Pagal masę kietosios dulkių dalelės sudaro nereikšmingą Visatos dalį, tačiau būtent tarpžvaigždinių dulkių dėka atsirado ir toliau atsiranda žvaigždės, planetos ir žmonės, tyrinėjantys kosmosą ir tiesiog besižavintys žvaigždėmis. Kokia medžiaga yra šios kosminės dulkės? Kas verčia žmones rengti ekspedicijas į kosmosą, kainuojančias mažos valstybės metinį biudžetą, tikėdamiesi, o ne tvirtu pasitikėjimu, išgauti ir sugrąžinti į Žemę bent mažytę tarpžvaigždinių dulkių saują?

Tarp žvaigždžių ir planetų

Astronomijoje dulkės reiškia mažas, mikrono dydžio dalis, kietąsias daleles, skraidančias kosmose. Kosminės dulkės dažnai paprastai skirstomos į tarpplanetines ir tarpžvaigždines, nors akivaizdu, kad tarpžvaigždinis patekimas į tarpplanetinę erdvę nėra draudžiamas. Nelengva jį tiesiog rasti ten, tarp „vietinių“ dulkių, tikimybė maža, o jo savybės šalia Saulės gali gerokai pasikeisti. Dabar, jei skrisite toliau, į sienas saulės sistema, ten tikimybė sugauti tikras tarpžvaigždines dulkes yra labai didelė. Idealus variantas yra iš viso peržengti saulės sistemos ribas.

Tarpplanetinės dulkės, bent jau palyginti arti Žemės, yra pakankamai ištirta medžiaga. Užpildžiusi visą Saulės sistemos erdvę ir susitelkusi jos pusiaujo plokštumoje, ji gimė daugiausia dėl atsitiktinių asteroidų susidūrimų ir prie Saulės artėjančių kometų sunaikinimo. Tiesą sakant, dulkių sudėtis nesiskiria nuo meteoritų, krentančių į Žemę, sudėties: labai įdomu jas tyrinėti, ir šioje srityje dar reikia padaryti daug atradimų, bet atrodo, kad nėra čia intriga. Tačiau dėl šių ypatingų dulkių, esant geram orui vakaruose iškart po saulėlydžio arba rytuose prieš saulėtekį, virš horizonto galite grožėtis blyškiu šviesos kūgiu. Tai vadinamoji zodiako saulės šviesa, išsklaidyta mažų kosminių dulkių dalelių.

Tarpžvaigždinės dulkės yra daug įdomesnės. Jo išskirtinis bruožas yra kietos šerdies ir apvalkalo buvimas. Atrodo, kad šerdį daugiausia sudaro anglis, silicis ir metalai. O apvalkalą daugiausia sudaro dujiniai elementai, užšaldyti ant šerdies paviršiaus, kristalizuoti tarpžvaigždinės erdvės „gilaus užšalimo“ sąlygomis, o tai yra apie 10 kelvinų, vandenilis ir deguonis. Tačiau yra sudėtingesnių molekulių priemaišų. Tai amoniakas, metanas ir net daugiaatomės organinės molekulės, kurios klajodamos prilimpa prie dulkių dėmės arba susidaro jos paviršiuje. Kai kurios iš šių medžiagų, žinoma, nuskrenda nuo jo paviršiaus, pavyzdžiui, veikiamos ultravioletinių spindulių, tačiau šis procesas yra grįžtamas – vienos išskrenda, kitos užšąla arba susintetina.

Dabar erdvėje tarp žvaigždžių ar šalia jų, žinoma, ne cheminiais, o fiziniais, tai yra spektroskopiniais, metodais jau buvo rasta: vanduo, anglies, azoto, sieros ir silicio oksidai, vandenilio chloridas, amoniakas, acetilenas, organinės rūgštys, tokios kaip skruzdžių ir acto rūgštis, etilo ir metilo alkoholiai, benzenas, naftalenas. Jie netgi rado aminorūgštį gliciną!

Būtų įdomu pagauti ir ištirti tarpžvaigždines dulkes, prasiskverbiančias į Saulės sistemą ir tikriausiai krentančias į Žemę. Problema ją „pagauti“ nėra lengva, nes mažai tarpžvaigždinių dulkių dalelių sugeba išsaugoti savo ledinį „paltą“ saulės spinduliuose, ypač Žemės atmosferoje. Didelės per daug įkaista, jų pabėgimo greitis negali greitai užgesinti, o dulkių grūdeliai „išdega“. Tačiau mažieji metų metus slysta atmosferoje, išsaugodami dalį kiauto, tačiau čia iškyla problema juos surasti ir identifikuoti.

Yra dar viena labai intriguojanti detalė. Tai susiję su dulkėmis, kurių branduoliai yra pagaminti iš anglies. Anglis, susintetinta žvaigždžių šerdyje ir išleista į kosmosą, pavyzdžiui, iš senstančių (pavyzdžiui, raudonųjų milžinų) žvaigždžių atmosferos, skrisdama į tarpžvaigždinę erdvę, atvėsta ir kondensuojasi panašiai kaip po karštos dienos, rūko nuo atvėsusio. vandens garai kaupiasi žemumose. Priklausomai nuo kristalizacijos sąlygų, galima gauti sluoksnines grafito struktūras, deimantų kristalus (įsivaizduokite ištisus mažyčių deimantų debesis!) ir net tuščiavidurius anglies atomų rutulius (fullerenus). Ir juose, galbūt, kaip seife ar konteineryje, saugomos labai senos žvaigždės atmosferos dalelės. Rasti tokias dulkių dėmes būtų didžiulė sėkmė.

Kur randamos kosminės dulkės?

Reikia pasakyti, kad pati kosminio vakuumo kaip kažko visiškai tuščio samprata ilgą laiką liko tik poetine metafora. Tiesą sakant, visa Visatos erdvė, tiek tarp žvaigždžių, tiek tarp galaktikų, yra užpildyta materija, teka. elementariosios dalelės, spinduliuotė ir magnetiniai, elektriniai ir gravitaciniai laukai. Viskas, ką galima paliesti, santykinai kalbant, yra dujos, dulkės ir plazma, kurių indėlis į bendrą Visatos masę, įvairiais vertinimais, yra tik apie 12%, o vidutinis tankis apie 10-24 g/cm. 3 . Daugiausia dujų yra kosmose, beveik 99%. Tai daugiausia vandenilis (iki 77,4%) ir helis (21%), o likusi dalis sudaro mažiau nei du procentus masės. Ir tada yra dulkės, jų masė yra beveik šimtą kartų mažesnė nei dujų.

Nors kartais tuštuma tarpžvaigždinėje ir tarpgalaktinėje erdvėje yra beveik ideali: kartais vienam materijos atomui tenka 1 litras erdvės! Tokio vakuumo nėra nei antžeminėse laboratorijose, nei Saulės sistemoje. Palyginimui galime pateikti tokį pavyzdį: 1 cm 3 oro, kuriuo kvėpuojame, yra maždaug 30 000 000 000 000 000 000 molekulių.

Ši medžiaga tarpžvaigždinėje erdvėje pasiskirsto labai netolygiai. Dauguma tarpžvaigždinių dujų ir dulkių sudaro dujų ir dulkių sluoksnį netoli Galaktikos disko simetrijos plokštumos. Jo storis mūsų galaktikoje yra keli šimtai šviesmečių. Didžioji dalis dujų ir dulkių jos spiralinėse šakose (rankose) ir šerdyje yra sutelktos daugiausia milžiniškuose molekuliniuose debesyse, kurių dydis svyruoja nuo 5 iki 50 parsekų (16 x 160 šviesmečių) ir sveria dešimtis tūkstančių ir net milijonus saulės masių. Tačiau šių debesų viduje medžiaga taip pat pasiskirsto nevienodai. Pagrindiniame debesies tūryje, vadinamajame kailyje, daugiausia sudarytame iš molekulinio vandenilio, dalelių tankis yra apie 100 vienetų 1 cm 3. Tankiuose debesies viduje jis pasiekia dešimtis tūkstančių dalelių 1 cm3, o tokio tankio šerdyje paprastai yra milijonai dalelių 1 cm3. Būtent toks netolygus materijos pasiskirstymas Visatoje yra dėkingas už žvaigždžių, planetų ir galiausiai mūsų pačių egzistavimą. Kadangi būtent molekuliniuose debesyse, tankiuose ir palyginti šaltuose, gimsta žvaigždės.

Įdomu tai, kad kuo didesnis debesies tankis, tuo įvairesnė jo sudėtis. Šiuo atveju yra atitikimas tarp debesies (ar atskirų jo dalių) tankio ir temperatūros bei tų medžiagų, kurių molekulės ten yra. Viena vertus, tai patogu tiriant debesis: stebint atskirus jų komponentus skirtinguose spektro diapazonuose pagal charakteringas spektro linijas, pavyzdžiui, CO, OH arba NH 3, galima „pažvelgti“ į vieną ar kitą jo dalį. . Kita vertus, duomenys apie debesies sudėtį leidžia daug sužinoti apie jame vykstančius procesus.

Be to, tarpžvaigždinėje erdvėje, sprendžiant pagal spektrus, yra medžiagų, kurių egzistavimas antžeminėmis sąlygomis yra tiesiog neįmanomas. Tai jonai ir radikalai. Jų cheminis aktyvumas toks didelis, kad Žemėje jie iš karto reaguoja. O išretėjusioje šaltoje kosmoso erdvėje jie gyvena ilgai ir gana laisvai.

Apskritai dujos tarpžvaigždinėje erdvėje yra ne tik atominės. Ten, kur šalčiau, ne daugiau kaip 50 kelvinų, atomai sugeba išsilaikyti kartu, sudarydami molekules. Tačiau didelė tarpžvaigždinių dujų masė vis dar yra atominėje būsenoje. Tai daugiausia vandenilis, jo neutrali forma buvo atrasta palyginti neseniai - 1951 m. Kaip žinoma, jis skleidžia 21 cm ilgio radijo bangas (dažnis 1 420 MHz), pagal kurių intensyvumą buvo nustatyta, kiek jų yra Galaktikoje. Beje, jis nėra tolygiai pasiskirstęs erdvėje tarp žvaigždžių. Atominio vandenilio debesyse jo koncentracija siekia kelis atomus 1 cm3, o tarp debesų ji yra daugmaž mažesnė.

Galiausiai šalia karštų žvaigždžių dujos egzistuoja jonų pavidalu. Galinga ultravioletinė spinduliuotė šildo ir jonizuoja dujas, todėl jos švyti. Štai kodėl vietovės, kuriose yra didelė karštų dujų koncentracija, kurių temperatūra yra apie 10 000 K, atrodo kaip šviečiantys debesys. Jie vadinami lengvaisiais dujų ūkais.

Ir bet kuriame ūke didesniais ar mažesniais kiekiais yra tarpžvaigždinių dulkių. Nepaisant to, kad ūkai paprastai skirstomi į dulkių ir dujų ūkus, dulkės yra abiejuose. Ir bet kuriuo atveju, tai yra dulkės, kurios, matyt, padeda žvaigždėms formuotis ūkų gelmėse.

Rūko objektai

Tarp visų kosminių objektų ūkai bene patys gražiausi. Tiesa, tamsūs ūkai matomoje srityje tiesiog atrodo kaip juodos dėmės danguje, geriausiai juos galima stebėti Paukščių Tako fone. Tačiau kituose elektromagnetinių bangų diapazonuose, pavyzdžiui, infraraudonųjų spindulių, jos matomos labai gerai, o nuotraukos pasirodo labai neįprastos.

Ūkai yra dujų ir dulkių sankaupos, kurios yra izoliuotos erdvėje ir surištos gravitacijos arba išorinio slėgio. Jų masė gali būti nuo 0,1 iki 10 000 saulės masių, o dydis – nuo ​​1 iki 10 parsekų.

Iš pradžių ūkai erzino astronomus. Iki XIX amžiaus vidurio aptikti ūkai buvo vertinami kaip erzinantis nepatogumas, trukdantis stebėti žvaigždes ir ieškoti naujų kometų. 1714 m. anglas Edmondas Halley, kurio vardas yra garsioji kometa, netgi sudarė šešių ūkų „juodąjį sąrašą“, kad jie neklaidintų „kometų gaudytojų“, o prancūzas Charlesas Messier išplėtė šį sąrašą iki 103 objektų. Laimei, ūkais susidomėjo muzikantas seras Williamas Herschelis, kuris buvo įsimylėjęs astronomiją, ir jo sesuo bei sūnus. Stebėdami dangų savo rankomis pastatytais teleskopais, jie paliko ūkų ir žvaigždžių spiečių katalogą, kuriame yra informacijos apie 5079 kosminius objektus!

