În ceea ce privește masa, particulele solide de praf alcătuiesc o parte nesemnificativă a Universului, dar datorită prafului interstelar au apărut și continuă să apară stelele, planetele și oamenii care studiază spațiul și pur și simplu admiră stelele. Ce fel de substanță este acest praf cosmic? Ce îi face pe oameni să echipeze expedițiile în spațiu costând bugetul anual al unui stat mic în speranța, și nu în încrederea fermă, de a extrage și a aduce înapoi pe Pământ măcar o mână minusculă de praf interstelar?

Între stele și planete

În astronomie, praful se referă la particule solide mici, cu dimensiuni de fracții de micron, care zboară în spațiul cosmic. Praful cosmic este adesea împărțit convențional în interplanetar și interstelar, deși, evident, intrarea interstelară în spațiul interplanetar nu este interzisă. Nu este ușor să-l găsești doar acolo, printre praful „local”, probabilitatea este scăzută, iar proprietățile sale lângă Soare se pot schimba semnificativ. Acum, dacă zburați mai departe, până la granițe sistem solar, acolo probabilitatea de a prinde praf interstelar real este foarte mare. Opțiunea ideală este să depășești cu totul sistemul solar.

Praful interplanetar, cel puțin în apropierea relativă a Pământului, este materie destul de studiată. Umplând întregul spațiu al Sistemului Solar și concentrat în planul ecuatorului său, s-a născut în mare parte ca urmare a ciocnirilor întâmplătoare de asteroizi și a distrugerii cometelor care se apropie de Soare. Compoziția prafului, de fapt, nu diferă de compoziția meteoriților căzuți pe Pământ: este foarte interesant să-l studiem și mai sunt multe descoperiri de făcut în această zonă, dar nu pare să existe niciun fel de special. intriga aici. Dar datorită acestui praf special, pe vreme bună în vest imediat după apus sau în est înainte de răsărit, puteți admira un con pal de lumină deasupra orizontului. Aceasta este așa-numita lumină zodiacală a soarelui, împrăștiată de mici particule de praf cosmic.

Praful interstelar este mult mai interesant. Caracteristica sa distinctivă este prezența unui miez și a unei carcase solide. Miezul pare să fie compus în principal din carbon, siliciu și metale. Și învelișul este alcătuit predominant din elemente gazoase înghețate pe suprafața miezului, cristalizate în condițiile „înghețului profund” a spațiului interstelar, și aceasta este de aproximativ 10 kelvin, hidrogen și oxigen. Cu toate acestea, există impurități ale moleculelor care sunt mai complexe. Acestea sunt amoniacul, metanul și chiar moleculele organice poliatomice care se lipesc de o bucată de praf sau se formează la suprafața acestuia în timpul rătăcirilor. Unele dintre aceste substanțe, desigur, zboară departe de suprafața sa, de exemplu, sub influența radiațiilor ultraviolete, dar acest proces este reversibil - unele zboară, altele îngheață sau sunt sintetizate.

Acum, în spațiul dintre stele sau în apropierea lor, au fost deja găsite, desigur, nu prin metode chimice, ci fizice, adică spectroscopice: apă, oxizi de carbon, azot, sulf și siliciu, acid clorhidric, amoniac, acetilenă, acizi organici cum ar fi acidul formic și acetic, alcooli etilici și metilici, benzen, naftalină. Au găsit chiar și aminoacidul glicină!

Ar fi interesant să prindem și să studiem praful interstelar care pătrunde în sistemul solar și probabil căde pe Pământ. Problema „prinderii” nu este ușoară, deoarece puține particule de praf interstelar reușesc să-și păstreze „învelișul” de gheață în razele soarelui, în special în atmosfera Pământului. Cele mari se încălzesc prea mult; viteza lor cosmică nu poate fi stinsă rapid, iar boabele de praf „ard”. Cele mici, însă, alunecă în atmosferă ani de zile, păstrând o parte din cochilie, dar aici se pune problema găsirii și identificării lor.

Mai este un detaliu, foarte intrigant. Se referă la praful ale cărui nuclee sunt formate din carbon. Carbonul sintetizat în nucleele stelelor și eliberat în spațiu, de exemplu, din atmosfera stelelor îmbătrânite (cum ar fi giganții roșii), care zboară în spațiul interstelar, se răcește și se condensează în același mod ca după o zi fierbinte, ceață de la răcire. vaporii de apă se adună în zonele joase. În funcție de condițiile de cristalizare, se pot obține structuri stratificate de grafit, cristale de diamant (imaginați-vă doar nori întregi de diamante minuscule!) și chiar bile goale de atomi de carbon (fulerene). Și în ele, poate, ca într-un seif sau un container, sunt stocate particule din atmosfera unei stele foarte vechi. Găsirea unor astfel de bucăți de praf ar fi un succes uriaș.

Unde se găsește praful cosmic?

Trebuie spus că însuși conceptul de vid cosmic ca ceva complet gol a rămas multă vreme doar o metaforă poetică. De fapt, întregul spațiu al Universului, atât între stele, cât și între galaxii, este plin de materie, curge particule elementare, radiații și câmpuri magnetice, electrice și gravitaționale. Tot ceea ce poate fi atins, relativ vorbind, este gazul, praful și plasma, a căror contribuție la masa totală a Universului, conform diverselor estimări, este de doar aproximativ 12% cu o densitate medie de aproximativ 10-24 g/cm. 3 . Există cele mai multe gaze în spațiu, aproape 99%. Acesta este în principal hidrogen (până la 77,4%) și heliu (21%), restul reprezentând mai puțin de două procente din masă. Și apoi există praful; masa lui este de aproape o sută de ori mai mică decât gazul.

Deși uneori golul din spațiul interstelar și intergalactic este aproape ideal: uneori există 1 litru de spațiu pe atom de materie! Nu există un astfel de vid nici în laboratoarele terestre, nici în sistemul solar. Pentru comparație, putem da următorul exemplu: în 1 cm 3 din aerul pe care îl respirăm, sunt aproximativ 30.000.000.000.000.000.000 de molecule.

Această materie este distribuită foarte neuniform în spațiul interstelar. Majoritatea gazului și prafului interstelar formează un strat de praf gazos în apropierea planului de simetrie al discului galaxiei. Grosimea sa în galaxia noastră este de câteva sute de ani lumină. Majoritatea gazului și a prafului din ramurile (brațele) și nucleul său spiralat sunt concentrate în principal în nori moleculari giganți, cu dimensiuni cuprinse între 5 și 50 de parsecs (16 x 160 ani lumină) și cântărind zeci de mii și chiar milioane de mase solare. Dar în interiorul acestor nori materia este distribuită neuniform. În volumul principal al norului, așa-numita haină de blană, realizată în principal din hidrogen molecular, densitatea particulelor este de aproximativ 100 de bucăți pe 1 cm 3. În densitățile din interiorul norului, acesta ajunge la zeci de mii de particule la 1 cm3, iar în nucleele acestor densități, în general, la milioane de particule la 1 cm3. Această distribuție neuniformă a materiei în Univers este cea care datorează existența stelelor, planetelor și, în cele din urmă, a noastră. Pentru că în norii moleculari, denși și relativ reci, se nasc stelele.

Ceea ce este interesant este că, cu cât densitatea norului este mai mare, cu atât compoziția sa este mai diversă. În acest caz, există o corespondență între densitatea și temperatura norului (sau părțile sale individuale) și acele substanțe ale căror molecule se găsesc acolo. Pe de o parte, acest lucru este convenabil pentru studierea norilor: prin observarea componentelor lor individuale în diferite intervale spectrale de-a lungul liniilor caracteristice ale spectrului, de exemplu CO, OH sau NH 3, puteți „privi” într-una sau alta parte a acestuia. . Pe de altă parte, datele despre compoziția norului ne permit să învățăm multe despre procesele care au loc în acesta.

În plus, în spațiul interstelar, judecând după spectre, există substanțe a căror existență în condiții terestre este pur și simplu imposibilă. Aceștia sunt ioni și radicali. Activitatea lor chimică este atât de mare încât pe Pământ reacţionează imediat. Și în spațiul rece rarefiat al spațiului trăiesc mult timp și destul de liber.

În general, gazul din spațiul interstelar nu este doar atomic. Acolo unde este mai frig, nu mai mult de 50 de kelvin, atomii reusesc sa ramana impreuna, formand molecule. Cu toate acestea, o masă mare de gaz interstelar este încă în stare atomică. Este în principal hidrogen; forma sa neutră a fost descoperită relativ recent - în 1951. După cum se știe, emite unde radio lungi de 21 cm (frecvență 1.420 MHz), pe baza intensității cărora s-a determinat cât de mult există în Galaxie. Apropo, nu este distribuit uniform în spațiu între stele. În norii de hidrogen atomic concentrația sa atinge câțiva atomi la 1 cm3, dar între nori este cu ordine de mărime mai mică.

În cele din urmă, lângă stelele fierbinți, gazul există sub formă de ioni. Radiația ultravioletă puternică încălzește și ionizează gazul, făcându-l să strălucească. Acesta este motivul pentru care zonele cu o concentrație mare de gaz fierbinte, cu o temperatură de aproximativ 10.000 K, apar ca nori luminoși. Se numesc nebuloase de gaze ușoare.

Și în orice nebuloasă, în cantități mai mari sau mai mici, există praf interstelar. În ciuda faptului că nebuloasele sunt împărțite în mod convențional în nebuloase de praf și gaze, există praf în ambele. Și în orice caz, praful este cel care aparent ajută la formarea stelelor în adâncurile nebuloaselor.

Obiecte cețoase

Dintre toate obiectele cosmice, nebuloasele sunt poate cele mai frumoase. Adevărat, nebuloasele întunecate din domeniul vizibil arată pur și simplu ca pete negre pe cer; ele sunt cel mai bine observate pe fundalul Căii Lactee. Dar în alte game de unde electromagnetice, de exemplu în infraroșu, acestea sunt vizibile foarte bine și imaginile se dovedesc a fi foarte neobișnuite.

Nebuloasele sunt grupuri de gaz și praf care sunt izolate în spațiu și legate de gravitație sau de presiunea externă. Masa lor poate fi de la 0,1 la 10.000 de mase solare, iar dimensiunea lor poate fi de la 1 la 10 parsec.

