, как, думают, сформированы в молодости Солнечной системы. Изменчивые элементы никогда не видели температур выше приблизительно 500 K, поэтому, зерно IDP «матрица» состоит из некоторого очень примитивного материала Солнечной системы. Такой сценарий верен в случае пыли кометы. Происхождение небольшой части, которая является космической пылью (см. выше) очень отличается; эти невосприимчивые межзвездные полезные ископаемые тепло уплотняют в звездах, становятся маленьким компонентом межзвездного вещества, и поэтому остаются в предсолнечном планетарном диске. Следы ущерба от ядерного нападения вызваны потоком иона от солнечных вспышек. Влияние ионов солнечного ветра на поверхностной продукции частицы аморфная радиация повредило оправы на поверхности частицы. И ядра spallogenic произведены галактическими и солнечными космическими лучами. У частицы пыли, которая происходит в Поясе Kuiper в 40 а. е., была бы еще много раз плотность следов, более толстых аморфных оправ и более высоких интегрированных доз, чем частица пыли, происходящая в главном поясе астероидов.
Основанный на исследованиях компьютерной модели 2012 года, сложные органические молекулы, необходимые для жизни, возможно, сформировались в protoplanetary диске зерен пыли, окружающих Солнце перед формированием Земли. Согласно компьютерным исследованиям, этот тот же самый процесс может также произойти вокруг других звезд, которые приобретают планеты. (Также посмотрите Внеземные органические молекулы.)
В сентябре 2012 ученые НАСА сообщили, что полициклические ароматические углеводороды (PAHs), подвергнутый межзвездной среде (ИЗМ) условия, преобразованы, посредством гидрирования, кислородонасыщения и гидроксилирования, к более сложной органике - «шаг вдоль пути к аминокислотам и нуклеотидам, сырью белков и ДНК, соответственно». Далее, в результате этих преобразований, PAHs теряют свою спектроскопическую подпись, которая могла быть одной из причин «из-за отсутствия ТЬФУ обнаружения в межзвездных ледяных зернах, особенно внешние области холодных, плотных облаков или верхние молекулярные слои protoplanetary дисков».
В феврале 2014 НАСА объявило о значительно модернизированной базе данных для обнаружения и контроля полициклических ароматических углеводородов (PAHs) во вселенной. Согласно ученым НАСА, более чем 20% углерода во Вселенной могут быть связаны с PAHs, возможными стартовыми материалами для формирования жизни. PAHs, кажется, были сформированы вскоре после Большого взрыва, изобилуют Вселенной и связаны с новыми звездами и exoplanets.
нашей Солнечной системы есть свое собственное межпланетное облако пыли, также, как и extrasolar системы.
Есть различные типы туманностей с различными физическими причинами и процессами. Можно было бы видеть эти классификации:
Различия между теми типами туманности - то, что работают различные радиационные процессы. Например, H II областей, как Туманность Orion, где большое звездное формирование имеет место, характеризуются как тепловые туманности эмиссии. Остатки сверхновой звезды, с другой стороны, как Туманность Краба, характеризуются как нетепловая эмиссия (радиация синхротрона).
Некоторые более известные пыльные области во Вселенной - разбросанные туманности в Более грязном каталоге, например: M1, M8, M16, M17, M20, M42, M43 Более грязный Каталог
Некоторые большие каталоги пыли:
Весной 2014 года о восстановлении частиц межзвездной пыли от миссии Космической пыли программы Открытия объявили.
Image:Comet чистят микроскопическую фото jpg|Comet пыль
Пыль Image:Space, собирающая бассейн jpg|Collecting, объединяет
ru.knowledgr.com
КОСМИЧЕСКАЯ ПЫЛЬ, твёрдые частицы с характерными размерами от около 0,001 мкм до около 1 мкм (и, возможно, до 100 мкм и более в межпланетной среде и протопланетных дисках), обнаруженные почти во всех астрономических объектах: от Солнечной системы до очень далёких галактик и квазаров. Характеристики пыли (концентрация частиц, химический состав, размер частиц и т. д.) значительно меняются от одного объекта к другому, даже для объектов одного типа. Космическая пыль рассеивает и поглощает падающее излучение. Рассеянное излучение с той же длиной волны, что и падающее, распространяется во все стороны. Излучение, поглощённое пылинкой, трансформируется в тепловую энергию, и частица излучает обычно в более длинноволновой области спектра по сравнению с падающим излучением. Оба процесса дают вклад в экстинкцию - ослабление излучения небесных тел пылью, находящейся на луче зрения между объектом и наблюдателем.
Пылевые объекты исследуют почти во всём диапазоне электромагнитных волн - от рентгеновского до миллиметрового. Электрическое дипольное излучение быстро вращающихся ультрамелких частиц, по-видимому, даёт некоторый вклад в микроволновое излучение на частотах 10-60 ГГц. Важную роль играют лабораторные эксперименты, в которых измеряют показатели преломления, а также спектры поглощения и матрицы рассеяния частиц - аналогов космических пылинок, моделируют процессы образования и роста тугоплавких пылинок в атмосферах звёзд и протопланетных дисках, изучают образование молекул и эволюцию летучих пылевых компонентов в условиях, похожих на существующие в тёмных межзвёздных облаках.
Космическую пыль, находящуюся в различных физических условиях, непосредственно изучают в составе упавших на поверхность Земли метеоритов, в верхних слоях земной атмосферы (межпланетная пыль и остатки небольших комет), при полётах КА к планетам, астероидам и кометам (околопланетная и кометная пыль) и за пределы гелиосферы (межзвёздная пыль). Наземные и космические дистанционные наблюдения космической пыли охватывают Солнечную систему (межпланетная, околопланетная и кометная пыль, пыль около Солнца), межзвёздную среду нашей Галактики (межзвёздная, околозвёздная и небулярная пыль) и других галактик (внегалактическая пыль), а также очень удалённые объекты (космологическая пыль).
Частицы космической пыли в основном состоят из углеродистых веществ (аморфный углерод, графит) и магниево-железистых силикатов (оливины, пироксены). Они конденсируются и растут в атмосферах звёзд поздних спектральных классов и в протопланетарных туманностях, а затем выбрасываются в межзвёздную среду давлением излучения. В межзвёздных облаках, особенно плотных, тугоплавкие частицы продолжают расти в результате аккреции атомов газа, а также при столкновении и слипании частиц друг с другом (коагуляции). Это ведёт к появлению оболочек из летучих веществ (в основном льдов) и к образованию пористых агрегатных частиц. Разрушение пылинок происходит в результате распыления в ударных волнах, возникающих после вспышек сверхновых звёзд, или испарения в процессе звездообразования, начавшемся в облаке. Оставшаяся пыль продолжает эволюционировать вблизи сформировавшейся звезды и позднее проявляется в форме межпланетного пылевого облака или кометных ядер. Парадоксально, но вокруг проэволюционировавших (старых) звёзд пыль является «свежей» (недавно образовавшейся в их атмосфере), а вокруг молодых звёзд - старой (проэволюционировавшей в составе межзвёздной среды). Предполагается, что космологическая пыль, возможно существующая в удалённых галактиках, сконденсировалась в выбросах вещества после взрывов массивных сверхновых звёзд.
Лит. смотри при ст. Межзвёздная пыль.
Н. В. Вощинников.
knowledge.su
|
|
|
|
|
|