Herschels praktiškai išnaudojo tų metų optinių teleskopų galimybes. Tačiau fotografijos išradimas ir ilgas ekspozicijos laikas leido rasti labai silpnai šviečiančius objektus. Kiek vėliau spektriniai analizės ir stebėjimų metodai įvairiuose elektromagnetinių bangų diapazonuose leido ateityje ne tik aptikti daug naujų ūkų, bet ir nustatyti jų struktūrą bei savybes.

Tarpžvaigždinis ūkas ryškus atrodo dviem atvejais: arba jis yra toks karštas, kad jo dujos pačios švyti, tokie ūkai vadinami emisijos ūkais; arba pats ūkas šaltas, bet jo dulkės išsklaido šalia esančios ryškios žvaigždės šviesą – tai atspindys ūkas.

Tamsūs ūkai taip pat yra tarpžvaigždinės dujų ir dulkių sankaupos. Tačiau skirtingai nuo lengvųjų dujinių ūkų, kurie kartais matomi net su stipriu žiūronu ar teleskopu, pavyzdžiui, Oriono ūkas, tamsūs ūkai ne skleidžia šviesą, o ją sugeria. Kai žvaigždžių šviesa prasiskverbia pro tokius ūkus, dulkės gali jas visiškai sugerti, paversdamos infraraudonąją spinduliuotę, kuri yra nematoma akiai. Todėl tokie ūkai atrodo kaip bežvaigždės skylės danguje. V. Herschelis jas pavadino „skylėmis danguje“. Bene įspūdingiausias iš jų yra Arklio galvos ūkas.

Tačiau dulkių grūdeliai gali ne visiškai sugerti žvaigždžių šviesą, o tik iš dalies ją išsklaidyti ir pasirinktinai. Faktas yra tas, kad tarpžvaigždinių dulkių dalelių dydis yra artimas mėlynos šviesos bangos ilgiui, todėl jos yra išsklaidytos ir sugeriamos stipriau, o „raudonoji“ žvaigždės šviesos dalis mus pasiekia geriau. Beje, šis geras būdasįvertinti dulkių grūdelių dydį pagal tai, kaip jie slopina skirtingų bangų ilgių šviesą.

Žvaigždė iš debesies

Žvaigždžių atsiradimo priežastys nebuvo tiksliai nustatytos; yra tik modeliai, kurie daugiau ar mažiau patikimai paaiškina eksperimentinius duomenis. Be to, formavimosi keliai, savybės ir tolesnis likimasžvaigždės yra labai įvairios ir priklauso nuo daugelio veiksnių. Tačiau yra nusistovėjusi samprata, tiksliau, labiausiai išplėtota hipotezė, kurios esmė, bendrais bruožais, yra ta, kad žvaigždės susidaro iš tarpžvaigždinių dujų srityse, kuriose yra padidėjęs medžiagos tankis, tai yra gelmėse. tarpžvaigždinių debesų. Dulkių, kaip medžiagos, būtų galima nepaisyti, tačiau jų vaidmuo formuojant žvaigždes yra milžiniškas.

Matyt, taip atsitinka (primityviausia versija, skirta vienai žvaigždei). Pirma, iš tarpžvaigždinės terpės kondensuojasi protožvaigždinis debesis, tai gali būti dėl gravitacijos nestabilumo, tačiau priežastys gali būti skirtingos ir dar nėra visiškai aiškios. Vienaip ar kitaip jis susitraukia ir pritraukia materiją iš supančios erdvės. Temperatūra ir slėgis jo centre didėja tol, kol šio griūvančio dujų rutulio centre esančios molekulės pradeda skaidytis į atomus, o vėliau į jonus. Šis procesas atvėsina dujas, o slėgis šerdies viduje smarkiai sumažėja. Šerdis susitraukia, o debesies viduje sklinda smūginė banga, numesdama jo išorinius sluoksnius. Susidaro protožvaigždė, kuri veikiama gravitacijos toliau traukiasi tol, kol jos centre prasideda termobranduolinės sintezės reakcijos – vandenilio pavertimas heliu. Suspaudimas tęsiasi kurį laiką, kol gravitacinio suspaudimo jėgas subalansuoja dujų ir spinduliavimo slėgio jėgos.

Akivaizdu, kad susidariusios žvaigždės masė visada yra mažesnė už ją „pagimdžiusio“ ūko masę. Šio proceso metu dalis medžiagos, kuri nespėjo nukristi ant šerdies, yra „iššluota“ smūginės bangos, spinduliuotė ir dalelės teka tiesiog į supančią erdvę.

Žvaigždžių ir žvaigždžių sistemų formavimosi procesui turi įtakos daugelis veiksnių, įskaitant magnetinį lauką, kuris dažnai prisideda prie protožvaigždinio debesies „plyšimo“ į du, rečiau tris fragmentus, kurių kiekvienas yra suspaustas veikiamas gravitacijos. savo protožvaigždę. Taip, pavyzdžiui, atsiranda daugybė dvinarių žvaigždžių sistemų – dvi žvaigždės, kurios skrieja aplink bendrą masės centrą ir juda erdvėje kaip vientisa visuma.

Branduoliniam kurui senstant, žvaigždžių viduje esantis branduolinis kuras palaipsniui išdega, ir kuo žvaigždė didesnė, tuo greičiau ji tampa. Šiuo atveju vandenilio reakcijų ciklas pakeičiamas helio ciklu, tada dėl branduolių sintezės reakcijų susidaro vis sunkesni cheminiai elementai, iki geležies. Galų gale branduolys, kuris nebegauna energijos iš termobranduolinių reakcijų, smarkiai sumažėja, praranda stabilumą, o jo medžiaga tarsi krenta ant savęs. Įvyksta galingas sprogimas, kurio metu medžiaga gali įkaisti iki milijardų laipsnių, o branduolių sąveika lemia naujų cheminių elementų susidarymą iki pačių sunkiausių. Sprogimą lydi staigus energijos išsiskyrimas ir medžiagos išsiskyrimas. Žvaigždė sprogsta, procesas vadinamas supernova. Galiausiai žvaigždė, priklausomai nuo jos masės, pavirs neutronine žvaigžde arba juodąja skyle.

Tikriausiai taip iš tikrųjų atsitinka. Bet kuriuo atveju neabejotina, kad jaunų, tai yra karštų, žvaigždžių ir jų spiečių daugiausia yra ūkuose, tai yra vietose, kuriose yra padidėjęs dujų ir dulkių tankis. Tai aiškiai matyti nuotraukose, padarytose teleskopais skirtingais bangų ilgių diapazonais.

Žinoma, tai ne kas kita, kaip grubiausia įvykių sekos santrauka. Mums iš esmės svarbūs du dalykai. Pirma, koks yra dulkių vaidmuo žvaigždžių formavimosi procese? Ir antra, iš kur tai iš tikrųjų?

Universalus aušinimo skystis

Bendroje kosminės medžiagos masėje pačios dulkės, tai yra anglies, silicio ir kai kurių kitų elementų atomai, sujungti į kietąsias daleles, yra tokios mažos, kad bet kokiu atveju, kaip žvaigždžių statybinė medžiaga, atrodytų, kad jos gali neatsižvelgta. Tačiau iš tikrųjų jų vaidmuo yra puikus – būtent jie aušina karštas tarpžvaigždines dujas, paversdami jas tuo labai šaltu tankiu debesiu, iš kurio vėliau susidaro žvaigždės.

Faktas yra tas, kad tarpžvaigždinės dujos negali atvėsti. Vandenilio atomo elektroninė struktūra yra tokia, kad jis gali atiduoti energijos perteklių, jei toks yra, skleisdamas šviesą matomoje ir ultravioletinėje spektro srityse, bet ne infraraudonųjų spindulių diapazone. Vaizdžiai tariant, vandenilis negali spinduliuoti šilumos. Norint tinkamai atvėsti, reikia „šaldytuvo“, kurio vaidmenį atlieka tarpžvaigždinės dulkių dalelės.

Dideliu greičiu susidūrus su dulkių grūdeliais, skirtingai nuo sunkesnių ir lėtesnių dulkių, dujų molekulės greitai skrenda, praranda greitį ir jų kinetinė energija perduodama dulkių grūdeliams. Jis taip pat įšyla ir atiduoda šią perteklinę šilumą aplinkinei erdvei, įskaitant infraraudonųjų spindulių pavidalą, o pats atvėsta. Taigi, sugerdamos tarpžvaigždinių molekulių šilumą, dulkės veikia kaip savotiškas radiatorius, vėsinantis dujų debesį. Tai nėra didelė masė - apie 1% visos debesies masės, tačiau to pakanka, kad per milijonus metų pašalintų šilumos perteklių.

Nukritus debesies temperatūrai krenta ir slėgis, debesis kondensuojasi ir iš jo gali gimti žvaigždės. Medžiagos, iš kurios gimė žvaigždė, liekanos savo ruožtu yra pradinė medžiaga planetoms formuotis. Juose jau yra dulkių dalelių, ir didesniais kiekiais. Nes gimusi žvaigždė įkaista ir pagreitina visas aplink save esančias dujas, o dulkės lieka šalia. Galų gale, jis gali vėsinti ir yra traukiamas prie naujos žvaigždės daug stipriau nei atskiros dujų molekulės. Galų gale šalia naujagimio žvaigždės yra dulkių debesis, o periferijoje - dulkės.

Ten gimsta tokios dujinės planetos kaip Saturnas, Uranas ir Neptūnas. Na, šalia žvaigždės atsiranda uolėtų planetų. Mums tai yra Marsas, Žemė, Venera ir Merkurijus. Pasirodo, gana aiškus padalijimas į dvi zonas: dujines ir kietąsias. Taigi Žemė pasirodė daugiausia sudaryta iš tarpžvaigždinių dulkių grūdelių. Metalo dulkių dalelės tapo planetos šerdies dalimi, o dabar Žemė turi didžiulę geležinę šerdį.

Jaunosios visatos paslaptis

Jei susiformavo galaktika, tai iš kur atsiranda dulkės?Iš principo mokslininkai supranta. Reikšmingiausi jo šaltiniai yra novos ir supernovos, kurios netenka dalies savo masės, „numesdamos“ apvalkalą į aplinkinę erdvę. Be to, dulkės taip pat gimsta besiplečiančioje raudonųjų milžinų atmosferoje, iš kur jas tiesiogine prasme nuneša radiacijos slėgis. Jų vėsioje, pagal žvaigždžių standartus, atmosferoje (apie 2,5 3 tūkst. kelvinų) yra gana daug palyginti sudėtingų molekulių.

Tačiau čia yra paslaptis, kuri dar nebuvo įminta. Visada buvo manoma, kad dulkės yra žvaigždžių evoliucijos produktas. Kitaip tariant, žvaigždės turi gimti, kurį laiką egzistuoti, pasenti ir, tarkime, gaminti dulkes paskutinio supernovos sprogimo metu. Bet kas buvo pirma – kiaušinis ar višta? Pirmosios dulkės, reikalingos žvaigždei gimti, arba pirmoji žvaigždė, kuri kažkodėl gimė be dulkių pagalbos, paseno, sprogo, suformuodama pačias pirmąsias dulkes.

Kas nutiko pradžioje? Juk kai prieš 14 milijardų metų įvyko Didysis sprogimas, Visatoje buvo tik vandenilis ir helis, jokių kitų elementų! Būtent tada iš jų pradėjo veržtis pirmosios galaktikos, didžiuliai debesys, o juose – pirmosios žvaigždės, kurios turėjo nukeliauti ilgą kelionę. gyvenimo kelias. Termobranduolinės reakcijos žvaigždžių šerdyje turėjo „išvirti“ sudėtingesnius cheminius elementus, paversdamos vandenilį ir helią anglimi, azotu, deguonimi ir pan., o po to žvaigždė turėjo visa tai išmesti į kosmosą, sprogti arba palaipsniui išmesti savo. apvalkalas. Tada ši masė turėjo atvėsti, atvėsti ir galiausiai virsti dulkėmis. Bet jau po 2 milijardų metų Didysis sprogimas, ankstyviausiose galaktikose buvo dulkių! Naudojant teleskopus, jis buvo aptiktas galaktikose, esančiose 12 milijardų šviesmečių atstumu nuo mūsų. Tuo pačiu metu 2 milijardai metų yra per trumpas laikotarpis visam žvaigždės gyvavimo ciklui: per šį laiką dauguma žvaigždžių nespėja pasenti. Iš kur jaunojoje galaktikoje atsirado dulkės, jei ten nieko neturėtų būti, išskyrus vandenilį ir helią, yra paslaptis.