La început, nebuloasele i-au iritat pe astronomi. Până la mijlocul secolului al XIX-lea, nebuloasele descoperite erau privite ca o pacoste supărătoare care împiedica observarea stelelor și căutarea de noi comete. În 1714, englezul Edmond Halley, al cărui nume este celebra cometă, a întocmit chiar și o „listă neagră” de șase nebuloase, astfel încât acestea să nu inducă în eroare „prindetorii de comete”, iar francezul Charles Messier a extins această listă la 103 obiecte. Din fericire, muzicianul Sir William Herschel, care era îndrăgostit de astronomie, și sora și fiul său au devenit interesați de nebuloase. Observând cerul cu ajutorul telescoapelor pe care le-au construit cu propriile mâini, au lăsat în urmă un catalog de nebuloase și grupuri de stele, care conține informații despre 5.079 de obiecte spațiale!

Herschel-urile au epuizat practic capacitățile telescoapelor optice din acei ani. Cu toate acestea, inventarea fotografiei și timpii lungi de expunere au făcut posibilă găsirea unor obiecte foarte puțin luminoase. Puțin mai târziu, metodele spectrale de analiză și observații în diverse game de unde electromagnetice au făcut posibilă în viitor nu numai detectarea multor nebuloase noi, ci și determinarea structurii și proprietăților acestora.

O nebuloasă interstelară apare strălucitoare în două cazuri: fie este atât de fierbinte încât gazul său însuși strălucește, astfel de nebuloase sunt numite nebuloase cu emisie; sau nebuloasa în sine este rece, dar praful ei împrăștie lumina unei stele strălucitoare din apropiere - este o nebuloasă de reflexie.

Nebuloasele întunecate sunt, de asemenea, acumulări interstelare de gaz și praf. Dar, spre deosebire de nebuloasele gazoase ușoare, care sunt uneori vizibile chiar și cu un binoclu puternic sau un telescop, cum ar fi Nebuloasa Orion, nebuloasele întunecate nu emit lumină, ci o absorb. Când lumina stelelor trece prin astfel de nebuloase, praful o poate absorbi complet, transformându-l în radiații infraroșii care sunt invizibile pentru ochi. Prin urmare, astfel de nebuloase arată ca niște găuri fără stele pe cer. V. Herschel le-a numit „găuri în cer”. Poate cea mai spectaculoasă dintre acestea este Nebuloasa Cap de Cal.

Cu toate acestea, boabele de praf pot să nu absoarbă complet lumina stelelor, ci doar o împrăștie parțial și selectiv. Faptul este că dimensiunea particulelor de praf interstelar este aproape de lungimea de undă a luminii albastre, deci este împrăștiată și absorbită mai puternic, iar partea „roșie” a luminii stelelor ajunge mai bine la noi. Apropo, asta mod bun estimați dimensiunea boabelor de praf în funcție de modul în care acestea atenuează lumina de diferite lungimi de undă.

Steaua din nor

Motivele pentru care apar stelele nu au fost stabilite cu precizie; există doar modele care explică mai mult sau mai puțin fiabil datele experimentale. În plus, căile de formare, proprietăți și mai departe soarta stelele sunt foarte diverse și depind de mulți factori. Cu toate acestea, există un concept consacrat, sau mai bine zis, cea mai dezvoltată ipoteză, a cărei esență, în termeni cei mai generali, este că stelele se formează din gaz interstelar în zone cu o densitate crescută a materiei, adică în adâncuri. de nori interstelari. Praful ca material ar putea fi ignorat, dar rolul său în formarea stelelor este enorm.

Se pare că asta se întâmplă (în cea mai primitivă versiune, pentru o singură stea). În primul rând, un nor protostelar se condensează din mediul interstelar, ceea ce se poate datora instabilității gravitaționale, dar motivele pot fi diferite și nu sunt încă complet clare. Într-un fel sau altul, se contractă și atrage materia din spațiul înconjurător. Temperatura și presiunea din centrul său cresc până când moleculele din centrul acestei mingi de gaz care se prăbușesc încep să se despartă în atomi și apoi în ioni. Acest proces răcește gazul, iar presiunea din interiorul miezului scade brusc. Miezul se contractă și o undă de șoc se propagă în interiorul norului, aruncând straturile sale exterioare. Se formează o protostea, care continuă să se contracte sub influența gravitației până când în centrul său încep reacțiile de fuziune termonucleară - conversia hidrogenului în heliu. Comprimarea continuă de ceva timp până când forțele de comprimare gravitațională sunt echilibrate de forțele de gaz și presiunea radiantă.

Este clar că masa stelei rezultate este întotdeauna mai mică decât masa nebuloasei care „a dat naștere” acesteia. În timpul acestui proces, o parte a materiei care nu a avut timp să cadă pe miez este „măturată” de o undă de șoc, radiația și particulele curg pur și simplu în spațiul înconjurător.

Procesul de formare a stelelor și a sistemelor stelare este influențat de mulți factori, inclusiv câmpul magnetic, care contribuie adesea la „ruperea” norului protostelar în două, rareori trei fragmente, fiecare dintre acestea comprimată sub influența gravitației în propriul său protostar. Acesta este modul în care, de exemplu, apar multe sisteme stelare binare - două stele care orbitează în jurul unui centru de masă comun și se mișcă în spațiu ca un singur întreg.

Pe măsură ce combustibilul nuclear îmbătrânește, combustibilul nuclear din interiorul stelelor se arde treptat și, cu cât steaua este mai mare, cu atât devine mai rapidă. În acest caz, ciclul reacțiilor hidrogenului este înlocuit cu ciclul heliului, apoi, în urma reacțiilor de fuziune nucleară, se formează elemente chimice din ce în ce mai grele, până la fier. În cele din urmă, nucleul, care nu mai primește energie din reacțiile termonucleare, scade brusc în dimensiune, își pierde stabilitatea, iar substanța sa pare să cadă pe sine. Are loc o explozie puternică, în timpul căreia substanța se poate încălzi până la miliarde de grade, iar interacțiunile dintre nuclee duc la formarea de noi elemente chimice, până la cele mai grele. Explozia este însoțită de o eliberare bruscă de energie și eliberare de materie. O stea explodează, un proces numit supernovă. În cele din urmă, steaua, în funcție de masa sa, se va transforma într-o stea neutronică sau într-o gaură neagră.

Acesta este probabil ceea ce se întâmplă de fapt. În orice caz, nu există nicio îndoială că stelele tinere, adică fierbinți, și grupurile lor sunt cele mai numeroase în nebuloase, adică în zonele cu o densitate crescută de gaz și praf. Acest lucru este clar vizibil în fotografiile realizate cu telescoape în diferite game de lungimi de undă.

Desigur, acesta nu este altceva decât cel mai gros rezumat al succesiunii evenimentelor. Pentru noi, două puncte sunt fundamental importante. În primul rând, care este rolul prafului în procesul de formare a stelelor? Și în al doilea rând, de unde vine de fapt?

Lichid de răcire universal

În masa totală a materiei cosmice, praful însuși, adică atomii de carbon, siliciu și alte elemente combinate în particule solide, este atât de mic încât, în orice caz, ca material de construcție pentru stele, s-ar părea că pot. să nu fie luate în considerare. Cu toate acestea, de fapt, rolul lor este grozav - ei sunt cei care răcesc gazul interstelar fierbinte, transformându-l în acel nor dens foarte rece din care se formează apoi stelele.

Faptul este că gazul interstelar în sine nu se poate răci. Structura electronică a atomului de hidrogen este de așa natură încât poate renunța la energie în exces, dacă există, prin emiterea de lumină în regiunile vizibile și ultraviolete ale spectrului, dar nu în domeniul infraroșu. Figurat vorbind, hidrogenul nu poate radia căldură. Pentru a se răci corespunzător, are nevoie de un „frigider”, al cărui rol este jucat de particulele de praf interstelar.

În timpul unei coliziuni cu boabele de praf la viteză mare, spre deosebire de boabele de praf mai grele și mai lente, moleculele de gaz zboară rapid, își pierd viteza și energia lor cinetică este transferată grăunților de praf. De asemenea, se încălzește și degajă acest exces de căldură spațiului înconjurător, inclusiv sub formă de radiație infraroșie, în timp ce ea însăși se răcește. Astfel, prin absorbția căldurii moleculelor interstelare, praful acționează ca un fel de radiator, răcind norul de gaz. Nu are multă masă - aproximativ 1% din masa întregii materii norului, dar acest lucru este suficient pentru a elimina excesul de căldură de-a lungul a milioane de ani.

Când temperatura norului scade, scade și presiunea, norul se condensează și din el se pot naște stele. Rămășițele materialului din care s-a născut steaua sunt, la rândul lor, materialul de plecare pentru formarea planetelor. Acestea conțin deja particule de praf și în cantități mai mari. Pentru că, s-a născut, o stea se încălzește și accelerează tot gazul din jurul ei, în timp ce praful rămâne în apropiere. La urma urmei, este capabil să se răcească și este atras de noua stea mult mai puternică decât moleculele individuale de gaz. În cele din urmă, există un nor de praf lângă steaua nou-născută și gaz bogat în praf la periferie.

Acolo se nasc planete gazoase precum Saturn, Uranus și Neptun. Ei bine, planetele stâncoase apar lângă stele. Pentru noi este Marte, Pământ, Venus și Mercur. Se dovedește o împărțire destul de clară în două zone: planete gazoase și cele solide. Deci, Pământul s-a dovedit a fi în mare parte format din boabe de praf interstelar. Particulele de praf de metal au devenit parte din nucleul planetei, iar acum Pământul are un uriaș nucleu de fier.

Misterul Universului Tânăr

Dacă s-a format o galaxie, atunci de unde provine praful?, în principiu, oamenii de știință înțeleg. Cele mai semnificative surse ale sale sunt novele și supernovele, care își pierd o parte din masă, „arând” coaja în spațiul înconjurător. În plus, praful se naște și în atmosfera în expansiune a giganților roșii, de unde este literalmente măturat de presiunea radiațiilor. În atmosfera lor rece, după standardele stelelor, atmosferă (aproximativ 2,5 3 mii kelvin) există destul de multe molecule relativ complexe.