Mote reaktorius

Tarpžvaigždinės dulkės ne tik veikia kaip universalus aušinimo skystis, bet galbūt būtent dėl ​​dulkių kosmose atsiranda sudėtingų molekulių.

Faktas yra tas, kad dulkių grūdelių paviršius gali tarnauti ir kaip reaktorius, kuriame iš atomų susidaro molekulės, ir kaip jų sintezės reakcijų katalizatorius. Juk tikimybė, kad vienu metu yra daug atomų įvairių elementų susiduria viename taške ir netgi sąveikauja vienas su kitu, kai temperatūra yra šiek tiek aukštesnė už absoliutų nulį, neįsivaizduojamai žema. Tačiau tikimybė, kad dulkių grūdelis nuosekliai susidurs su įvairiais atomais ar molekulėmis skrydžio metu, ypač šaltame tankiame debesyje, yra gana didelė. Tiesą sakant, taip ir atsitinka – taip iš sutiktų atomų ir ant jo užšalusių molekulių susidaro tarpžvaigždinių dulkių grūdelių apvalkalas.

Ant kieto paviršiaus atomai yra arti vienas kito. Migruodami dulkių grūdelio paviršiumi, ieškodami energetiškai palankiausios padėties, atomai susitinka ir, atsidūrę arti, gali reaguoti vienas su kitu. Žinoma, labai lėtai, atsižvelgiant į dulkių dalelių temperatūrą. Dalelių paviršius, ypač tų, kuriose yra metalinė šerdis, gali turėti katalizatoriaus savybių. Chemikai Žemėje gerai žino, kad veiksmingiausi katalizatoriai yra būtent mikrono dalies dydžio dalelės, ant kurių surenkamos molekulės, kurios vėliau reaguoja. normaliomis sąlygomis visiškai „abejingi“ vienas kitam. Matyt, taip susidaro molekulinis vandenilis: jo atomai „prilimpa“ prie dulkelės, o paskui nuskrenda nuo jos, bet poromis – molekulių pavidalu.

Gali būti, kad mažos tarpžvaigždinės dulkių dalelės, savo kiaute išlaikiusios keletą organinių molekulių, įskaitant paprasčiausias aminorūgštis, pirmąsias „gyvybės sėklas“ į Žemę atnešė maždaug prieš 4 milijardus metų. Tai, žinoma, yra ne kas kita, kaip graži hipotezė. Tačiau jo naudai kalba tai, kad aminorūgštis glicinas buvo rasta šaltuose dujų ir dulkių debesyse. Galbūt yra ir kitų, tiesiog teleskopų galimybės dar neleidžia jų aptikti.

Dulkių medžioklė

Žinoma, tarpžvaigždinių dulkių savybes galima tirti per atstumą, naudojant teleskopus ir kitus Žemėje ar jos palydovuose esančius instrumentus. Tačiau daug labiau vilioja gaudyti tarpžvaigždines dulkių daleles, o vėliau jas išsamiai išstudijuoti, ne teoriškai, o praktiškai išsiaiškinti, iš ko jos susideda ir kokia jų struktūra. Čia yra du variantai. Galite pasiekti kosmoso gelmes, rinkti ten tarpžvaigždines dulkes, atnešti jas į Žemę ir analizuoti kiekvienas galimi būdai. Arba galite pabandyti skristi už Saulės sistemos ribų ir pakeliui analizuoti dulkes tiesiai erdvėlaivyje, siųsdami gautus duomenis į Žemę.

Pirmasis bandymas atnešti tarpžvaigždinių dulkių ir apskritai tarpžvaigždinės terpės medžiagų mėginius buvo atliktas prieš keletą metų NASA. Erdvėlaivyje buvo įrengti specialūs spąstai – surinkėjai tarpžvaigždinėms dulkėms ir kosminio vėjo dalelėms surinkti. Norint sugauti dulkių daleles neprarandant savo apvalkalo, spąstai buvo užpildyti specialia medžiaga, vadinamuoju aerogeliu. Ši labai lengva putojanti medžiaga (kurios sudėtis yra komercinė paslaptis) primena želė. Patekusios į vidų, dulkių dalelės įstringa, o tada, kaip ir bet kokių spąstų, dangtelis užsitrenkia, kad būtų atidarytas Žemėje.

Šis projektas vadinosi Stardust Stardust. Jo programa yra grandiozinė. Po paleidimo 1999 m. vasarį, laive esanti įranga galiausiai surinks tarpžvaigždinių dulkių pavyzdžius ir atskirai nuo dulkių netoli Wild-2 kometos, kuri praėjusį vasarį skrido netoli Žemės. Dabar su konteineriais, užpildytais šiuo vertingu kroviniu, laivas išskrenda namo, kad nusileistų 2006 m. sausio 15 d. Jutoje, netoli Solt Leik Sičio (JAV). Tada astronomai pagaliau savo akimis (žinoma, mikroskopo pagalba) pamatys tuos dulkių grūdelius, kurių sudėtį ir struktūros modelius jie jau numatė.

O 2001-ųjų rugpjūtį „Genesis“ skrido paimti medžiagos pavyzdžių iš gilios erdvės. Šiuo NASA projektu pirmiausia buvo siekiama užfiksuoti daleles iš saulės vėjo. Kosmose praleidęs 1127 dienas, per kurias nuskriejo apie 32 milijonus km, laivas grįžo ir numetė į Žemę kapsulę su gautais pavyzdžiais – spąstais su jonais ir saulės vėjo dalelėmis. Deja, atsitiko nelaimė – parašiutas neatsidarė, o kapsulė visa jėga trenkėsi į žemę. Ir sudužo. Žinoma, nuolaužos buvo renkamos ir kruopščiai ištirtos. Tačiau 2005-ųjų kovą konferencijoje Hiustone programos dalyvis Donas Barnetti teigė, kad keturi kolektoriai su saulės vėjo dalelėmis nebuvo pažeisti, o jų turinį – 0,4 mg užfiksuoto saulės vėjo – aktyviai tyrinėjo Hiustone esantys mokslininkai.

Tačiau NASA dabar rengia trečią projektą, dar ambicingesnį. Tai bus Interstellar Probe kosminė misija. Šį kartą erdvėlaivis nutols į 200 a atstumą. e. nuo Žemės (t.y. atstumas nuo Žemės iki Saulės). Šis laivas niekada negrįš, tačiau jis bus „prikimštas“ įvairiausios įrangos, įskaitant tarpžvaigždinių dulkių mėginių analizę. Jei viskas pasiteisins, tarpžvaigždiniai dulkių grūdeliai iš gilios erdvės pagaliau bus užfiksuoti, nufotografuoti ir analizuojami automatiškai, tiesiai erdvėlaivyje.

Jaunų žvaigždžių formavimasis

1. Milžiniškas galaktikos molekulinis debesis, kurio dydis 100 parsekų, masė 100 000 saulių, 50 K temperatūra ir 10 2 dalelių/cm 3 tankis. Šio debesies viduje yra didelio masto kondensacijos – difuziniai dujų ir dulkių ūkai (1 x 10 vnt, 10 000 saulių, 20 K, 10 3 dalelės/cm 3) ir nedideli kondensatai – dujų ir dulkių ūkai (iki 1 vnt, 100 x). 1000 saulių, 20 K, 10 4 dalelės/cm 3). Pastarojo viduje yra tiksliai 0,1 vnt dydžio, 1 x 10 saulės masės ir 10 x 10 6 dalelių / cm 3 tankio rutuliukų gumulėlių, kuriuose susidaro naujos žvaigždės.

2. Žvaigždės gimimas dujų ir dulkių debesyje

3. Naujoji žvaigždė su savo spinduliuote ir žvaigždžių vėju išsklaido aplinkines dujas nuo savęs

4. Jauna žvaigždė išnyra į švarią, be dujų ir dulkių kosmosą ir nustumia ją pagimdžiusį ūką

Žvaigždės, kurios masė lygi Saulei, „embrioninio“ vystymosi etapai

5. Gravitaciniu požiūriu nestabilaus debesies, kurio dydis yra 2 000 000 saulių, kurio temperatūra yra apie 15 K ir pradinis tankis 10–19 g/cm 3, kilmė

6. Po kelių šimtų tūkstančių metų šis debesis sudarys apie 200 K temperatūros ir 100 saulių dydžio branduolį, kurio masė vis dar yra tik 0,05 saulės masės.

7. Šiame etape branduolys, kurio temperatūra iki 2000 K, smarkiai susitraukia dėl vandenilio jonizacijos ir kartu įkaista iki 20 000 K, ant augančios žvaigždės krentančios medžiagos greitis siekia 100 km/s.

8. Dviejų saulių dydžio protožvaigždė, kurios temperatūra centre yra 2x10 5 K, o paviršiuje - 3x10 3 K

9. Paskutinis žvaigždės išankstinės evoliucijos etapas – lėtas suspaudimas, kurio metu išdega ličio ir berilio izotopai. Tik temperatūrai pakilus iki 6x10 6 K, žvaigždės viduje pradedamos termobranduolinės helio sintezės reakcijos iš vandenilio. Bendra tokios žvaigždės kaip mūsų Saulė gimimo ciklo trukmė yra 50 milijonų metų, po to tokia žvaigždė gali ramiai degti milijardus metų

Olga Maksimenko, chemijos mokslų kandidatė

Kosmoso tyrinėjimas (meteoras)dulkių ant Žemės paviršiaus:problemos apžvalga

A.P.Bojarkina, L.M. Gindilis

Kosminės dulkės kaip astronominis veiksnys

Kosminės dulkės – tai kietos medžiagos dalelės, kurių dydis svyruoja nuo mikrono frakcijų iki kelių mikronų. Dulkės yra vienas iš svarbiausių komponentų kosmosas. Jis užpildo tarpžvaigždinę, tarpplanetinę ir artimą žemę erdvę, prasiskverbia į viršutinius Žemės atmosferos sluoksnius ir krenta ant Žemės paviršiaus vadinamųjų meteorų dulkių pavidalu, būdamas viena iš medžiagų (medžiagų ir energijos) mainų formų. Kosmoso-Žemės sistema. Kartu tai daro įtaką daugeliui Žemėje vykstančių procesų.

Dulkių medžiaga tarpžvaigždinėje erdvėje

Tarpžvaigždinė terpė susideda iš dujų ir dulkių, sumaišytų santykiu 100:1 (pagal masę), t.y. dulkių masė sudaro 1% dujų masės. Vidutinis dujų tankis yra 1 vandenilio atomas kubiniame centimetre arba 10 -24 g/cm 3 . Dulkių tankis atitinkamai yra 100 kartų mažesnis. Nepaisant tokio nereikšmingo tankio, dulkių medžiaga daro didelę įtaką Kosmose vykstantiems procesams. Visų pirma, tarpžvaigždinės dulkės sugeria šviesą, todėl toli esantys objektai, esantys netoli galaktikos plokštumos (kur dulkių koncentracija didžiausia), optinėje srityje nesimato. Pavyzdžiui, mūsų Galaktikos centras stebimas tik infraraudonųjų spindulių, radijo ir rentgeno spinduliuose. O kitas galaktikas galima stebėti optiniame diapazone, jei jos yra toli nuo galaktikos plokštumos, didelėse galaktikos platumose. Dėl dulkių sugerties atstumai iki žvaigždžių iškraipomi fotometriškai. Atsižvelgimas į sugertį yra viena iš svarbiausių stebėjimo astronomijos problemų. Sąveikaujant su dulkėmis, keičiasi šviesos spektrinė sudėtis ir poliarizacija.

Dujos ir dulkės galaktikos diske pasiskirsto netolygiai, susidaro atskiri dujų ir dulkių debesys, juose dulkių koncentracija yra maždaug 100 kartų didesnė nei tarpdebesų terpėje. Tankūs dujų ir dulkių debesys nepraleidžia už jų esančių žvaigždžių šviesos. Todėl jie atrodo kaip tamsios dangaus sritys, kurios vadinamos tamsiais ūkais. Pavyzdys yra Coalsack regionas Paukščių Take arba Arklio galvos ūkas Oriono žvaigždyne. Jei šalia dujų ir dulkių debesies yra ryškių žvaigždžių, tada dėl šviesos sklaidos ant dulkių dalelių tokie debesys švyti, jie vadinami atspindžio ūkais. Pavyzdys yra atspindžio ūkas Plejadų spiečiaus. Tankiausi yra molekulinio vandenilio H 2 debesys, jų tankis 10 4 -10 5 kartus didesnis nei atominio vandenilio debesyse. Atitinkamai, dulkių tankis yra tiek pat kartų didesnis. Be vandenilio, molekuliniuose debesyse yra daugybė kitų molekulių. Dulkių dalelės yra molekulių kondensacijos branduoliai; jų paviršiuje, cheminės reakcijos formuojantis naujoms, sudėtingesnėms molekulėms. Molekuliniai debesys yra intensyvaus žvaigždžių formavimosi regionai.

Sudėtyje tarpžvaigždinės dalelės susideda iš ugniai atsparios šerdies (silikatai, grafitas, silicio karbidas, geležis) ir lakiųjų elementų apvalkalo (H, H 2, O, OH, H 2 O). Taip pat yra labai mažų silikato ir grafito dalelių (be apvalkalo), kurių dydis siekia šimtąsias mikrono dalis. Remiantis F. Hoyle ir C. Wickramasing hipoteze, didelę tarpžvaigždinių dulkių dalį, iki 80%, sudaro bakterijos.

Tarpžvaigždinė terpė nuolat pildoma dėl medžiagų antplūdžio, kai vėlesniuose jų evoliucijos etapuose (ypač supernovų sprogimų) išsilieja žvaigždžių apvalkalai. Kita vertus, ji pati yra žvaigždžių ir planetų sistemų formavimosi šaltinis.

Dulkių medžiaga tarpplanetinėje ir artimoje žemei erdvėje

Tarpplanetinės dulkės daugiausia susidaro irstant periodinėms kometoms, taip pat gniuždant asteroidus. Dulkių susidarymas vyksta nuolat, o dulkių grūdelių, patenkančių į Saulę veikiant radiaciniam stabdymui, procesas taip pat tęsiasi nuolat. Dėl to susidaro nuolat atnaujinama dulkių aplinka, užpildanti tarpplanetinę erdvę ir esanti dinaminės pusiausvyros būsenoje. Jo tankis, nors ir didesnis nei tarpžvaigždinėje erdvėje, vis tiek labai mažas: 10 -23 -10 -21 g/cm 3 . Tačiau jis pastebimai išsklaido saulės šviesą. Kai jis išsibarsto ant tarpplanetinių dulkių dalelių, atsiranda optiniai reiškiniai, tokie kaip zodiako šviesa, saulės vainiko Fraunhoferio komponentas, zodiako juosta ir priešingas spinduliavimas. Nakties dangaus švytėjimo zodiako komponentą lemia ir dulkių dalelių sklaida.

Dulkės Saulės sistemoje yra labai susikaupusios link ekliptikos. Ekliptikos plokštumoje jos tankis mažėja maždaug proporcingai atstumui nuo Saulės. Netoli Žemės, taip pat šalia kitų didžiosios planetos Dėl jų pritraukimo dulkių koncentracija didėja. Tarpplanetinės dulkių dalelės juda aplink Saulę besitraukiančiomis (dėl radiacijos stabdymo) elipsinėmis orbitomis. Jų judėjimo greitis siekia keliasdešimt kilometrų per sekundę. Susidūrę su kietais kūnais, įskaitant erdvėlaivius, jie sukelia pastebimą paviršiaus eroziją.

Kosminės dalelės, susidūrusios su Žeme ir degdamos jos atmosferoje maždaug 100 km aukštyje, sukelia gerai žinomą meteorų (arba „krentančių žvaigždžių“) reiškinį. Tuo remiantis jos buvo vadinamos meteorinėmis dalelėmis, o visas tarpplanetinių dulkių kompleksas dažnai vadinamas meteorine medžiaga arba meteorinėmis dulkėmis. Dauguma meteorų dalelių yra laisvi kometinės kilmės kūnai. Tarp jų išskiriamos dvi dalelių grupės: porėtos dalelės, kurių tankis nuo 0,1 iki 1 g/cm 3 ir vadinamieji dulkių gumulėliai arba purūs dribsniai, primenantys snaiges, kurių tankis mažesnis nei 0,1 g/cm 3 . Be to, tankesnės asteroido tipo dalelės, kurių tankis didesnis nei 1 g/cm 3, yra retesnės. Dideliame aukštyje vyrauja laisvi meteorai, o žemiau 70 km – asteroidų dalelės su vidutinio tankio 3,5 g/cm3.

Dėl kometinės kilmės birių meteoroidų suskaidymo 100–400 km aukštyje nuo Žemės paviršiaus susidaro gana tankus dulkių apvalkalas, kuriame dulkių koncentracija yra dešimtis tūkstančių kartų didesnė nei tarpplanetinėje erdvėje. Saulės šviesos sklaida šiame apvalkale sukelia prieblandų dangaus švytėjimą, kai saulė nukrenta žemiau horizonto žemiau 100º.

Didžiausi ir mažiausi asteroido tipo meteoroidai pasiekia Žemės paviršių. Pirmieji (meteoritai) pasiekia paviršių dėl to, kad skrisdami per atmosferą nespėja visiškai subyrėti ir sudegti; pastarieji – dėl to, kad jų sąveika su atmosfera dėl nereikšmingos masės (esant pakankamai dideliam tankiui) vyksta be pastebimo sunaikinimo.

Kosminių dulkių kritimas ant Žemės paviršiaus

Jei meteoritai jau seniai buvo mokslo akiratyje, tai kosminės dulkės ilgam laikui nepatraukė mokslininkų dėmesio.

Kosminių (meteorinių) dulkių sąvoka į mokslą įvesta XIX amžiaus antroje pusėje, kai garsusis olandų poliarinis tyrinėtojas A.E.Nordenskjöldas ledo paviršiuje aptiko tariamos kosminės kilmės dulkes. Maždaug tuo pačiu metu, aštuntojo dešimtmečio viduryje, Murray (I. Murray) aprašė Ramiojo vandenyno giliavandenėse nuosėdose rastas apvalias magnetito daleles, kurių kilmė taip pat buvo susijusi su kosminėmis dulkėmis. Tačiau šios prielaidos ilgą laiką nepasitvirtino, išliekant hipotezės rėmuose. Tuo pačiu metu moksliniai kosminių dulkių tyrimai vyko labai lėtai, kaip pažymėjo akademikas V.I. Vernadskis 1941 m.

Pirmą kartą jis atkreipė dėmesį į kosminių dulkių problemą 1908 m., o vėliau prie jos grįžo 1932 ir 1941 m. Darbe „Apie kosminių dulkių tyrimą“ V.I. Vernadskis rašė: „... Žemė yra susijusi su kosminiais kūnais ir su kosmosu ne tik mainais skirtingos formos energijos. Tai glaudžiai su jais susiję materialiai... Tarp materialių kūnų, krentančių į mūsų planetą iš kosmoso, mūsų tiesioginiam tyrinėjimui prieinami daugiausia meteoritai ir kosminės dulkės, kurios dažniausiai patenka į juos... Meteoritai – ir bent jau tam tikru mastu su jais susiję ugnies kamuoliai - mums visada netikėti savo pasireiškimu... Kosminės dulkės yra kas kita: viskas rodo, kad jos krinta nuolat, o galbūt šis kritimo tęstinumas egzistuoja kiekviename biosferos taške, pasiskirstęs tolygiai. visa planeta. Stebina tai, kad šis reiškinys, galima sakyti, iš viso nebuvo ištirtas ir visiškai išnyksta iš mokslinių įrašų.» .

Atsižvelgiant į didžiausius žinomus meteoritus šiame straipsnyje, V.I. Vernadskis Ypatingas dėmesys atkreipia dėmesį į Tunguskos meteoritą, kurio paiešką atliko L. A., jam tiesiogiai vadovaujant. Smūgis. Didelių meteorito fragmentų nerasta, o dėl to V.I. Vernadskis daro prielaidą, kad jis „... yra naujas reiškinys mokslo metraščiuose – ne meteorito, o didžiulio debesies ar kosminių dulkių debesų, judančių kosminiu greičiu, prasiskverbimas į žemės gravitacijos sritį.» .

Į tą pačią temą V.I. Vernadskis grįžta 1941 metų vasarį savo pranešime „Apie poreikį organizuoti mokslinis darbas apie kosmines dulkes“ SSRS mokslų akademijos Meteoritų komiteto posėdyje. Šiame dokumente, kartu su teoriniais apmąstymais apie kosminių dulkių kilmę ir vaidmenį geologijoje ir ypač Žemės geochemijoje, jis išsamiai pagrindžia medžiagos paieškos ir rinkimo iš kosminių dulkių, nukritusių ant Žemės paviršiaus, programą. , kurio pagalba, jo nuomone, galima išspręsti daugybę problemų, susijusių su moksline kosmogonija apie kokybinę kosminių dulkių sudėtį ir „dominuojančią kosminių dulkių svarbą Visatos struktūroje“. Būtina ištirti kosmines dulkes ir atsižvelgti į jas kaip į kosminės energijos šaltinį, nuolat atnešamą mums iš supančios erdvės. Kosminių dulkių masė, pažymėjo V. I. Vernadskis, turi atominę ir kitą branduolinę energiją, kuri nėra abejinga savo egzistavimu Kosmose ir pasireiškimu mūsų planetoje. Jis pabrėžė, kad norint suprasti kosminių dulkių vaidmenį, būtina turėti pakankamai medžiagos joms tirti. Kosminių dulkių surinkimo ir surinktos medžiagos mokslinio tyrimo organizavimas yra pirmoji mokslininkų užduotis. Šiam tikslui žada V.I. Vernadskis mano, kad sniego ir ledynų natūralios aukštų kalnų ir arktinių regionų plokštės yra nutolusios nuo žmogaus pramoninės veiklos.

Puiku Tėvynės karas ir V. I. mirtis. Vernadskis neleido įgyvendinti šios programos. Tačiau jis tapo aktualus XX amžiaus antroje pusėje ir prisidėjo prie meteorinių dulkių tyrimų suaktyvėjimo mūsų šalyje.

1946 m., akademiko V.G. iniciatyva. Fesenkovas surengė ekspediciją į Trans-Ili Ala-Tau (Šiaurės Tien Šanio) kalnus, kurios užduotis buvo tirti kietąsias daleles, turinčias magnetinių savybių sniego nuosėdose. Sniego mėginių ėmimo vieta parinkta Tuyuk-Su ledyno kairiosios pusės morenoje (aukštis 3500 m), dauguma moreną supančių gūbrių buvo padengti sniegu, kas sumažino užteršimo žemiškomis dulkėmis galimybę. Jis taip pat buvo pašalintas iš dulkių šaltinių, susijusių su žmogaus veikla, ir iš visų pusių buvo apsuptas kalnų.

Kosminių dulkių sniego dangoje surinkimo būdas buvo toks. Nuo 0,5 m pločio juostos iki 0,75 m gylio mediniu kastuvu surenkamas sniegas, perkeliamas ir ištirpinamas aliuminio inde, supilamas į stiklinį indą, kuriame kietoji frakcija nusėdo per 5 valandas. Tada viršutinė dalis vanduo buvo nupiltas, įdėta nauja ištirpusio sniego partija ir t.t. Dėl to ištirpo 85 kibirai sniego, kurių bendras plotas – 1,5 m2, o tūris – 1,1 m3. Susidariusios nuosėdos buvo perkeltos į Kazachstano TSR mokslų akademijos Astronomijos ir fizikos instituto laboratoriją, kur vanduo buvo išgarintas ir toliau tiriamas. Tačiau kadangi šie tyrimai nedavė aiškaus rezultato, N.B. Divari padarė išvadą, kad reikia paimti sniego mėginius tokiu atveju Geriau naudoti arba labai senus sutankintus firnus, arba atvirus ledynus.