Dar iată un mister care nu a fost încă rezolvat. S-a crezut întotdeauna că praful este un produs al evoluției stelelor. Cu alte cuvinte, stelele trebuie să se nască, să existe de ceva timp, să îmbătrânească și, să zicem, să producă praf în ultima explozie de supernovă. Dar ce a fost mai întâi - oul sau puiul? Primul praf necesar nașterii unei stele, sau prima stea, care din anumite motive s-a născut fără ajutorul prafului, a îmbătrânit, a explodat, formând chiar primul praf.

Ce sa întâmplat la început? La urma urmei, când Big Bang-ul a avut loc acum 14 miliarde de ani, în Univers nu existau decât hidrogen și heliu, fără alte elemente! Atunci au început să iasă din ele primele galaxii, nori uriași, iar în ei primele stele, care au trebuit să treacă printr-o călătorie lungă. drumul vietii. Reacțiile termonucleare din nucleele stelelor ar fi trebuit să fi „gătit” elemente chimice mai complexe, transformând hidrogenul și heliul în carbon, azot, oxigen și așa mai departe, iar după aceea, steaua ar fi trebuit să le arunce totul în spațiu, explodând sau eliminând treptat. coajă. Această masă a trebuit apoi să se răcească, să se răcească și în cele din urmă să se transforme în praf. Dar deja 2 miliarde de ani după big bang, în cele mai vechi galaxii, era praf! Folosind telescoape, a fost descoperită în galaxii la 12 miliarde de ani lumină distanță de a noastră. În același timp, 2 miliarde de ani este o perioadă prea scurtă pentru întregul ciclu de viață al unei stele: în acest timp, majoritatea stelelor nu au timp să îmbătrânească. De unde a venit praful din tânăra Galaxie, dacă nu ar trebui să existe nimic acolo în afară de hidrogen și heliu, este un mister.

Reactorul Mote

Nu numai că praful interstelar acționează ca un fel de lichid de răcire universal, dar poate că datorită prafului apar molecule complexe în spațiu.

Faptul este că suprafața unui bob de praf poate servi atât ca reactor în care se formează molecule din atomi, cât și ca catalizator pentru reacțiile de sinteză a acestora. La urma urmei, probabilitatea ca să fie mulți atomi deodată diverse elemente se ciocnesc la un moment dat și chiar interacționează între ele la o temperatură chiar peste zero absolut, inimaginabil de scăzută. Dar probabilitatea ca un grăunte de praf să se ciocnească secvenţial cu diverşi atomi sau molecule în zbor, în special în interiorul unui nor dens şi rece, este destul de mare. De fapt, așa se întâmplă - așa se formează un înveliș de boabe de praf interstelar din atomii întâlniți și moleculele înghețate pe ea.

Pe o suprafață solidă, atomii sunt apropiați. Migrând de-a lungul suprafeței unui grăunte de praf în căutarea celei mai favorabile poziții energetice, atomii se întâlnesc și, aflându-se în imediata apropiere, sunt capabili să reacționeze între ei. Desigur, foarte încet, în funcție de temperatura particulei de praf. Suprafața particulelor, în special a celor care conțin un miez metalic, poate prezenta proprietăți de catalizator. Chimiștii de pe Pământ știu bine că cei mai eficienți catalizatori sunt exact particulele de o fracțiune de micron în dimensiunea cărora sunt colectate molecule și apoi reacționează, în conditii normale complet „indiferenți” unul față de celălalt. Aparent, așa se formează hidrogenul molecular: atomii săi se „lipesc” de o bucată de praf și apoi zboară departe de el, dar în perechi, sub formă de molecule.

Se poate foarte bine ca particulele mici de praf interstelar, care au reținut câteva molecule organice în învelișul lor, inclusiv cei mai simpli aminoacizi, să fi adus primele „semințe de viață” pe Pământ cu aproximativ 4 miliarde de ani în urmă. Aceasta, desigur, nu este altceva decât o frumoasă ipoteză. Dar ceea ce vorbește în favoarea sa este că aminoacidul glicina a fost găsit în norii de gaz rece și praf. Poate mai sunt și altele, doar că capacitățile telescoapelor nu permit încă detectarea lor.

Vânătoare de praf

Proprietățile prafului interstelar pot fi, desigur, studiate la distanță folosind telescoape și alte instrumente situate pe Pământ sau pe sateliții săi. Dar este mult mai tentant să prinzi particule de praf interstelar, apoi să le studiezi în detaliu, să afli, nu teoretic, ci practic, în ce constau și cum sunt structurate. Există două opțiuni aici. Puteți ajunge în adâncurile spațiului, puteți colecta praful interstelar acolo, îl puteți aduce pe Pământ și îl puteți analiza de către toată lumea. moduri posibile. Sau puteți încerca să zburați în afara sistemului solar și să analizați praful de-a lungul drumului direct la bordul navei spațiale, trimițând datele rezultate pe Pământ.

Prima încercare de a aduce mostre de praf interstelar și de substanțe din mediul interstelar în general, a fost făcută în urmă cu câțiva ani de către NASA. Nava spațială a fost echipată cu capcane speciale - colectoare pentru colectarea prafului interstelar și a particulelor de vânt cosmic. Pentru a prinde particulele de praf fără a-și pierde coaja, capcanele au fost umplute cu o substanță specială, așa-numita aerogel. Această substanță spumoasă foarte ușoară (a cărei compoziție este un secret comercial) seamănă cu jeleul. Odată înăuntru, particulele de praf se blochează, iar apoi, ca în orice capcană, capacul se închide trântit pentru a fi deschis pe Pământ.

Acest proiect a fost numit Stardust Stardust. Programul lui este grandios. După lansare în februarie 1999, echipamentul de la bord va colecta în cele din urmă mostre de praf interstelar și separat de praf în imediata apropiere a cometei Wild-2, care a zburat lângă Pământ în februarie anul trecut. Acum, cu containerele pline cu această marfă valoroasă, nava zboară acasă pentru a ateriza pe 15 ianuarie 2006 în Utah, lângă Salt Lake City (SUA). Atunci astronomii vor vedea în sfârșit cu proprii lor ochi (cu ajutorul unui microscop, bineînțeles) acele granule de praf ale căror modele de compoziție și structură le-au prezis deja.

Și în august 2001, Genesis a zburat pentru a colecta mostre de materie din spațiul profund. Acest proiect NASA a avut ca scop în primul rând captarea particulelor din vântul solar. După ce a petrecut 1.127 de zile în spațiul cosmic, timp în care a zburat aproximativ 32 de milioane de km, nava s-a întors și a aruncat o capsulă cu mostrele rezultate - capcane cu ioni și particule de vânt solar - pe Pământ. Din păcate, s-a întâmplat o nenorocire - parașuta nu s-a deschis, iar capsula a lovit pământul cu toată puterea. Și s-a prăbușit. Desigur, resturile au fost adunate și studiate cu atenție. Cu toate acestea, în martie 2005, la o conferință din Houston, participantul la program Don Barnetti a spus că patru colectoare cu particule de vânt solar nu au fost deteriorate, iar conținutul lor, 0,4 mg de vânt solar captat, a fost studiat în mod activ de oamenii de știință din Houston.

Cu toate acestea, NASA pregătește acum un al treilea proiect, și mai ambițios. Aceasta va fi misiunea spațială Interstellar Probe. De data asta nava spatiala se va indeparta la o distanta de 200 a. e. de la Pământ (a.e. distanța de la Pământ la Soare). Această navă nu se va întoarce niciodată, dar va fi „umplută” cu o mare varietate de echipamente, inclusiv pentru analiza probelor de praf interstelar. Dacă totul merge bine, granulele de praf interstelar din spațiul adânc vor fi în sfârșit capturate, fotografiate și analizate automat, chiar la bordul navei spațiale.

Formarea stelelor tinere

1. Un nor molecular galactic gigant cu o dimensiune de 100 de parsecs, o masă de 100.000 de sori, o temperatură de 50 K și o densitate de 10 2 particule/cm 3 . În interiorul acestui nor există condensări la scară mare - nebuloase difuze de gaz și praf (1 x 10 buc, 10.000 de sori, 20 K, 10 3 particule/cm 3) și condensări mici - nebuloase de gaz și praf (până la 1 buc, 100 x 1.000 de sori, 20 K, 104 particule/cm3). În interiorul acestora din urmă se găsesc tocmai aglomerări de globule cu o dimensiune de 0,1 buc, o masă de 1 x 10 sori și o densitate de 10 x 10 6 particule/cm 3, unde se formează stele noi.

2. Nașterea unei stele în interiorul unui nor de gaz și praf

3. Noua stea, cu radiația și vântul stelar, dispersează gazul din jur departe de sine

4. O stea tânără iese în spațiu care este curat și lipsit de gaz și praf, împingând deoparte nebuloasa care a dat naștere acesteia

Etapele dezvoltării „embrionare” a unei stele cu masa egală cu Soarele

5. Originea unui nor instabil gravitațional cu o dimensiune de 2.000.000 de sori, cu o temperatură de aproximativ 15 K și o densitate inițială de 10 -19 g/cm 3

6. După câteva sute de mii de ani, acest nor va forma un nucleu cu o temperatură de aproximativ 200 K și dimensiunea de 100 de sori, masa lui este încă doar 0,05 din solar.

7. În această etapă, miezul cu o temperatură de până la 2.000 K se contractă brusc din cauza ionizării hidrogenului și se încălzește simultan până la 20.000 K, viteza materiei care cade pe steaua în creștere atinge 100 km/s.

8. O protostea de dimensiunea a doi sori cu o temperatură în centru de 2x10 5 K și la suprafață 3x10 3 K

9. Ultima etapă a pre-evoluției unei stele este compresia lentă, timp în care izotopii de litiu și beriliu se ard. Abia după ce temperatura crește la 6x10 6 K, în interiorul stelei se declanșează reacțiile termonucleare de sinteza heliului din hidrogen. Durata totală a ciclului de naștere al unei stele precum Soarele nostru este de 50 de milioane de ani, după care o astfel de stea poate arde în liniște miliarde de ani.