Didelė pažanga tiriant kosmines meteorų dulkes buvo padaryta XX amžiaus viduryje, kai, paleidžiant dirbtinius Žemės palydovus, buvo sukurti tiesioginiai meteorų dalelių tyrimo metodai - jų tiesioginis registravimas pagal susidūrimų su erdvėlaiviu skaičių. arba įvairių tipų spąstai (įrengiami ant palydovų ir geofizinių raketų, paleidžiami į kelių šimtų kilometrų aukštį). Gautų medžiagų analizė leido visų pirma aptikti dulkių apvalkalą aplink Žemę 100–300 km aukštyje virš paviršiaus (kaip aptarta aukščiau).

Kartu su dulkių tyrimu naudojant erdvėlaivius, daleles žemesniuose atmosferos sluoksniuose ir įvairius natūralūs rezervuarai: aukštame kalnų sniege, Antarktidos ledo sluoksnyje, Arkties poliariniame lede, durpių telkiniuose ir giluminiame jūros purve. Pastarieji pirmiausia stebimi vadinamųjų „magnetinių rutuliukų“, tai yra tankių sferinių dalelių, turinčių magnetinių savybių, pavidalu. Šių dalelių dydis yra nuo 1 iki 300 mikronų, svoris nuo 10 -11 iki 10 -6 g.

Kita kryptis susijusi su astrofizinių ir geofizinių reiškinių, susijusių su kosminėmis dulkėmis, tyrimais; Tai apima įvairius optinius reiškinius: naktinio dangaus švytėjimą, neryškius debesis, zodiako šviesą, priešingą spinduliavimą ir kt. Jų tyrimas taip pat leidžia gauti svarbių duomenų apie kosmines dulkes. Meteorų tyrimai buvo įtraukti į Tarptautinių geofizikos metų 1957-1959 ir 1964-1965 programą.

Dėl šių darbų buvo patikslinti viso kosminių dulkių antplūdžio į Žemės paviršių įverčiai. Pasak T.N. Nazarova, I.S. Astapovičius ir V.V. Fedynskio, bendras kosminių dulkių antplūdis į Žemę siekia iki 10 7 tonų per metus. Pasak A.N. Simonenko ir B.Yu. Levino (1972 m. duomenimis), kosminių dulkių antplūdis į Žemės paviršių yra 10 2 -10 9 t/metus, kitų, naujesnių tyrimų duomenimis - 10 7 -10 8 t/metus.

Buvo tęsiami meteorų dulkių surinkimo tyrimai. Akademiko A.P. siūlymu. Vinogradovo 14-osios Antarkties ekspedicijos (1968–1969 m.) metu buvo atliktas darbas siekiant nustatyti nežemiškos medžiagos nusėdimo Antarkties ledynuose erdvinio ir laiko pasiskirstymo modelius. Paviršinis sniego dangos sluoksnis tirtas Molodežnaja, Mirnyj, Vostoko stočių rajonuose ir apie 1400 km atkarpoje tarp Mirny ir Vostoko stočių. Sniego mėginiai buvo imami iš 2-5 m gylio duobių, nutolusiose nuo poliarinės stotys. Mėginiai buvo supakuoti į plastikinius maišelius arba specialius plastikinius indus. Stacionariomis sąlygomis mėginiai buvo lydomi stikliniuose arba aliuminio induose. Gautas vanduo buvo filtruojamas naudojant sulankstomą piltuvą per membraninius filtrus (porų dydis 0, 7 μm). Filtrai buvo sudrėkinti gliceroliu ir nustatytas mikrodalelių skaičius praleidžiamoje šviesoje, padidinant 350 kartų.

Mes irgi mokėmės poliarinis ledas, Ramiojo vandenyno dugno nuosėdos, nuosėdinės uolienos, druskų nuosėdos. Tuo pačiu metu išsilydžiusių mikroskopinių sferinių dalelių, kurios gana lengvai atpažįstamos tarp kitų dulkių frakcijų, paieška pasirodė esanti perspektyvi kryptis.

1962 metais SSRS mokslų akademijos Sibiro skyriuje buvo sukurta Meteoritų ir kosminių dulkių komisija, kuriai vadovavo akademikas V.S. Sobolevas, kuris egzistavo iki 1990 m. ir kurio sukūrimą inicijavo problema Tunguskos meteoritas. Kosminių dulkių tyrimo darbas buvo atliktas vadovaujant Rusijos medicinos mokslų akademijos akademikui N. V. Vasiljeva.

Vertindami kosminių dulkių iškritimą, kartu su kitomis natūraliomis tabletėmis naudojome durpes, sudarytas iš rudųjų sfagninių samanų pagal Tomsko mokslininko Yu.A. metodą. Lvovas. Šios samanos yra gana plačiai paplitusios vidurinė juostaŽemės rutulio, mineralinę mitybą gauna tik iš atmosferos ir turi galimybę ją išsaugoti sluoksnyje, kuris buvo paviršutiniškas, kai į jį patekdavo dulkės. Sluoksnis po sluoksnio durpių stratifikacija ir datavimas leidžia retrospektyviai įvertinti jų praradimą. Tirtos tiek sferinės 7-100 mikronų dydžio dalelės, tiek durpių substrato mikroelementų sudėtis – jose esančių dulkių funkcija.

Kosminių dulkių izoliavimo nuo durpių metodas yra toks. Aukštapelkės vietovėje parenkama aikštelė su plokščiu paviršiumi ir durpių nuosėdomis, sudarytomis iš rudųjų sfagninių samanų (Sphagnum fuscum Klingr). Krūmai nupjaunami nuo jo paviršiaus samanų velėnos lygyje. Duobė klojama iki 60 cm gylio, jos šone pažymimas reikiamo dydžio plotas (pvz., 10x10 cm), tada iš dviejų ar trijų pusių atidengiama durpių kolona, ​​supjaustoma sluoksniais. po 3 cm, kurie supakuoti į plastikinius maišelius. Viršutiniai 6 sluoksniai (plunksnos) yra vertinami kartu ir gali būti naudojami nustatant amžiaus charakteristikas pagal E.Ya metodą. Muldiyarov ir E.D. Lapšina. Kiekvienas sluoksnis viduje laboratorines sąlygas ne trumpiau kaip 5 minutes plaunamas per sietelį, kurio akučių skersmuo 250 mikronų. Per sietą prasiskverbusiam humusui su mineralinėmis dalelėmis leidžiama nusistovėti, kol nuosėdos visiškai iškrenta, tada nuosėdos supilamos į Petri lėkštelę, kur išdžiovinamos. Supakuotas į atsekamąjį popierių, sausas mėginys yra patogus transportavimui ir tolesniam tyrimui. Atitinkamomis sąlygomis mėginys tiglyje ir mufelinėje krosnyje valandą 500-600 laipsnių temperatūroje kaitinamas pelenais. Pelenų likučiai pasveriami ir tikrinami žiūroniniu mikroskopu, padidinant 56 kartus, siekiant nustatyti sferines daleles, kurių matmenys yra 7–100 mikronų ar daugiau, arba atliekama kitokio pobūdžio analizė. Nes Šios samanos gauna mineralinę mitybą tik iš atmosferos, tada jos pelenų komponentas gali būti kosminių dulkių, įtrauktų į jos sudėtį, funkcija.

Taigi tyrimai Tunguskos meteorito kritimo srityje, esančiame už daugelio šimtų kilometrų nuo technogeninės taršos šaltinių, leido įvertinti 7–100 mikronų ar didesnių sferinių dalelių antplūdį į Žemės paviršių. paviršius. Viršutiniai durpių sluoksniai suteikė galimybę įvertinti pasaulinį aerozolių nusėdimą tiriamuoju laikotarpiu; sluoksniai, datuojami 1908 m. – Tunguskos meteorito medžiagos; apatiniai (ikiindustriniai) sluoksniai – kosminės dulkės. Kosminių mikrosferulių antplūdis į Žemės paviršių įvertintas (2-4)·10 3 t/metus, o apskritai kosminių dulkių - 1,5·10 9 t/metus. Kosminių dulkių mikroelementų sudėčiai nustatyti buvo naudojami analitiniai analizės metodai, ypač neutronų aktyvinimas. Remiantis šiais duomenimis, kasmet iš kosmoso į Žemės paviršių iškrenta: geležis (2·10 6), kobaltas (150), skandis (250).

Didelio susidomėjimo minėtų studijų požiūriu kelia E.M. Kolesnikova ir jos bendraautoriai, aptikę izotopines anomalijas Tunguskos meteorito kritimo vietovės durpėse, datuojamas 1908 m. ir, viena vertus, pasisakydamas už šio reiškinio kometos hipotezę, kita vertus, apšviesdamas kometinę medžiagą, nukritusią ant Žemės paviršiaus.

Išsamiausia Tunguskos meteorito problemos apžvalga, įskaitant jo medžiagą, 2000 m., turėtų būti pripažinta V. A. monografija. Bronshten. Naujausi duomenys apie Tunguskos meteorito medžiagą buvo pateikti ir aptarti tarptautinėje konferencijoje „100 metų Tunguskos fenomenui“, Maskvoje, 2008 m. birželio 26–28 d. Nepaisant pažangos, padarytos tiriant kosmines dulkes, nemažai problemų vis dar neišspręstos.

Metamokslinių žinių apie kosmines dulkes šaltiniai

Kartu su šiuolaikiniais tyrimo metodais gautais duomenimis didelį susidomėjimą kelia informacija, esanti nemoksliniuose šaltiniuose: „Mahatmų laiškai“, „Gyvosios etikos mokymas“, E. I. laiškai ir darbai. Roerich (ypač savo darbe „Žmogaus savybių tyrimas“, kuriame pateikiama plati mokslinių tyrimų programa daugeliui metų).

Taigi 1882 m. Koot Hoomi laiške įtakingo anglų kalba leidžiamo laikraščio „Pioneer“ redaktoriui A.P. Sinnett (originalas laiškas saugomas Britų muziejuje) pateikia šiuos duomenis apie kosmines dulkes:

- „Aukštai virš mūsų žemės paviršiaus oras yra prisotintas, o erdvė užpildyta magnetinėmis ir meteorinėmis dulkėmis, kurios net nepriklauso mūsų saulės sistemai“;

– Sniege, ypač mūsų šiauriniuose regionuose, pilna meteorinės geležies ir magnetinių dalelių, pastarųjų nuosėdų randama net vandenynų dugne. „Milijonai tokių meteorų ir smulkiausių dalelių mus pasiekia kasmet ir kiekvieną dieną“;

- „kiekvienas atmosferos pokytis Žemėje ir visi trikdžiai atsiranda dėl dviejų didelių „masių“ – Žemės ir meteorinių dulkių – bendro magnetizmo;

Yra „meteorinių dulkių antžeminė magnetinė trauka ir tiesioginis pastarųjų poveikis staigiems temperatūros pokyčiams, ypač karščio ir šalčio atžvilgiu“;

Nes „mūsų žemė su visomis kitomis planetomis veržiasi per kosmosą, ji gauna daugiau kosminių dulkių savo šiauriniame pusrutulyje nei pietiniame“; „...tai paaiškina kiekybinį žemynų vyravimą šiauriniame pusrutulyje ir didesnį sniego bei drėgmės gausą“;

- Šilumos, kurią žemė gauna iš saulės spindulių, yra daugiausia didesniu mastu, tik trečdalį, jei ne mažiau, sumos, kurią gauna tiesiogiai iš meteorų“;

- Dėl „galingos meteorinės medžiagos sankaupos“ tarpžvaigždinėje erdvėje iškreipiamas stebimas žvaigždžių šviesos intensyvumas ir atitinkamai iškraipomi atstumai iki žvaigždžių, gauti naudojant fotometriją.

Nemažai šių nuostatų pralenkė to meto mokslą ir buvo patvirtintos vėlesniais tyrimais. Taigi prieblandos atmosferos švytėjimo tyrimai atlikti 30-50 m. XX a., parodė, kad jei mažesniame nei 100 km aukštyje švytėjimą lemia saulės šviesos sklaida dujinėje (oro) terpėje, tai didesniame nei 100 km aukštyje vyraujantis vaidmuo tenka išsibarstymui ant dulkių dalelių. Pirmieji stebėjimai, atlikti naudojant dirbtinius palydovus, leido atrasti Žemės dulkių apvalkalą kelių šimtų kilometrų aukštyje, kaip nurodyta minėtame Kut Hoomi laiške. Ypač įdomūs yra duomenys apie atstumų iki žvaigždžių iškraipymus, gauti fotometriniu būdu. Iš esmės tai buvo tarpžvaigždinės absorbcijos požymis, kurį 1930 m. atrado Trempleris, kuris pagrįstai laikomas vienu svarbiausių XX amžiaus astronominių atradimų. Atsižvelgiant į tarpžvaigždinę absorbciją, astronominio atstumo skalė buvo iš naujo įvertinta ir dėl to pasikeitė matomos Visatos mastelis.