Olga Maksimenko, candidat la științe chimice

Explorarea spațiului (meteor)praf de pe suprafața Pământului:prezentare generală a problemei

A.P.Boyarkina, L.M. Gindilis

Praful cosmic ca factor astronomic

Praful cosmic se referă la particule de materie solidă cu dimensiuni variate de la fracțiuni de micron la câțiva microni. Materia de praf este una dintre componentele importante spațiul cosmic. Umple spațiul interstelar, interplanetar și apropiat al Pământului, pătrunde în straturile superioare ale atmosferei Pământului și cade pe suprafața Pământului sub formă de așa-numit praf de meteoriți, fiind una dintre formele de schimb de material (material și energie) în Sistemul Spațiu-Pământ. În același timp, influențează o serie de procese care au loc pe Pământ.

Materia de praf în spațiul interstelar

Mediul interstelar constă din gaz și praf amestecate într-un raport de 100:1 (în masă), adică. masa prafului este de 1% din masa gazului. Densitatea medie a gazului este de 1 atom de hidrogen pe centimetru cub sau 10 -24 g/cm 3 . Densitatea prafului este în mod corespunzător de 100 de ori mai mică. În ciuda unei densități atât de nesemnificative, materia prafului are un impact semnificativ asupra proceselor care au loc în spațiu. În primul rând, praful interstelar absoarbe lumina, motiv pentru care obiectele îndepărtate situate în apropierea planului galactic (unde concentrația de praf este cea mai mare) nu sunt vizibile în regiunea optică. De exemplu, centrul galaxiei noastre este observat doar în infraroșu, radio și razele X. Și alte galaxii pot fi observate în domeniul optic dacă sunt situate departe de planul galactic, la latitudini galactice mari. Absorbția luminii de către praf duce la denaturarea distanțelor până la stele determinate fotometric. Luarea în considerare a absorbției este una dintre cele mai importante probleme în astronomia observațională. Când interacționează cu praful, compoziția spectrală și polarizarea luminii se modifică.

Gazele și praful din discul galactic sunt distribuite neuniform, formând nori separați de gaz și praf; concentrația de praf în ei este de aproximativ 100 de ori mai mare decât în ​​mediul internori. Norii densi de gaz și praf nu transmit lumina stelelor din spatele lor. Prin urmare, ele apar ca zone întunecate pe cer, care sunt numite nebuloase întunecate. Un exemplu este regiunea Coalsack din Calea Lactee sau Nebuloasa Cap de Cal din constelația Orion. Dacă există stele strălucitoare în apropierea unui nor de gaz și praf, atunci din cauza împrăștierii luminii pe particulele de praf, astfel de nori strălucesc; ei se numesc nebuloase de reflexie. Un exemplu este nebuloasa de reflexie din clusterul Pleiadelor. Cei mai denși sunt norii de hidrogen molecular H 2, densitatea lor este de 10 4 -10 5 ori mai mare decât în ​​norii de hidrogen atomic. În consecință, densitatea prafului este de tot atâtea ori mai mare. Pe lângă hidrogen, norii moleculari conțin zeci de alte molecule. Particulele de praf sunt nuclee de condensare a moleculelor; la suprafața lor, reacții chimice cu formarea de noi molecule mai complexe. Norii moleculari sunt regiuni de formare intensă a stelelor.

În compoziție, particulele interstelare constau dintr-un miez refractar (silicați, grafit, carbură de siliciu, fier) ​​și o înveliș de elemente volatile (H, H 2, O, OH, H 2 O). Există, de asemenea, particule foarte mici de silicat și grafit (fără înveliș) de dimensiunea de ordinul a sutimii de micron. Conform ipotezei lui F. Hoyle și C. Wickramasing, o proporție semnificativă din praful interstelar, până la 80%, este formată din bacterii.

Mediul interstelar este reîncărcat continuu datorită afluxului de materie în timpul vărsării învelișurilor stelare în etapele ulterioare ale evoluției lor (în special în timpul exploziilor de supernove). Pe de altă parte, ea însăși este sursa formării stelelor și a sistemelor planetare.

Materia de praf în spațiul interplanetar și apropiat de Pământ

Praful interplanetar se formează în principal în timpul dezintegrarii cometelor periodice, precum și în timpul zdrobirii asteroizilor. Formarea prafului are loc continuu, iar procesul de cadere a boabelor de praf pe Soare sub influenta franarii radiatiilor continua si el continuu. Ca urmare, se formează un mediu de praf reînnoit constant, umplând spațiul interplanetar și fiind într-o stare de echilibru dinamic. Densitatea sa, deși mai mare decât în ​​spațiul interstelar, este totuși foarte mică: 10 -23 -10 -21 g/cm 3 . Cu toate acestea, împrăștie vizibil lumina soarelui. Când este împrăștiat pe particule de praf interplanetar, apar fenomene optice precum lumina zodiacală, componenta Fraunhofer a coroanei solare, banda zodiacală și contraradianța. Componenta zodiacală a strălucirii cerului nopții este determinată și de împrăștierea particulelor de praf.

Materia de praf din Sistemul Solar este foarte concentrată spre ecliptică. În planul ecliptic, densitatea sa scade aproximativ proporțional cu distanța de la Soare. Aproape de Pământ, precum și lângă altele planete majore Concentrația de praf crește sub influența atracției lor. Particulele de praf interplanetare se deplasează în jurul Soarelui pe orbite eliptice care se micșorează (din cauza frânării radiațiilor). Viteza lor de mișcare este de câteva zeci de kilometri pe secundă. Când se ciocnesc cu corpuri solide, inclusiv cu nave spațiale, acestea provoacă o eroziune vizibilă a suprafeței.

Ciocnind cu Pământul și ardând în atmosfera acestuia la o altitudine de aproximativ 100 km, particulele cosmice provoacă binecunoscutul fenomen al meteorilor (sau „stele căzătoare”). Pe această bază, au fost numite particule meteorice, iar întregul complex de praf interplanetar este adesea numit materie meteorică sau praf meteoric. Majoritatea particulelor de meteori sunt corpuri libere de origine cometă. Dintre acestea, se disting două grupe de particule: particule poroase cu o densitate de 0,1 până la 1 g/cm 3 și așa-numitele bulgări de praf sau fulgi pufoși, care amintesc de fulgii de zăpadă cu o densitate mai mică de 0,1 g/cm 3 . În plus, particulele mai dense de tip asteroizi cu o densitate mai mare de 1 g/cm3 sunt mai puțin frecvente. La altitudini mari, predomină meteorii liberi; la altitudini sub 70 km, particulele de asteroizi cu densitate medie 3,5 g/cm3.

Ca urmare a fragmentării meteoroizilor liberi de origine cometă la altitudini de 100-400 km de suprafața Pământului, se formează o înveliș de praf destul de dens, concentrația de praf în care este de zeci de mii de ori mai mare decât în ​​spațiul interplanetar. Răspândirea luminii solare în această înveliș provoacă strălucirea crepusculară a cerului atunci când soarele coboară sub orizont sub 100º.

Cei mai mari și mai mici meteoroizi de tip asteroid ajung la suprafața Pământului. Primii (meteoriții) ajung la suprafață datorită faptului că nu au timp să se prăbușească complet și să ardă atunci când zboară prin atmosferă; acestea din urmă - datorită faptului că interacțiunea lor cu atmosfera, datorită masei lor nesemnificative (la o densitate suficient de mare), are loc fără distrugeri vizibile.

Căderea prafului cosmic pe suprafața Pământului

Dacă meteoriții au fost de mult timp în câmpul de vedere al științei, atunci praful cosmic pentru o lungă perioadă de timp nu a atras atenția oamenilor de știință.

Conceptul de praf cosmic (de meteoriți) a fost introdus în știință în a doua jumătate a secolului al XIX-lea, când faimosul explorator polar olandez A.E. Nordenskjöld a descoperit praf de presupusă origine cosmică pe suprafața gheții. Aproximativ în același timp, la mijlocul anilor 1970, Murray (I. Murray) a descris particule rotunjite de magnetit găsite în sedimentele de adâncime ale Oceanului Pacific, a căror origine a fost asociată și cu praful cosmic. Cu toate acestea, aceste ipoteze nu au fost confirmate mult timp, rămânând în cadrul ipotezei. În același timp, studiul științific al prafului cosmic a progresat extrem de lent, după cum a subliniat academicianul V.I. Vernadsky în 1941.

El a atras mai întâi atenția asupra problemei prafului cosmic în 1908 și apoi a revenit asupra acesteia în 1932 și 1941. În lucrarea „Despre studiul prafului cosmic” V.I. Vernadsky a scris: „... Pământul este conectat cu corpurile cosmice și cu spațiul cosmic nu numai prin schimb forme diferite energie. Este strâns legată de ele din punct de vedere material... Dintre corpurile materiale care cad pe planeta noastră din spațiul cosmic, predominant meteoriții și praful cosmic, care este de obicei inclus în ele, sunt accesibile studiului nostru direct... Meteoriții - și cel puțin pentru într-o oarecare măsură mingile de foc asociate cu ele - sunt întotdeauna neașteptate pentru noi în manifestarea lor... Praful cosmic este o chestiune diferită: totul indică faptul că cade continuu și poate că această continuitate a căderii există în fiecare punct al biosferei, distribuită uniform peste întreaga planetă. Este surprinzător că acest fenomen, s-ar putea spune, nu a fost deloc studiat și dispare complet din înregistrările științifice.» .

Luând în considerare cei mai mari meteoriți cunoscuți din acest articol, V.I. Vernadsky Atentie speciala acordă atenție meteoritului Tunguska, a cărui căutare a fost efectuată de L.A., sub supravegherea sa directă. Sandpiper. Fragmente mari de meteorit nu au fost găsite, iar în legătură cu acest V.I. Vernadsky presupune că el „... este un fenomen nou în analele științei - pătrunderea în regiunea gravitațională a pământului nu a unui meteorit, ci a unui nor imens sau a norilor de praf cosmic care se mișcă cu viteza cosmică.» .

La aceeași temă V.I. Vernadsky revine în februarie 1941 în raportul său „Despre necesitatea organizării munca stiintifica pe praful cosmic” la o reuniune a Comitetului pentru meteoriți al Academiei de Științe a URSS. În acest document, alături de reflecții teoretice despre originea și rolul prafului cosmic în geologie și mai ales în geochimia Pământului, el fundamentează în detaliu programul de căutare și colectare a materialului din praful cosmic căzut pe suprafața Pământului. , cu ajutorul căruia, crede el, se pot rezolva o serie de probleme de cosmogonie științifică despre compoziția calitativă și „importanța dominantă a prafului cosmic în structura Universului”. Este necesar să studiem praful cosmic și să îl luăm în considerare ca sursă de energie cosmică, adusă în mod continuu la noi din spațiul înconjurător. Masa de praf cosmic, a remarcat V.I. Vernadsky, are energie atomică și altă energie nucleară, care nu este indiferentă în existența sa în spațiu și în manifestarea sa pe planeta noastră. Pentru a înțelege rolul prafului cosmic, a subliniat el, este necesar să existe material suficient pentru studiul acestuia. Organizarea colectării de praf cosmic și cercetarea științifică a materialului colectat este prima sarcină cu care se confruntă oamenii de știință. Promit în acest scop V.I. Vernadsky consideră că zăpada și plăcile naturale glaciare ale regiunilor de munte înalte și arctice sunt îndepărtate de activitatea industrială umană.

Grozav Războiul Patrioticși moartea lui V.I. Vernadsky, a împiedicat implementarea acestui program. A devenit însă relevantă în a doua jumătate a secolului al XX-lea și a contribuit la intensificarea cercetărilor asupra prafului meteoric în țara noastră.

În 1946, la inițiativa academicianului V.G. Fesenkov a organizat o expediție în munții Trans-Ili Ala-Tau (Tien Shan de Nord), a cărei sarcină a fost să studieze particulele solide cu proprietăți magnetice în depozitele de zăpadă. Locul de prelevare a zăpezii a fost ales pe morena din stânga ghețarului Tuyuk-Su (altitudine 3500 m); majoritatea crestelor din jurul morenei au fost acoperite cu zăpadă, ceea ce a redus posibilitatea contaminării cu praful pământesc. De asemenea, a fost îndepărtat din sursele de praf asociate cu activitatea umană și a fost înconjurat din toate părțile de munți.

Metoda de colectare a prafului cosmic din stratul de zăpadă a fost următoarea. De la o bandă de 0,5 m lățime până la o adâncime de 0,75 m, zăpada a fost colectată cu o lopată de lemn, transferată și topită într-un recipient de aluminiu, turnată într-un recipient de sticlă, unde fracția solidă a precipitat în 5 ore. Apoi top parte s-a scurs apa, s-a adăugat un nou lot de zăpadă topită etc. Ca urmare, s-au topit 85 de găleți de zăpadă cu o suprafață totală de 1,5 m2 și un volum de 1,1 m3. Sedimentul rezultat a fost transferat în laboratorul Institutului de Astronomie și Fizică al Academiei de Științe din Kazahstan SSR, unde apa a fost evaporată și supusă analizelor ulterioare. Cu toate acestea, întrucât aceste studii nu au dat un rezultat cert, N.B. Divari a concluzionat că pentru a lua mostre de zăpadă în în acest caz, Este mai bine să folosiți fie brazi compactați foarte vechi, fie ghețari deschiși.

Progrese semnificative în studiul prafului de meteori cosmici au avut loc la mijlocul secolului al XX-lea, când, în legătură cu lansările de sateliți artificiali de pe Pământ, au fost dezvoltate metode directe de studiere a particulelor de meteori - înregistrarea lor directă prin numărul de coliziuni cu o navă spațială. sau diverse tipuri de capcane (instalate pe sateliți și rachete geofizice, lansate la o altitudine de câteva sute de kilometri). Analiza materialelor obținute a făcut posibilă, în special, detectarea prezenței unei învelișuri de praf în jurul Pământului la altitudini de la 100 la 300 km deasupra suprafeței (așa cum sa discutat mai sus).

Împreună cu studiul prafului folosind nave spațiale, particule din atmosfera inferioară și diverse rezervoare naturale: în zăpezile de munte înalte, în calota glaciară a Antarcticii, în gheața polară din Arctica, în depozitele de turbă și noroiul de adâncime. Acestea din urmă sunt observate în primul rând sub formă de așa-numitele „bile magnetice”, adică particule sferice dense cu proprietăți magnetice. Dimensiunea acestor particule este de la 1 la 300 microni, greutatea de la 10 -11 la 10 -6 g.

O altă direcție este legată de studiul fenomenelor astrofizice și geofizice asociate cu praful cosmic; aceasta include diverse fenomene optice: strălucirea cerului nopții, norii noctilucenți, lumina zodiacală, contraradianța etc. Studiul lor permite, de asemenea, să obținem date importante despre praful cosmic. Cercetarea meteorologică a fost inclusă în programul Anului Geofizic Internațional 1957-1959 și 1964-1965.

Ca rezultat al acestor lucrări, estimările afluxului total de praf cosmic pe suprafața Pământului au fost rafinate. Potrivit lui T.N. Nazarova, I.S. Astapovici și V.V. Fedynsky, afluxul total de praf cosmic pe Pământ ajunge până la 107 tone/an. Potrivit lui A.N. Simonenko și B.Yu. Levin (conform datelor pentru 1972), afluxul de praf cosmic la suprafata Pământului este de 10 2 -10 9 t/an, conform altor studii, mai recente - 10 7 -10 8 t/an.

Cercetările privind colectarea prafului de meteoriți au continuat. La propunerea academicianului A.P. Vinogradov, în timpul celei de-a 14-a expediții în Antarctica (1968-1969), au fost efectuate lucrări pentru identificarea modelelor de distribuții spațio-temporale ale depunerilor de materie extraterestră în calota glaciară a Antarcticii. Stratul de suprafață al stratului de zăpadă a fost studiat în zonele stațiilor Molodezhnaya, Mirny, Vostok și pe o secțiune de aproximativ 1400 km între stațiile Mirny și Vostok. Prelevarea de zăpadă a fost efectuată din gropi adânci de 2-5 m în puncte îndepărtate de stații polare. Probele au fost ambalate în pungi de plastic sau recipiente speciale din plastic. În condiții staționare, probele au fost topite în recipiente de sticlă sau aluminiu. Apa rezultată a fost filtrată folosind o pâlnie pliabilă prin filtre cu membrană (dimensiunea porilor 0,7 μm). Filtrele au fost umezite cu glicerol și numărul de microparticule a fost determinat în lumină transmisă la o mărire de 350X.

Am studiat și noi gheață polară, sedimente de fund ale Oceanului Pacific, roci sedimentare, depozite de sare. În același timp, căutarea particulelor sferice microscopice topite, care sunt destul de ușor de identificat printre alte fracțiuni de praf, s-a dovedit a fi o direcție promițătoare.

În 1962, Comisia pentru Meteoriți și Praful Cosmic a fost creată la Filiala Siberiană a Academiei de Științe a URSS, condusă de academicianul V.S. Sobolev, care a existat până în 1990 și a cărui creare a fost inițiată de problemă Meteoritul Tunguska. Lucrările privind studiul prafului cosmic au fost efectuate sub conducerea academicianului Academiei Ruse de Științe Medicale N.V. Vasileva.

Când am evaluat caderea de praf cosmic, împreună cu alte tablete naturale, am folosit turbă compusă din mușchi de sphagnum maro, conform metodei savantului din Tomsk Yu.A. Lvov. Acest mușchi este destul de răspândit în banda de mijloc globul, primește nutriție minerală doar din atmosferă și are capacitatea de a-l păstra într-un strat care era superficial când praful l-a lovit. Stratificarea strat cu strat și datarea turbei ne permit să oferim o evaluare retrospectivă a pierderii acesteia. Au fost studiate atât particulele sferice cu dimensiunea de 7-100 microni, cât și compoziția microelementelor din substratul de turbă - în funcție de praful pe care îl conținea.

Metoda de izolare a prafului cosmic de turbă este următoarea. Într-o zonă de mlaștină sphagnum ridicată, este selectat un loc cu o suprafață plană și un depozit de turbă compus din mușchi de sphagnum maro (Sphagnum fuscum Klingr). Arbuștii sunt tăiați de pe suprafața sa la nivelul gazonului de mușchi. O groapă este așezată la o adâncime de până la 60 cm, o zonă de dimensiunea necesară este marcată în lateral (de exemplu, 10x10 cm), apoi o coloană de turbă este expusă pe două sau trei laturi, tăiată în straturi. de 3 cm fiecare, care sunt ambalate în pungi de plastic. Cele 6 straturi superioare (pene) sunt considerate împreună și pot servi la determinarea caracteristicilor de vârstă conform metodei E.Ya. Muldiyarov și E.D. Lapshina. Fiecare strat în conditii de laborator se spală printr-o sită cu diametrul ochiurilor de 250 microni timp de cel puțin 5 minute. Humusul cu particule minerale care a trecut prin sită este lăsat să se depună până când sedimentul cade complet, apoi sedimentul este turnat într-un vas Petri, unde este uscat. Ambalat în hârtie de calc, proba uscată este convenabilă pentru transport și pentru studii ulterioare. În condiții adecvate, proba este cenusa într-un cuptor cu creuzet și mufă timp de o oră la o temperatură de 500-600 de grade. Reziduul de cenușă este cântărit și supus fie unei inspecții la microscop binocular la o mărire de 56 de ori pentru a identifica particulele sferice care măsoară 7-100 microni sau mai mult, fie supus altor tipuri de analiză. Deoarece Acest mușchi primește nutriție minerală doar din atmosferă, apoi componenta sa de cenușă poate fi o funcție a prafului cosmic inclus în compoziția sa.

Astfel, studiile din zona căderii meteoritului Tunguska, la multe sute de kilometri distanță de sursele de poluare tehnologică, au făcut posibilă estimarea afluxului de particule sferice cu o dimensiune de 7-100 microni sau mai mult pe Pământ. suprafaţă. Straturile superioare de turbă au oferit o oportunitate de a estima depunerea globală de aerosoli în timpul perioadei de studiu; straturi care datează din 1908 - substanțe ale meteoritului Tunguska; straturi inferioare (preindustriale) - praf cosmic. Afluxul de microsferule cosmice pe suprafaţa Pământului este estimat la (2-4)·10 3 t/an, iar în general de praf cosmic - 1,5·10 9 t/an. Metode analitice de analiză, în special activarea neutronilor, au fost utilizate pentru a determina compoziția oligoelementelor din praful cosmic. Conform acestor date, pe suprafața Pământului cade anual din spațiul cosmic (t/an): fier (2·10 6), cobalt (150), scandiu (250).