Kai kurios šio laiško nuostatos – apie kosminių dulkių įtaką atmosferos procesams, ypač orams – kol kas nerado mokslinio patvirtinimo. Čia reikia tolesnių studijų.

Atsigręžkime į kitą metamokslinių žinių šaltinį – Gyvosios etikos mokymą, kurį sukūrė E.I. Rerichas ir N.K. Roerichas, bendradarbiaudamas su Himalajų mokytojais – Mahatmas XX a. 20-30 m. Gyvosios etikos knygos, iš pradžių išleistos rusų kalba, dabar išverstos ir išleistos į daugelį pasaulio kalbų. Jie daug dėmesio skiria mokslinėms problemoms. Šiuo atveju mus domins viskas, kas susiję su kosminėmis dulkėmis.

Gyvosios etikos mokyme gana daug dėmesio skiriama kosminių dulkių problemai, ypač jų antplūdžiui į Žemės paviršių.

„Atkreipkite dėmesį į aukštas vietas, kurias pučia vėjai nuo snieguotų viršūnių. Dvidešimt keturių tūkstančių pėdų aukštyje galima pastebėti ypatingų meteorinių dulkių sankaupų“ (1927–1929). „Aerolitai nėra pakankamai tyrinėjami, o dar mažiau dėmesio skiriama kosminėms dulkėms ant amžinojo sniego ir ledynų. Tuo tarpu Kosminis vandenynas traukia savo ritmą viršūnėse“ (1930–1931). „Meteorinės dulkės akiai nepasiekiamos, tačiau iškrenta labai daug kritulių“ (1932–1933). „Gryniausioje vietoje gryniausias sniegas yra prisotintas žemiškų ir kosminių dulkių - taip erdvė užpildoma net grubiai stebint“ (1936).

E.I. „Kosmologiniuose įrašuose“ daug dėmesio skirta kosminių dulkių problemoms. Rerichas (1940). Reikia turėti omenyje, kad E.I.Rerichas atidžiai sekė astronomijos raidą ir žinojo apie naujausius jos pasiekimus; ji kritiškai įvertino kai kurias to meto (praėjusio šimtmečio 20-30 metų) teorijas, pavyzdžiui, kosmologijos srityje, jos idėjos pasitvirtino ir mūsų laikais. E.I. gyvosios etikos mokymas ir kosmologiniai įrašai. Reriche yra nemažai nuostatų apie tuos procesus, kurie yra susiję su kosminių dulkių kritimu ant Žemės paviršiaus ir kurias galima apibendrinti taip:

Be meteoritų, ant Žemės nuolat krenta ir materialios kosminių dulkių dalelės, kurios įneša kosminę medžiagą, informaciją nešantis apie tolimus kosmoso pasaulius;

Kosminės dulkės keičia dirvožemio, sniego, natūralių vandenų ir augalų sudėtį;

Tai ypač pasakytina apie natūralių rūdų vietas, kurios yra ne tik savotiški magnetai, pritraukiantys kosmines dulkes, bet ir turėtume tikėtis tam tikro skirtumo, priklausomai nuo rūdos rūšies: „Taigi geležis ir kiti metalai pritraukia meteorus, ypač kai rūdos. yra natūrali būsena ir neturi kosminio magnetizmo“;

Daug dėmesio Gyvosios etikos mokyme skiriama kalnų viršūnėms, kurios, pasak E.I. Rerichas „...yra didžiausios magnetinės stotys“. „...Kosminis vandenynas traukia savo ritmą viršūnėse“;

Kosminių dulkių tyrimas gali padėti atrasti naujų mineralų, kurių šiuolaikinis mokslas dar neatrado, ypač metalą, kuris turi savybių, padedančių kaupti vibracijas. tolimus pasaulius kosmosas;

Tiriant kosmines dulkes, galima atrasti naujų tipų mikrobų ir bakterijų;

Bet kas ypač svarbu, atsiveria Gyvosios etikos mokymas naujas puslapis mokslo žinios – kosminių dulkių poveikis gyviems organizmams, įskaitant žmogų, ir jų energijai. Tai gali turėti įvairų poveikį žmogaus organizmui ir kai kuriems procesams fizinėje ir ypač subtiliojoje plotmėje.

Šią informaciją pradeda patvirtinti šiuolaikiniai moksliniai tyrimai. Taigi į pastaraisiais metais ant kosminių dulkių dalelių buvo aptiktos kompleksinės dalelės organiniai junginiai ir kai kurie mokslininkai pradėjo kalbėti apie kosminius mikrobus. Šiuo atžvilgiu ypač įdomus darbas su bakterine paleontologija, atliktas Rusijos mokslų akademijos Paleontologijos institute. Šiuose darbuose, be sausumos uolienų, buvo tiriami meteoritai. Įrodyta, kad meteorituose aptiktos mikrofosilijos atspindi mikroorganizmų gyvybinės veiklos pėdsakus, kai kurie iš jų yra panašūs į melsvadumbles. Daugelio tyrimų metu buvo galima eksperimentiškai įrodyti teigiamą kosminės medžiagos poveikį augalų augimui ir pagrįsti jos įtakos žmogaus organizmui galimybę.

Gyvosios etikos mokymo autoriai primygtinai rekomenduoja organizuoti nuolatinį kosminių dulkių iškritimo stebėjimą. O kaip natūralų jo rezervuarą panaudoti ledynų ir sniego telkinius kalnuose virš 7 tūkstančių metrų aukštyje.Rerichai, daug metų gyvenę Himalajuose, svajojo ten sukurti mokslinę stotį. 1930 m. spalio 13 d. laiške E.I. Rerichas rašo: „Stotis turi išsivystyti į žinių miestą. Linkime šiame mieste duoti pasiekimų sintezę, todėl jame vėliau turėtų būti atstovaujamos visos mokslo sritys... Naujų kosminių spindulių, suteikiančių žmonijai naujų vertingų energijų, tyrimas, įmanoma tik aukštyje, nes visi subtiliausi ir vertingiausi bei galingiausi slypi grynesniuose atmosferos sluoksniuose. Be to, ar neverti dėmesio visi meteoriniai krituliai, nusėdę ant snieguotų viršūnių ir nunešti į slėnius kalnų upeliais? .

Išvada

Kosminių dulkių tyrimai dabar tapo nepriklausoma šiuolaikinės astrofizikos ir geofizikos sritimi. Ši problema ypač aktuali, nes meteorinės dulkės yra kosminės medžiagos ir energijos šaltinis, kuris nuolat į Žemę atkeliauja iš kosmoso ir aktyviai veikia geocheminius bei geofizinius procesus, taip pat turi unikalų poveikį biologiniams objektams, įskaitant žmones. Šie procesai dar nebuvo daug tyrinėti. Tiriant kosmines dulkes, daugelis metamokslinių žinių šaltiniuose pateiktų nuostatų nebuvo tinkamai pritaikytos. Meteorų dulkės antžeminėmis sąlygomis pasireiškia ne tik kaip reiškinys fizinis pasaulis, bet ir kaip materija, nešanti kosminės erdvės energiją, įskaitant kitų dimensijų pasaulius ir kitas materijos būsenas. Atsižvelgiant į šias nuostatas, reikia sukurti visiškai naują meteorinių dulkių tyrimo metodą. Tačiau svarbiausia užduotis išlieka kosminių dulkių surinkimas ir analizė įvairiuose gamtos rezervuaruose.

Bibliografija

1. Ivanova G.M., Lvovas V.Ju., Vasiljevas N.V., Antonovas I.V. Kosminės medžiagos iškritimas ant Žemės paviršiaus – Tomskas: Tomsko leidykla. Universitetas, 1975. - 120 p.

2. Murray I. Apie vulkaninių šiukšlių pasiskirstymą vandenyno dugne //Proc. Roy. Soc. Edinburgas. - 1876. - T. 9.- P. 247-261.

3. Vernadskis V.I. Apie organizuoto mokslinio darbo kosminių dulkių srityje poreikį // Arkties problemos. - 1941. - Nr.5. - P. 55-64.

4. Vernadskis V.I. Apie kosminių dulkių tyrimą // Pasaulio studijos. - 1932. - Nr.5. - P. 32-41.

5. Astapovičius I.S. Meteoriniai reiškiniai Žemės atmosferoje. - M.: Valstybė. red. fizika ir matematika literatūra, 1958. - 640 p.

6. Florensky K.P. Preliminarūs 1961 m. Tunguskos meteoritų komplekso ekspedicijos rezultatai //Meteoritika. - M.: red. SSRS mokslų akademija, 1963 m. – leidimas. XXIII. - P. 3-29.

7. Lvovas Yu.A. Apie kosminės medžiagos buvimą durpėse // Tunguskos meteorito problema. – Tomskas: red. Tomskas Univ., 1967. - 140-144 p.

8. Vilenskis V.D. Sferinės mikrodalelės Antarktidos ledo sluoksnyje //Meteoritika. - M.: "Mokslas", 1972. - Laida. 31. - 57-61 p.

9. Golenetsky S.P., Stepanok V.V. Kometų medžiaga Žemėje //Meteoritų ir meteorų tyrimai. - Novosibirskas: "Mokslo" Sibiro skyrius, 1983. - P. 99-122.

10. Vasiljevas N.V., Bojarkina A.P., Nazarenko M.K. ir kt.. Meteorinių dulkių sferinės frakcijos antplūdžio į Žemės paviršių dinamika // Astronomas. pasiuntinys - 1975. - T. IX. - Nr.3. - P. 178-183.

11. Boyarkina A.P., Baykovskis V.V., Vasiljevas N.V. ir kt.. Aerozoliai natūraliose Sibiro tabletėse. – Tomskas: red. Tomskas Universitetas, 1993. - 157 p.

12. Divari N.B. Apie kosminių dulkių surinkimą ant Tuyuk-Su ledyno // Meteoritika. - M.: Leidykla. SSRS mokslų akademija, 1948 m. – leidimas. IV. - 120-122 p.

13. Gindilis L.M. Priešgaisrinė šviesa kaip saulės šviesos sklaidos poveikis tarpplanetinėms dulkių dalelėms // Astron. ir. - 1962. - T. 39. - Laida. 4. - 689-701 p.

14. Vasiljevas N.V., Žuravlevas V.K., Žuravleva R.K. ir kiti.Naktiniai šviečiantys debesys ir optinės anomalijos, susijusios su Tunguskos meteorito kritimu. - M.: „Mokslas“, 1965. - 112 p.

15. Bronshten V.A., Grishin N.I. Pastebimi debesys. - M.: „Mokslas“, 1970. - 360 p.

16. Divari N.B. Zodiako šviesa ir tarpplanetinės dulkės. - M.: „Žinios“, 1981. - 64 p.

17. Nazarova T.N. Trečiojo sovietinio dirbtinio Žemės palydovo meteorų dalelių tyrimas // Dirbtiniai Žemės palydovai. - 1960. - Nr.4. - P. 165-170.

18. Astapovičius I.S., Fedynskis V.V. Meteorų astronomijos pažanga 1958–1961 m. //Meteoritika. - M.: Leidykla. SSRS mokslų akademija, 1963 m. – leidimas. XXIII. - P. 91-100.

19. Simonenko A.N., Levin B.Yu. Kosminės medžiagos antplūdis į Žemę //Meteoritika. - M.: "Mokslas", 1972. - Laida. 31. - 3-17 p.

20. Hadge P.W., Wright F.W. Nežemiškos kilmės dalelių tyrimai. Mikroskopinių meteoritinės ir vulkaninės kilmės sferų palyginimas //J. Geophys. Res. - 1964. - T. 69. - Nr. 12. - P. 2449-2454.

21. Parkin D.W., Tilles D. Nežemiškos medžiagos antplūdžio matavimas //Mokslas. - 1968. - T. 159.- Nr 3818. - P. 936-946.