De mare interes în ceea ce privește studiile de mai sus sunt lucrările lui E.M. Kolesnikova și co-autorii ei, care au descoperit anomalii izotopice în turba zonei în care a căzut meteoritul Tunguska, datând din 1908 și vorbind, pe de o parte, în favoarea ipotezei cometei a acestui fenomen, pe de altă parte, aruncând lumină asupra substanței cometare care a căzut la suprafața Pământului.

Cea mai completă trecere în revistă a problemei meteoritului Tunguska, inclusiv a substanței sale, pentru anul 2000 ar trebui recunoscută ca monografia lui V.A. Bronshten. Cele mai recente date despre substanța meteoritului Tunguska au fost raportate și discutate la Conferința internațională „100 de ani ai fenomenului Tunguska”, Moscova, 26-28 iunie 2008. În ciuda progreselor înregistrate în studiul prafului cosmic, o serie de probleme rămân încă nerezolvate.

Surse de cunoștințe metaștiințifice despre praful cosmic

Alături de datele obținute prin metodele moderne de cercetare, de mare interes sunt și informațiile conținute în sursele neștiințifice: „Scrisorile Mahatmaților”, Predarea Eticii Vii, scrisori și lucrări ale lui E.I. Roerich (în special, în lucrarea ei „Studiul proprietăților umane”, care oferă un program amplu de cercetare științifică pentru mulți ani de acum înainte).

Deci, într-o scrisoare a lui Koot Hoomi din 1882 către editorul influentului ziar în limba engleză „Pioneer” A.P. Sinnett (scrisoarea originală este păstrată la British Museum) oferă următoarele date despre praful cosmic:

- „Sunt deasupra suprafeței pământului nostru, aerul este saturat și spațiul este umplut cu praf magnetic și meteoric care nici măcar nu aparține sistemului nostru solar”;

- „Zăpada, în special în regiunile noastre nordice, este plină de fier meteoric și particule magnetice, depozite ale acestora din urmă fiind găsite chiar și pe fundul oceanelor.” „Milioane de astfel de meteori și cele mai fine particule ajung la noi în fiecare an și în fiecare zi”;

- „orice schimbare atmosferică de pe Pământ și toate perturbațiile apar din magnetismul combinat” a două „mase” mari - Pământul și praful meteoric;

Există „atracția magnetică terestră a prafului meteoric și efectul direct al acestuia din urmă asupra schimbărilor bruște de temperatură, mai ales în raport cu căldura și frigul”;

Deoarece „Pământul nostru cu toate celelalte planete se grăbește prin spațiu, primește mai mult praf cosmic în emisfera sa nordică decât în ​​cea sudică”; „...asta explică predominanța cantitativă a continentelor în emisfera nordică și abundența mai mare a zăpezii și a umezelii”;

- „Căldura pe care o primește pământul de la razele soarelui este, în cea mai mare parte într-o măsură mai mare, doar o treime, dacă nu mai puțin, din suma pe care o primește direct de la meteori”;

- „Acumulările puternice de materie meteorică” în spațiul interstelar conduc la o distorsiune a intensității observate a luminii stelelor și, în consecință, la o distorsiune a distanțelor până la stele obținute prin fotometrie.

Un număr dintre aceste prevederi au fost înaintea științei din acea vreme și au fost confirmate de cercetările ulterioare. Astfel, studiile asupra strălucirii atmosferice crepusculare au fost efectuate în anii 30-50. XX, a arătat că, dacă la altitudini mai mici de 100 km strălucirea este determinată de împrăștierea luminii solare într-un mediu gazos (aer), atunci la altitudini mai mari de 100 km rolul predominant îl joacă împrăștierea pe particulele de praf. Primele observații făcute cu ajutorul sateliților artificiali au dus la descoperirea învelișului de praf al Pământului la altitudini de câteva sute de kilometri, așa cum se indică în scrisoarea menționată a lui Kut Hoomi. De un interes deosebit sunt datele privind distorsiunile distanțelor față de stele, obținute fotometric. În esență, acesta a fost un indiciu al prezenței absorbției interstelare, descoperită în 1930 de Trempler, care este pe bună dreptate considerată una dintre cele mai importante descoperiri astronomice ale secolului al XX-lea. Luarea în considerare a absorbției interstelare a condus la o reestimare a scării distanței astronomice și, în consecință, la o schimbare a scării Universului vizibil.

Unele prevederi ale acestei scrisori - despre influența prafului cosmic asupra proceselor din atmosferă, în special asupra vremii - nu au găsit încă confirmare științifică. Sunt necesare studii suplimentare aici.

Să ne întoarcem la o altă sursă de cunoaștere metaștiințifică - Predarea Eticii Vii, creată de E.I. Roerich și N.K. Roerich în colaborare cu Profesorii Himalayan - Mahatmas în anii 20-30 ai secolului XX. Cărțile Eticii vieții, publicate inițial în rusă, au fost acum traduse și publicate în multe limbi ale lumii. Ei acordă o mare atenție problemelor științifice. În acest caz, ne va interesa tot ce ține de praful cosmic.

Problema prafului cosmic, în special a influxului său pe suprafața Pământului, i se acordă o atenție destul de mare în Predarea eticii vieții.

„Acordați atenție locurilor înalte expuse vântului de pe vârfurile înzăpezite. La nivelul a douăzeci și patru de mii de picioare pot fi observate depozite speciale de praf meteoric” (1927-1929). „Aeroliții nu sunt studiați suficient și se acordă și mai puțină atenție prafului cosmic de pe zăpada eternă și ghețari. Între timp, Oceanul Cosmic își trage ritmul pe vârfuri” (1930-1931). „Praful de meteoritori este inaccesibil pentru ochi, dar produce precipitații foarte semnificative” (1932-1933). „În locul cel mai pur, zăpada cea mai pură este saturată cu praf pământesc și cosmic - așa este umplut spațiul chiar și cu observații brute” (1936).

Se acordă multă atenție problemelor legate de praful cosmic în „Înregistrările cosmologice” ale lui E.I. Roerich (1940). Trebuie avut în vedere că E.I.Roerich a urmărit îndeaproape dezvoltarea astronomiei și a fost conștient de ultimele sale realizări; ea a evaluat critic unele teorii ale vremii (20-30 de ani ai secolului trecut), de exemplu în domeniul cosmologiei, iar ideile ei au fost confirmate în epoca noastră. Predarea eticii vii și înregistrările cosmologice ale E.I. Roerich conțin o serie de prevederi despre acele procese care sunt asociate cu căderea prafului cosmic pe suprafața Pământului și care pot fi rezumate după cum urmează:

Pe lângă meteoriți, particulele materiale de praf cosmic cad constant pe Pământ, care introduc materie cosmică, purtător de informații despre Lumile îndepărtate ale spațiului cosmic;

Praful cosmic modifică compoziția solurilor, a zăpezii, a apelor naturale și a plantelor;

Acest lucru este valabil mai ales pentru locațiile minereurilor naturale, care nu sunt doar un fel de magneți care atrag praful cosmic, dar ar trebui să ne așteptăm și la o diferențiere în funcție de tipul de minereu: „Deci fierul și alte metale atrag meteorii, mai ales când minereurile. sunt în stare naturalăși nu sunt lipsite de magnetism cosmic”;

O mare atenție în Predarea Eticii Vii este acordată vârfurilor muntoase, care, potrivit lui E.I. Roerich „...sunt cele mai mari stații magnetice.” „...Oceanul Cosmic își trage ritmul pe vârfuri”;

Studiul prafului cosmic poate duce la descoperirea de noi minerale care nu au fost încă descoperite de știința modernă, în special, un metal care are proprietăți care ajută la stocarea vibrațiilor cu lumi îndepărtate spațiul cosmic;

Prin studierea prafului cosmic, pot fi descoperite noi tipuri de microbi și bacterii;

Dar ceea ce este deosebit de important, se deschide Predarea Eticii Vii pagina noua cunoștințe științifice - impactul prafului cosmic asupra organismelor vii, inclusiv asupra oamenilor și asupra energiei acestora. Poate avea diverse efecte asupra corpului uman și unele procese pe planul fizic și, mai ales, subtil.

Aceste informații încep să fie confirmate în cercetarea științifică modernă. Deci in anul trecut particule complexe au fost descoperite pe particule de praf cosmic compusi organici iar unii oameni de știință au început să vorbească despre microbii spațiali. În acest sens, lucrările de paleontologie bacteriană desfășurate la Institutul de Paleontologie al Academiei Ruse de Științe prezintă un interes deosebit. În aceste lucrări, pe lângă rocile terestre, s-au studiat meteoriții. S-a demonstrat că microfosilele găsite în meteoriți reprezintă urme ale activității vitale a microorganismelor, dintre care unele sunt similare cu cianobacteriile. Într-o serie de studii, a fost posibil să se demonstreze experimental efectul pozitiv al materiei cosmice asupra creșterii plantelor și să se fundamenteze posibilitatea influenței acesteia asupra corpului uman.

Autorii Teaching of Living Ethics recomandă cu tărie organizarea unei monitorizări constante a căderii prafului cosmic. Și folosește depozitele glaciare și de zăpadă din munți la o altitudine de peste 7 mii de metri ca rezervor natural.Soții Roerich, care trăiesc de mulți ani în Himalaya, visau să creeze acolo o stație științifică. Într-o scrisoare din 13 octombrie 1930, E.I. Roerich scrie: „Stația trebuie să devină un oraș al cunoașterii. Dorim în acest oraș să facem o sinteză a realizărilor, prin urmare toate domeniile științei ar trebui ulterior reprezentate în el... Studiul noilor raze cosmice, dând omenirii noi energii valoroase, posibil doar la altitudini, pentru toate cele mai subtile, valoroase și puternice zace în straturile mai pure ale atmosferei. De asemenea, nu sunt demne de atenție toate precipitațiile meteorice depuse pe vârfurile înzăpezite și duse în văi de pâraiele de munte? .

Concluzie

Studiul prafului cosmic a devenit acum un domeniu independent al astrofizicii și geofizicii moderne. Această problemă este deosebit de relevantă, deoarece praful meteoric este o sursă de materie și energie cosmică care este adusă continuu pe Pământ din spațiul cosmic și influențează activ procesele geochimice și geofizice, precum și are un efect unic asupra obiectelor biologice, inclusiv asupra oamenilor. Aceste procese nu au fost încă studiate prea mult. În studiul prafului cosmic, o serie de prevederi cuprinse în sursele cunoștințelor metaștiințifice nu au fost aplicate în mod corespunzător. Praful de meteoriți se manifestă în condiții terestre nu doar ca un fenomen lume fizică, dar și ca materie care transportă energia spațiului cosmic, inclusiv lumi de alte dimensiuni și alte stări ale materiei. Luarea în considerare a acestor prevederi necesită dezvoltarea unei metode complet noi de studiere a prafului meteoric. Dar cea mai importantă sarcină rămâne colectarea și analiza prafului cosmic în diverse rezervoare naturale.

Bibliografie

1. Ivanova G.M., Lvov V.Yu., Vasilyev N.V., Antonov I.V. Cadere a materiei cosmice pe suprafața Pământului - Tomsk: Editura Tomsk. Universitatea, 1975. - 120 p.

2. Murray I. Despre distribuția resturilor vulcanice peste podeaua oceanului //Proc. Roy. Soc. Edinburgh. - 1876. - Vol. 9.- P. 247-261.

3. Vernadsky V.I. Despre necesitatea unei lucrări științifice organizate asupra prafului cosmic // Probleme ale arcticei. - 1941. - Nr. 5. - P. 55-64.

4. Vernadsky V.I. Despre studiul prafului cosmic // World Studies. - 1932. - Nr 5. - P. 32-41.

5. Astapovici I.S. Fenomenele meteorice în atmosfera Pământului. - M.: Stat. ed. fizica si matematica literatură, 1958. - 640 p.

6. Florensky K.P. Rezultatele preliminare ale expediției complexului de meteoriți Tunguska din 1961 //Meteoritică. - M.: ed. Academia de Științe a URSS, 1963. - Ediția. XXIII. - P. 3-29.

7. Lvov Yu.A. Despre prezența materiei cosmice în turbă // Problema meteoritului Tunguska. - Tomsk: ed. Tomsk Univ., 1967. - p. 140-144.

8. Vilensky V.D. Microparticule sferice în stratul de gheață din Antarctica //Meteoritică. - M.: „Știință”, 1972. - Nr. 31. - p. 57-61.

9. Golenetsky S.P., Stepanok V.V. Materia cometă de pe Pământ //Cercetarea meteoriților și a meteorilor. - Novosibirsk: Filiala siberiană „Știință”, 1983. - P. 99-122.

10. Vasiliev N.V., Boyarkina A.P., Nazarenko M.K. și altele.Dinamica afluxului fracției sferice de praf meteoric pe suprafața Pământului // Astronomer. mesager - 1975. - T. IX. - Nr. 3. - P. 178-183.

11. Boyarkina A.P., Baykovsky V.V., Vasilyev N.V. și altele.Aerosoli în tablete naturale din Siberia. - Tomsk: ed. Tomsk Universitatea, 1993. - 157 p.

12. Divari N.B. Despre colectarea de praf cosmic de pe ghețarul Tuyuk-Su // Meteoritică. - M.: Editura. Academia de Științe a URSS, 1948. - Ediția. IV. - p. 120-122.

13. Gindilis L.M. Contraluminozitatea ca efect al împrăștierii luminii solare asupra particulelor de praf interplanetar // Astron. și. - 1962. - T. 39. - Emisiunea. 4. - p. 689-701.

14. Vasiliev N.V., Zhuravlev V.K., Zhuravleva R.K. si altele.Nori luminosi nocturni si anomalii optice asociate cu caderea meteoritului Tunguska. - M.: „Știință”, 1965. - 112 p.

15. Bronshten V.A., Grishin N.I. Nori noctilucenți. - M.: „Știință”, 1970. - 360 p.

16. Divari N.B. Lumină zodiacală și praf interplanetar. - M.: „Cunoașterea”, 1981. - 64 p.

17. Nazarova T.N. Studiul particulelor de meteori pe al treilea satelit artificial sovietic al Pământului // Artificial Earth Satellites. - 1960. - Nr. 4. - P. 165-170.

18. Astapovici I.S., Fedynsky V.V. Progrese în astronomia meteorilor în 1958-1961. //Meteoritica. - M.: Editura. Academia de Științe a URSS, 1963. - Ediția. XXIII. - P. 91-100.

19. Simonenko A.N., Levin B.Yu. Aflux de materie cosmică către Pământ //Meteoritică. - M.: „Știință”, 1972. - Nr. 31. - p. 3-17.

20. Hadge P.W., Wright F.W. Studii ale particulelor de origine extraterestră. O comparație a sferulelor microscopice de origine meteoritică și vulcanică //J. Geophys. Res. - 1964. - Vol. 69. - Nr. 12. - P. 2449-2454.

21. Parkin D.W., Tilles D. Măsurarea afluxului de material extraterestre //Science. - 1968. - Vol. 159.- Nr. 3818. - P. 936-946.

22. Ganapathy R. Explozia Tunguska din 1908: descoperirea resturilor meteoritice în apropierea părții de explozie si Polul Sud. - Știință. - 1983. - V. 220. - Nr. 4602. - P. 1158-1161.

23. Hunter W., Parkin D.W. Praful cosmic în sedimentele recente de adâncime //Proc. Roy. Soc. - 1960. - Vol. 255. - Nr. 1282. - P. 382-398.

24. Sackett W. M. Ratele de depunere măsurate ale sedimentelor marine și implicațiile pentru ratele de acumulare a prafului extraterestre // Ann. N. Y. Acad. Sci. - 1964. - Vol. 119. - Nr. 1. - P. 339-346.

25. Viiding H.A. Praf de meteorit în gresiile din Cambrianul inferior din Estonia //Meteoritică. - M.: „Știință”, 1965. - Nr. 26. - p. 132-139.

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

27. Ivanov A.V., Florensky K.P. Materie cosmică fină din sărurile Permianului inferior // Astron. mesager - 1969. - T. 3. - Nr. 1. - P. 45-49.

28. Mutch T.A. Abundențe de sferule magnetice în probele de sare siluriană și permiană //Pământ și Planeta Sci. Scrisori. - 1966. - Vol. 1. - Nr. 5. - P. 325-329.

29. Boyarkina A.P., Vasilyev N.V., Menyavtseva T.A. și altele.Pentru a evalua substanța meteoritului Tunguska în zona epicentrului exploziei // Substanță cosmică pe Pământ. - Novosibirsk: Filiala siberiană „Știință”, 1976. - P. 8-15.

30. Muldiyarov E.Ya., Lapshina E.D. Datarea straturilor superioare ale unui depozit de turbă folosit pentru studiul aerosolilor cosmici //Cercetarea meteoritică și meteorică. - Novosibirsk: Filiala siberiană „Știință”, 1983. - P. 75-84.

31. Lapshina E.D., Blyakhorchuk P.A. Determinarea adâncimii stratului din 1908 în turbă în legătură cu căutarea substanței meteoritului Tunguska // Substanța cosmică și Pământul. - Novosibirsk: Filiala siberiană „Știință”, 1986. - P. 80-86.

32. Boyarkina A.P., Vasilyev N.V., Gluhov G.G. și altele.Pentru a evalua influxul cosmogenic de metale grele la suprafața Pământului // Substanța cosmică și Pământul. - Novosibirsk: Filiala siberiană „Știință”, 1986. - P. 203 - 206.

33. Kolesnikov E.M. Despre unele caracteristici probabile ale compoziției chimice a exploziei cosmice Tunguska din 1908 // Interacțiunea materiei meteoritice cu Pământul. - Novosibirsk: Filiala siberiană „Știință”, 1980. - P. 87-102.

34. Kolesnikov E.M., Böttger T., Kolesnikova N.V., Junge F. Anomalii în compoziția izotopică a carbonului și azotului din turbe în zona exploziei corpului cosmic Tunguska în 1908 // Geochimie. - 1996. - T. 347. - Nr. 3. - P. 378-382.

35. Bronshten V.A. Meteoritul Tunguska: istoria cercetării. - M.: A.D. Selyanov, 2000. - 310 p.

36. Proceedings of the International Conference „100 Years of the Tunguska Phenomenon”, Moscova, 26-28 iunie 2008.

37. Roerich E.I. Înregistrări cosmologice //În pragul unei lumi noi. - M.: MCR. Master Bank, 2000. - p. 235 - 290.

38. Bolul Răsăritului. Scrisori ale Mahatmei. Scrisoarea XXI 1882 - Novosibirsk: departament siberian. ed. „Literatura pentru copii”, 1992. - p. 99-105.

39. Gindilis L.M. Problema cunoașterii supraștiințifice // New Epoch. - 1999. - Nr. 1. - P. 103; Nr. 2. - P. 68.

40. Semne ale Agni Yoga. Predarea eticii vii. - M.: MCR, 1994. - P. 345.

41. Ierarhie. Predarea eticii vii. - M.: MCR, 1995. - P.45

42. Lumea de foc. Predarea eticii vii. - M.: MCR, 1995. - Partea 1.

43. Aum. Predarea eticii vii. - M.: MCR, 1996. - P. 79.

44. Gindilis L.M. Citirea scrisorilor de la E.I. Roerich: Universul este finit sau infinit? //Cultură și timp. - 2007. - Nr. 2. - P. 49.

45. Roerich E.I. Scrisori. - M.: MCR, Fundație caritabilă lor. E.I. Roerich, Master-Bank, 1999. - T. 1. - P. 119.

46. ​​Inima. Predarea eticii vii. - M.: MCR. 1995. - S. 137, 138.

47. Perspicacitate. Predarea eticii vii. Foile grădinii Moria. Cartea a doua. - M.: MCR. 2003. - S. 212, 213.

48. Bozhokin S.V. Proprietățile prafului cosmic //Jurnal educațional Soros. - 2000. - T. 6. - Nr. 6. - P. 72-77.

49. Gerasimenko L.M., Zhegallo E.A., Zhmur S.I. si altele.Paleontologie bacteriana si studii ale condritelor carbonice // Paleontological Journal. -1999. - Nr. 4. - P. 103-125.

50. Vasiliev N.V., Kuharskaya L.K., Boyarkina A.P. și altele.Despre mecanismul de stimulare a creșterii plantelor în zona căderii meteoritului Tunguska // Interacțiunea materiei meteorice cu Pământul. - Novosibirsk: Filiala siberiană „Știință”, 1980. - P. 195-202.