22. Ganapathy R. 1908 m. Tunguskos sprogimas: meteorito nuolaužų aptikimas netoli sprogimo pusės ir Pietų ašigalis. – Mokslas. - 1983. - V. 220. - Nr. 4602. - P. 1158-1161.

23. Hunter W., Parkin D.W. Kosminės dulkės naujausiose giliavandenėse nuosėdose //Proc. Roy. Soc. - 1960. - T. 255. - Nr. 1282. - P. 382-398.

24. Sackett W. M. Išmatuotas jūrinių nuosėdų nusėdimo greitis ir įtaka nežemiškų dulkių kaupimosi greičiui // Ann. N. Y. Akad. Sci. - 1964. - T. 119. - Nr. 1. - P. 339-346.

25. Viiding H.A. Meteorų dulkės Estijos žemutinio kambro smiltainiuose //Meteoritika. - M.: "Mokslas", 1965. - Laida. 26. - 132-139 p.

26. Utech K. Kosmische Micropartical in unterkambrischen Ablagerungen // Neues Jahrb. Geol. und Palaontol. Monatscr. - 1967. - Nr. 2. - S. 128-130.

27. Ivanovas A.V., Florenskis K.P. Smulki kosminė medžiaga iš Žemutinio Permo druskų // Astron. pasiuntinys - 1969. - T. 3. - Nr. 1. - P. 45-49.

28. Mutch T.A. Magnetinių sferų gausa Silūro ir Permo druskų mėginiuose //Earth and Planet Sci. Laiškai. - 1966. - T. 1. - Nr. 5. - P. 325-329.

29. Bojarkina A.P., Vasiljevas N.V., Menjavceva T.A. ir kt. Įvertinti Tunguskos meteorito medžiagą sprogimo epicentro srityje // Kosminė medžiaga Žemėje. - Novosibirskas: "Mokslo" Sibiro skyrius, 1976. - P. 8-15.

30. Muldiyarov E.Ya., Lapshina E.D. Kosminiams aerozoliams tirti naudoto durpių telkinio viršutinių sluoksnių datavimas //Meteoritų ir meteorų tyrimai. - Novosibirskas: "Mokslo" Sibiro skyrius, 1983. - P. 75-84.

31. Lapshina E.D., Blyakhorchuk P.A. 1908 m. sluoksnio gylio nustatymas durpėse, ieškant Tunguskos meteorito medžiagos // Kosminė medžiaga ir žemė. - Novosibirskas: "Mokslo" Sibiro skyrius, 1986. - P. 80-86.

32. Bojarkina A.P., Vasiljevas N.V., Gluchovas G.G. ir kt.. Įvertinti kosmogeninį sunkiųjų metalų antplūdį į Žemės paviršių // Kosminė medžiaga ir Žemė. - Novosibirskas: "Mokslo" Sibiro skyrius, 1986. - P. 203 - 206.

33. Kolesnikovas E.M. Apie kai kurias tikėtinas 1908 m. Tunguskos kosminio sprogimo cheminės sudėties ypatybes // Meteorito medžiagos sąveika su Žeme. - Novosibirskas: "Mokslo" Sibiro skyrius, 1980. - P. 87-102.

34. Kolesnikov E.M., Böttger T., Kolesnikova N.V., Junge F. Anglies ir azoto izotopinės sudėties anomalijos durpėse Tunguskos kosminio kūno sprogimo 1908 m. // Geochemija. - 1996. - T. 347. - Nr. 3. - P. 378-382.

35. Bronshten V.A. Tunguskos meteoritas: tyrimų istorija. - PIKTAS. Selianovas, 2000. - 310 p.

36. Tarptautinės konferencijos „100 metų Tunguskos fenomenui“ medžiaga, Maskva, 2008 m. birželio 26-28 d.

37. Rerichas E.I. Kosmologiniai įrašai //Prie naujo pasaulio slenksčio. - M.: MCR. Master Bank, 2000. - 235 - 290 p.

38. Rytų dubuo. Mahatmos laiškai. XXI laiškas 1882 m. – Novosibirskas: Sibiro departamentas. red. „Vaikų literatūra“, 1992. – 99-105 p.

39. Gindilis L.M. Supermokslinių žinių problema // Naujoji epocha. - 1999. - Nr.1. - P. 103; Nr. 2. - P. 68.

40. Agni jogos ženklai. Gyvosios etikos mokymas. - M.: MCR, 1994. - P. 345.

41. Hierarchija. Gyvosios etikos mokymas. - M.: MCR, 1995. - P.45

42. Ugninis pasaulis. Gyvosios etikos mokymas. - M.: MCR, 1995. - 1 dalis.

43. Aum. Gyvosios etikos mokymas. - M.: MCR, 1996. - P. 79.

44. Gindilis L.M. Skaitydamas laiškus iš E.I. Rerichas: ar Visata yra baigtinė ar begalinė? //Kultūra ir laikas. - 2007. - Nr. 2. - P. 49.

45. Rerichas E.I. Laiškai. - M.: MCR, Labdaros fondas juos. E.I. Roerich, Master-Bank, 1999. - T. 1. - P. 119.

46. ​​Širdis. Gyvosios etikos mokymas. - M.: MCR. 1995. – S. 137, 138.

47. Įžvalga. Gyvosios etikos mokymas. Morijos sodo lakštai. Antra knyga. - M.: MCR. 2003. – S. 212, 213.

48. Božokinas S.V. Kosminių dulkių savybės //Soro edukacinis žurnalas. - 2000. - T. 6. - Nr. 6. - P. 72-77.

49. Gerasimenko L.M., Zhegallo E.A., Zhmur S.I. ir kt.. Bakterijų paleontologija ir anglies chondritų tyrimai // Paleontologijos žurnalas. -1999 m. - Nr. 4. - P. 103-125.

50. Vasiljevas N.V., Kuharskaya L.K., Boyarkina A.P. ir kt.. Apie augalų augimo stimuliavimo mechanizmą Tunguskos meteorito kritimo zonoje // Meteorinės medžiagos sąveika su Žeme. - Novosibirskas: "Mokslo" Sibiro skyrius, 1980. - P. 195-202.

Kosminės dulkės

materijos dalelės tarpžvaigždinėje ir tarpplanetinėje erdvėje. Šviesą sugeriančios kosmoso kondensacijos matomos kaip tamsios dėmės Paukščių Tako nuotraukose. Šviesos susilpnėjimas dėl K. p. įtakos – vadinamasis. tarpžvaigždinė absorbcija arba išnykimas nėra vienodas skirtingo ilgio elektromagnetinėms bangoms λ , dėl ko stebimas žvaigždžių paraudimas. Matomoje srityje išnykimas yra maždaug proporcingas λ -1, artimoje ultravioletinėje srityje jis beveik nepriklauso nuo bangos ilgio, tačiau apie 1400 Å yra papildomas sugerties maksimumas. Didžioji dalis išnykimo atsiranda dėl šviesos sklaidos, o ne dėl sugerties. Tai matyti iš atspindžių ūkų, kuriuose yra kosminių dalelių, matomų aplink B spektrinės klasės žvaigždes ir kai kurias kitas žvaigždes, pakankamai ryškias, kad apšviestų dulkes, stebėjimų. Palyginus ūkų ir juos apšviečiančių žvaigždžių ryškumą, matyti, kad dulkių albedas yra didelis. Stebėtas išnykimas ir albedas leidžia daryti išvadą, kad kristalų struktūrą sudaro dielektrinės dalelės su metalų priemaišomis, kurių dydis yra šiek tiek mažesnis nei 1 µm. Ultravioletinio išnykimo maksimumą galima paaiškinti tuo, kad dulkių grūdelių viduje yra grafito dribsnių, kurių matmenys apie 0,05 × 0,05 × 0,01 µm. Dėl šviesos difrakcijos dalelės, kurios matmenys yra panašūs į bangos ilgį, šviesa yra išsklaidyta daugiausia į priekį. Tarpžvaigždinė absorbcija dažnai sukelia šviesos poliarizaciją, kuri paaiškinama dulkių grūdelių savybių anizotropija (dielektrikų dalelių pailgos formos arba grafito laidumo anizotropija) ir jų tvarkinga orientacija erdvėje. Pastarasis paaiškinamas silpno tarpžvaigždinio lauko veikimu, kuris orientuoja dulkių grūdelius, kurių ilgoji ašis yra statmena jėgos linija. Taigi, stebint toli poliarizuotą šviesą dangaus kūnai, galima spręsti apie lauko orientaciją tarpžvaigždinėje erdvėje.

Santykinis dulkių kiekis nustatomas pagal vidutinę šviesos sugertį Galaktikos plokštumoje – nuo ​​0,5 iki kelių žvaigždžių dydžių 1 kiloParsekui regimojoje spektro srityje. Dulkių masė sudaro apie 1% tarpžvaigždinės medžiagos masės. Dulkės, kaip ir dujos, pasiskirsto netolygiai, susidaro debesys ir tankesni dariniai – Globuliai. Rutuliuose dulkės veikia kaip aušinimo veiksnys, užstojančios žvaigždžių šviesą ir išspinduliuojančios infraraudonųjų spindulių energiją, kurią gauna dulkių grūdeliai iš neelastingų susidūrimų su dujų atomais. Dulkių paviršiuje atomai susijungia į molekules: dulkės yra katalizatorius.

S. B. Pikelneris.

Didžioji sovietinė enciklopedija. - M.: Tarybinė enciklopedija. 1969-1978 .

Pažiūrėkite, kas yra „kosminės dulkės“ kituose žodynuose:

Kondensuotos medžiagos dalelės tarpžvaigždinėje ir tarpplanetinėje erdvėje. Remiantis šiuolaikinėmis koncepcijomis, kosminės dulkės susideda iš dalelių, kurių matmenys yra apytiksliai. 1 µm su grafito arba silikato šerdimi. Galaktikoje susidaro kosminės dulkės.... Didysis enciklopedinis žodynas

KOSMINĖS DULKĖS, labai mažos kietosios medžiagos dalelės, randamos bet kurioje Visatos dalyje, įskaitant meteoritų dulkes ir tarpžvaigždinę medžiagą, galinčios sugerti žvaigždžių šviesą ir formuoti tamsius ūkus galaktikose. Sferinis...... Mokslinis ir techninis enciklopedinis žodynas

KOSMINĖS DULKĖS- meteorinės dulkės, taip pat mažiausios medžiagos dalelės, kurios sudaro dulkes ir kitus ūkus tarpžvaigždinėje erdvėje... Didžioji politechnikos enciklopedija

kosminės dulkės- Labai mažos kietosios medžiagos dalelės, esančios kosmose ir krentančios į Žemę... Geografijos žodynas

Kondensuotos medžiagos dalelės tarpžvaigždinėje ir tarpplanetinėje erdvėje. Autorius šiuolaikinės idėjos, kosminės dulkės susideda iš maždaug 1 mikrono dydžio dalelių, kurių šerdis iš grafito arba silikato. Galaktikoje susidaro kosminės dulkės.... enciklopedinis žodynas

Jį erdvėje sudaro dalelės, kurių dydis svyruoja nuo kelių molekulių iki 0,1 mm. Kasmet Žemės planetoje nusėda 40 kilotonų kosminių dulkių. Kosmines dulkes galima atskirti ir pagal astronominę padėtį, pvz.: tarpgalaktinės dulkės, ... ... Vikipedija

kosminės dulkės- kosminės dulkės statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. kosminės dulkės; tarpžvaigždinės dulkės; kosmoso dulkių vok. tarpžvaigždininkas Staubas, m; kosmische Staubteilchen, m rus. kosminės dulkės, f; tarpžvaigždinės dulkės, f pranc. poussière cosmique, f; poussière… … Fizikos terminų žodynas

kosminės dulkės- kosminės dulkės statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Atmosferoje susidarančios meteorinės dulkės. atitikmenys: angl. kosminės dulkės vok. kosmischer Staub, m rus. kosminės dulkės, f... Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas

Dalelės, kondensuotos į va tarpžvaigždinėje ir tarpplanetinėje erdvėje. Pagal šiuolaikinį Pagal idėjas, K. p. susideda iš dalelių, kurių matmenys apytiksliai. 1 µm su grafito arba silikato šerdimi. Galaktikoje kosmosas sudaro debesų ir rutuliukų kondensaciją. Skambina...... Gamtos mokslai. enciklopedinis žodynas

Kondensuotos medžiagos dalelės tarpžvaigždinėje ir tarpplanetinėje erdvėje. Susideda iš maždaug 1 mikrono dydžio dalelių su grafito arba silikato šerdimi, galaktikoje formuoja debesis, dėl kurių susilpnėja žvaigždžių skleidžiama šviesa ir... ... Astronomijos žodynas

Knygos

• Vaikai apie kosmosą ir astronautus, G. N. Elkinas. Ši knyga supažindina jus su nuostabiu kosmoso pasauliu. Jo puslapiuose vaikas ras atsakymus į daugybę klausimų: kas yra žvaigždės, juodosios skylės, iš kur atsiranda kometos ir asteroidai, kas yra...

Supernova SN2010jl Nuotrauka: NASA/STScI

Pirmą kartą astronomai realiu laiku stebėjo kosminių dulkių susidarymą netoli supernovos, kas leido jiems paaiškinti šį paslaptingą reiškinį, vykstantį dviem etapais. Procesas prasideda netrukus po sprogimo, bet tęsiasi daugelį metų, rašo mokslininkai žurnale „Nature“.

Visi esame pagaminti iš žvaigždžių dulkių – elementų, kurie yra naujų dangaus kūnų statybinė medžiaga. Astronomai jau seniai manė, kad šios dulkės susidaro sprogstant žvaigždėms. Tačiau kaip tiksliai tai vyksta ir kaip dulkių dalelės nesunaikinamos šalia galaktikų, kuriose vyksta aktyvi veikla, iki šiol liko paslaptis.

Šį klausimą pirmiausia išaiškino stebėjimai, atlikti naudojant labai didelį teleskopą Paranalo observatorijoje šiaurinėje Čilėje. Tarptautinė tyrimų grupė, vadovaujama Christa Gall iš Danijos Orhuso universiteto, ištyrė supernovą, kuri 2010 metais atsirado galaktikoje, esančioje už 160 milijonų šviesmečių. Tyrėjai praleido mėnesius ir pirmuosius metus, stebėdami katalogo numerį SN2010jl matomoje ir infraraudonojoje šviesoje, naudodami X-Shooter spektrografą.

„Kai sujungėme stebėjimo duomenis, galėjome pirmą kartą išmatuoti skirtingų bangų ilgių sugertį dulkėse aplink supernovą“, – aiškina Gall. „Tai leido mums daugiau sužinoti apie šias dulkes, nei buvo žinoma anksčiau.“ Tai leido išsamiau ištirti skirtingus dulkių grūdelių dydžius ir jų susidarymą.

Dulkės šalia supernovos susidaro dviem etapais Nuotrauka: © ESO/M. Kornmesser

Pasirodo, tankioje medžiagoje aplink žvaigždę gana greitai susidaro dulkių dalelės, didesnės nei tūkstantoji milimetro dalis. Šių dalelių dydžiai yra stebėtinai dideli kosminių dulkių grūdams, todėl jie yra atsparūs galaktikos procesų sunaikinimui. „Mūsų įrodymai apie didelių dulkių dalelių susidarymą netrukus po supernovos sprogimo reiškia, kad turi būti greitas ir efektyvus būdas joms susidaryti“, – priduria bendraautorius Jensas Hjorthas iš Kopenhagos universiteto. „Tačiau mes dar nesuprantame kaip tiksliai tai vyksta“.

Tačiau astronomai jau turi savo stebėjimais pagrįstą teoriją. Remiantis juo, dulkių susidarymas vyksta 2 etapais:

1. Žvaigždė stumia medžiagą į savo aplinką prieš pat sprogimą. Tada ateina ir pasklinda supernovos smūgio banga, už kurios susidaro vėsus ir tankus dujų apvalkalas - aplinką, į kurią gali kondensuotis ir augti dulkių dalelės iš anksčiau išmestos medžiagos.
2. Antrajame etape, praėjus keliems šimtams dienų po supernovos sprogimo, pridedama medžiaga, kuri buvo išstumta paties sprogimo, ir pagreitėja dulkių susidarymo procesas.

"IN Pastaruoju metu Astronomai po sprogimo atsiradusių supernovų liekanose aptiko daug dulkių. Tačiau jie taip pat rado įrodymų apie nedidelį kiekį dulkių, kurios iš tikrųjų kilo iš pačios supernovos. Nauji pastebėjimai paaiškina, kaip šis akivaizdus prieštaravimas gali būti išspręstas“, – apibendrina Christa Gall.

Sveiki. Šioje paskaitoje kalbėsime apie dulkes. Bet ne apie tokias, kurios kaupiasi jūsų kambariuose, o apie kosmines dulkes. Kas tai?

Kosminės dulkės yra labai mažos kietosios medžiagos dalelės, randamos bet kurioje Visatoje, įskaitant meteoritų dulkes ir tarpžvaigždinę medžiagą, galinčią sugerti žvaigždžių šviesą ir suformuoti tamsius ūkus galaktikose. Kai kuriose jūros nuosėdose randama apie 0,05 mm skersmens sferinių dulkių dalelių; Manoma, kad tai yra 5000 tonų kosminių dulkių, kurios kasmet nukrenta ant Žemės rutulio, likučiai.

Mokslininkai mano, kad kosminės dulkės susidaro ne tik dėl susidūrimų, sunaikinant mažus kietosios medžiagos, bet ir dėl tarpžvaigždinių dujų kondensacijos. Kosminės dulkės išsiskiria savo kilme: dulkės gali būti tarpgalaktinės, tarpžvaigždinės, tarpplanetinės ir aplinkplanetinės (dažniausiai žiedinėje sistemoje).

Kosminių dulkių grūdeliai daugiausia susidaro lėtai besibaigiančioje žvaigždžių atmosferoje - raudonosiose nykštukėse, taip pat vykstant sprogstamiesiems procesams žvaigždėse ir smarkiai išspinduliuojant dujas iš galaktikų šerdies. Kiti kosminių dulkių šaltiniai yra planetiniai ir protožvaigždiniai ūkai, žvaigždžių atmosfera ir tarpžvaigždiniai debesys.

Ištisi kosminių dulkių debesys, išsidėstę susidarančių žvaigždžių sluoksnyje paukščių takas, neleidžia mums stebėti tolimų žvaigždžių spiečių. Žvaigždžių spiečius kaip Plejados yra visiškai panardintas į dulkių debesį. Ryškiausios žvaigždės šiame spiečiuje apšviečia dulkes taip, kaip žibintas apšviečia rūką naktį. Kosminės dulkės gali spindėti tik atspindėdamos šviesą.

Mėlyni šviesos spinduliai, praeinantys per kosmines dulkes, susilpnėja labiau nei raudoni, todėl mus pasiekianti žvaigždžių šviesa atrodo gelsva ar net rausva. Ištisi pasaulio erdvės regionai lieka uždaryti stebėjimui būtent dėl ​​kosminių dulkių.

Tarpplanetinės dulkės, bent jau palyginti arti Žemės, yra pakankamai ištirta medžiaga. Užpildžiusi visą Saulės sistemos erdvę ir susitelkusi jos pusiaujo plokštumoje, ji gimė daugiausia dėl atsitiktinių asteroidų susidūrimų ir prie Saulės artėjančių kometų sunaikinimo. Tiesą sakant, dulkių sudėtis nesiskiria nuo meteoritų, krentančių į Žemę, sudėties: labai įdomu jas tyrinėti, ir šioje srityje dar reikia padaryti daug atradimų, bet atrodo, kad nėra čia intriga. Tačiau dėl šių ypatingų dulkių, esant geram orui vakaruose iškart po saulėlydžio arba rytuose prieš saulėtekį, virš horizonto galite grožėtis blyškiu šviesos kūgiu. Tai vadinamoji zodiako šviesa – saulės šviesa, išsklaidyta mažų kosminių dulkių dalelių.

Tarpžvaigždinės dulkės yra daug įdomesnės. Jo išskirtinis bruožas yra kietos šerdies ir apvalkalo buvimas. Atrodo, kad šerdį daugiausia sudaro anglis, silicis ir metalai. O apvalkalas daugiausia pagamintas iš dujinių elementų, užšaldytų ant šerdies paviršiaus, kristalizuotų tarpžvaigždinės erdvės „gilaus užšalimo“ sąlygomis, o tai yra apie 10 kelvinų, vandenilio ir deguonies. Tačiau yra sudėtingesnių molekulių priemaišų. Tai amoniakas, metanas ir net daugiaatomės organinės molekulės, kurios klajodamos prilimpa prie dulkių dėmės arba susidaro jos paviršiuje. Kai kurios iš šių medžiagų, žinoma, nuskrenda nuo jo paviršiaus, pavyzdžiui, veikiamos ultravioletinių spindulių, tačiau šis procesas yra grįžtamas – vienos išskrenda, kitos užšąla arba susintetina.

Jei galaktika susiformavo, tai iš kur joje atsiranda dulkių, mokslininkams iš principo aišku. Reikšmingiausi jo šaltiniai yra novos ir supernovos, kurios praranda dalį savo masės, „išmesdamos“ apvalkalą į supančią erdvę. Be to, dulkės taip pat gimsta besiplečiančioje raudonųjų milžinų atmosferoje, iš kur jas tiesiogine prasme nuneša radiacijos slėgis. Jų vėsioje, pagal žvaigždžių standartus, atmosferoje (apie 2,5–3 tūkst. kelvinų) yra gana daug gana sudėtingų molekulių.
Tačiau čia yra paslaptis, kuri dar nebuvo įminta. Visada buvo manoma, kad dulkės yra žvaigždžių evoliucijos produktas. Kitaip tariant, žvaigždės turi gimti, kurį laiką egzistuoti, pasenti ir, tarkime, gaminti dulkes paskutinio supernovos sprogimo metu. Bet kas buvo pirma – kiaušinis ar višta? Pirmosios dulkės, reikalingos žvaigždei gimti, arba pirmoji žvaigždė, kuri kažkodėl gimė be dulkių pagalbos, paseno, sprogo, suformuodama pačias pirmąsias dulkes.
Kas nutiko pradžioje? Juk kai prieš 14 milijardų metų įvyko Didysis sprogimas, Visatoje buvo tik vandenilis ir helis, jokių kitų elementų! Būtent tada iš jų pradėjo veržtis pirmosios galaktikos, didžiuliai debesys, o juose – pirmosios žvaigždės, kurios turėjo nueiti ilgą gyvenimo kelią. Termobranduolinės reakcijos žvaigždžių šerdyje turėjo „išvirti“ sudėtingesnius cheminius elementus, paversdamos vandenilį ir helią anglimi, azotu, deguonimi ir pan., o po to žvaigždė turėjo visa tai išmesti į kosmosą, sprogti arba palaipsniui išmesti savo. apvalkalas. Tada ši masė turėjo atvėsti, atvėsti ir galiausiai virsti dulkėmis. Tačiau jau praėjus 2 milijardams metų po Didžiojo sprogimo, ankstyviausiose galaktikose buvo dulkių! Naudojant teleskopus, jis buvo aptiktas galaktikose, esančiose 12 milijardų šviesmečių atstumu nuo mūsų. Tuo pačiu metu 2 milijardai metų yra per trumpas laikotarpis visam žvaigždės gyvavimo ciklui: per šį laiką dauguma žvaigždžių nespėja pasenti. Iš kur jaunojoje galaktikoje atsirado dulkės, jei ten nieko neturėtų būti, išskyrus vandenilį ir helią, yra paslaptis.

Žvelgdamas į laiką, profesorius šiek tiek nusišypsojo.

Tačiau šią paslaptį bandysite įminti namuose. Užsirašykime užduotį.

Namų darbai.

1. Pabandykite atspėti, kas buvo pirma, pirmoji žvaigždė ar dulkės?

Papildoma užduotis.

1. Praneškite apie bet kokio tipo dulkes (tarpžvaigždines, tarpplanetines, aplinkines, tarpgalaktines)

2. Esė. Įsivaizduokite save kaip mokslininką, kuriam pavesta tyrinėti kosmines dulkes.

3. Paveikslėliai.

Naminis Užduotis studentams:

1. Kodėl kosmose reikalingos dulkės?

Papildoma užduotis.

1. Praneškite apie bet kokio tipo dulkes. Buvę mokyklos mokiniai prisimena taisykles.

2. Esė. Kosminių dulkių išnykimas.

3. Paveikslėliai.