Praf cosmic

particule de materie din spațiul interstelar și interplanetar. Condensările cosmosului care absorb lumina sunt vizibile ca pete întunecateîn fotografiile Căii Lactee. Atenuarea luminii datorită influenței K. p. - așa-numita. Absorbția interstelară, sau extincția, nu este aceeași pentru undele electromagnetice de lungimi diferite λ , în urma căruia se observă înroșirea stelelor. În regiunea vizibilă, extincția este aproximativ proporțională cu λ -1, în regiunea aproape ultravioletă este aproape independent de lungimea de undă, dar în jurul valorii de 1400 Å există un maxim suplimentar de absorbție. Cea mai mare parte a extincției se datorează mai degrabă împrăștierii luminii decât absorbției. Acest lucru rezultă din observațiile nebuloaselor de reflexie care conțin particule cosmice, vizibile în jurul stelelor din clasa spectrală B și a altor stele suficient de strălucitoare pentru a ilumina praful. O comparație între luminozitatea nebuloaselor și a stelelor care le luminează arată că albedo-ul prafului este ridicat. Stingerea observată și albedo au condus la concluzia că structura cristalină constă din particule dielectrice cu un amestec de metale cu o dimensiune puțin mai mică de 1. µm. Maximul de extincție a ultravioletelor poate fi explicat prin faptul că în interiorul boabelor de praf se află fulgi de grafit care măsoară aproximativ 0,05 × 0,05 × 0,01. µm. Datorită difracției luminii de către o particule ale cărei dimensiuni sunt comparabile cu lungimea de undă, lumina este împrăștiată predominant înainte. Absorbția interstelară duce adesea la polarizarea luminii, care se explică prin anizotropia proprietăților boabelor de praf (forma alungită a particulelor dielectrice sau anizotropia conductivității grafitului) și orientarea lor ordonată în spațiu. Acesta din urmă se explică prin acțiunea unui câmp interstelar slab, care orientează boabele de praf cu axa lor lungă perpendiculară pe linie de alimentare. Astfel, observând lumina polarizată de la distanță corpuri cereşti, se poate judeca orientarea câmpului în spațiul interstelar.

Cantitatea relativă de praf este determinată din absorbția medie a luminii în planul galactic - de la 0,5 la câteva magnitudini stelare la 1 kiloParsec în regiunea vizuală a spectrului. Masa de praf reprezintă aproximativ 1% din masa materiei interstelare. Praful, ca și gazul, este distribuit neuniform, formând nori și formațiuni mai dense - Globuli. În globule, praful acționează ca un factor de răcire, apărând lumina stelelor și emitând în infraroșu energia primită de boabele de praf din ciocnirile neelastice cu atomii de gaz. La suprafața prafului, atomii se combină în molecule: praful este un catalizator.

S. B. Pikelner.

Marea Enciclopedie Sovietică. - M.: Enciclopedia Sovietică. 1969-1978 .

Vedeți ce este „Praful cosmic” în alte dicționare:

Particule de materie condensată în spațiul interstelar și interplanetar. Conform conceptelor moderne, praful cosmic este format din particule care măsoară cca. 1 µm cu un miez de grafit sau silicat. În galaxie se formează praful cosmic... ... Dicţionar enciclopedic mare

PRAF COSMIC, particule foarte mici de materie solidă găsite în orice parte a Universului, inclusiv praful de meteoriți și materia interstelară, capabile să absoarbă lumina stelelor și să formeze nebuloase întunecate în galaxii. Sferic...... Dicționar enciclopedic științific și tehnic

PRAF COSMIC- praful meteoric, precum și cele mai mici particule de materie care formează praf și alte nebuloase în spațiul interstelar... Marea Enciclopedie Politehnică

praf cosmic- Particule foarte mici de materie solidă prezente în spațiul cosmic și care cad pe Pământ... Dicţionar de Geografie

Particule de materie condensată în spațiul interstelar și interplanetar. De idei moderne, praful cosmic este format din particule de aproximativ 1 micron cu un miez de grafit sau silicat. În galaxie se formează praful cosmic... ... Dicţionar enciclopedic

Este format în spațiu de particule cu dimensiuni cuprinse între câteva molecule și 0,1 mm. 40 de kilotone de praf cosmic se depun pe planeta Pământ în fiecare an. Praful cosmic poate fi distins și prin poziția sa astronomică, de exemplu: praf intergalactic, ... ... Wikipedia

praf cosmic- kosminės dulkės statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. praf cosmic; praf interstelar; praf spațial vok. interstelar Staub, m; kosmische Staubteilchen, m rus. praf cosmic, f; praf interstelar, f pranc. poussière cosmique, f; poussière… … Fizikos terminų žodynas

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

Particule condensate în va în spațiul interstelar și interplanetar. Conform modernului Conform ideilor, K. p. este format din particule care măsoară cca. 1 µm cu un miez de grafit sau silicat. În Galaxie, cosmosul formează condensări de nori și globule. Apeluri...... Științele naturii. Dicţionar enciclopedic

Particule de materie condensată în spațiul interstelar și interplanetar. Constă din particule de aproximativ 1 micron cu un miez de grafit sau silicat, în Galaxie formează nori care provoacă o slăbire a luminii emise de stele și... ... Dicţionar astronomic

Cărți

• Copii despre spațiu și astronauți, G. N. Elkin. Această carte vă prezintă minunata lume a spațiului. Pe paginile sale, copilul va găsi răspunsuri la multe întrebări: ce sunt stelele, găurile negre, de unde provin cometele și asteroizii, ce este...

Supernova SN2010jl Foto: NASA/STScI

Pentru prima dată, astronomii au observat în timp real formarea prafului cosmic în imediata apropiere a unei supernove, ceea ce le-a permis să explice acest fenomen misterios care are loc în două etape. Procesul începe la scurt timp după explozie, dar continuă mulți ani, scriu cercetătorii în revista Nature.

Cu toții suntem făcuți din praf de stele, elemente care sunt materialul de construcție pentru noile corpuri cerești. Astronomii au presupus de mult că acest praf se formează atunci când stelele explodează. Dar cum se întâmplă exact acest lucru și cum particulele de praf nu sunt distruse în vecinătatea galaxiilor în care are loc activitate activă a rămas un mister până acum.

Această întrebare a fost clarificată pentru prima dată de observațiile făcute cu ajutorul telescopului foarte mare de la Observatorul Paranal din nordul Chile. O echipă internațională de cercetare condusă de Christa Gall de la Universitatea Daneză din Aarhus a examinat o supernova care a avut loc în 2010 într-o galaxie la 160 de milioane de ani lumină distanță. Cercetătorii au petrecut luni și primii ani observând numărul de catalog SN2010jl în lumină vizibilă și infraroșie folosind spectrograful X-Shooter.

„Când am combinat datele observaționale, am reușit să facem prima măsurătoare a absorbției diferitelor lungimi de undă în praful din jurul supernovei”, explică Gall. „Acest lucru ne-a permis să aflăm mai multe despre acest praf decât se cunoștea anterior.” Acest lucru a făcut posibilă studierea mai detaliată a diferitelor dimensiuni ale boabelor de praf și formarea lor.

Praful din imediata vecinătate a unei supernove are loc în două etape Foto: © ESO/M. Kornmesser

După cum se dovedește, în materialul dens din jurul stelei se formează relativ repede particule de praf mai mari de o miime de milimetru. Dimensiunile acestor particule sunt surprinzător de mari pentru boabele de praf cosmic, făcându-le rezistente la distrugerea prin procesele galactice. „Dovezile noastre privind formarea particulelor mari de praf la scurt timp după explozia unei supernove înseamnă că trebuie să existe o modalitate rapidă și eficientă de formare a acestora”, adaugă coautorul Jens Hjorth de la Universitatea din Copenhaga. „Dar încă nu înțelegem. cum exact se întâmplă asta.”

Cu toate acestea, astronomii au deja o teorie bazată pe observațiile lor. Pe baza acestuia, formarea prafului are loc în 2 etape:

1. Steaua împinge material în împrejurimile sale cu puțin timp înainte de a exploda. Apoi unda de șoc a supernovei vine și se răspândește, în spatele căreia se creează o înveliș de gaz rece și dens - mediu inconjurator, în care particulele de praf din materialul ejectat anterior se pot condensa și crește.
2. În a doua etapă, la câteva sute de zile după explozia supernovei, se adaugă materialul care a fost ejectat de explozia însăși și are loc un proces accelerat de formare a prafului.

"ÎN În ultima vreme Astronomii au descoperit mult praf în rămășițele de supernove care au apărut după explozie. Cu toate acestea, au găsit și dovezi ale unei cantități mici de praf care provine de fapt din supernova însăși. Noi observații explică cum poate fi rezolvată această aparentă contradicție”, scrie Christa Gall în concluzie.

Buna ziua. În această prelegere vă vom vorbi despre praf. Dar nu despre genul care se acumulează în camerele tale, ci despre praful cosmic. Ce este?

Praful cosmic este particule foarte mici de materie solidă găsite oriunde în Univers, inclusiv praful de meteorit și materia interstelară care pot absorbi lumina stelelor și pot forma nebuloase întunecate în galaxii. Particule de praf sferice de aproximativ 0,05 mm în diametru se găsesc în unele sedimente marine; Se crede că acestea sunt rămășițele celor 5.000 de tone de praf cosmic care cad pe glob în fiecare an.

Oamenii de știință cred că praful cosmic se formează nu numai din ciocniri, distrugerea de mici solide, dar și datorită condensării gazului interstelar. Praful cosmic se distinge prin originea sa: praful poate fi intergalactic, interstelar, interplanetar și circumplanetar (de obicei într-un sistem inelar).

Granulele de praf cosmic apar în principal în atmosferele stelelor care expiră încet - piticele roșii, precum și în timpul proceselor explozive pe stele și a ejecțiilor violente de gaz din nucleele galaxiilor. Alte surse de praf cosmic includ nebuloasele planetare și protostelare, atmosferele stelare și norii interstelari.

Nori întregi de praf cosmic care se află în stratul de stele care se formează Calea lactee, ne împiedică să observăm grupuri stelare îndepărtate. Un grup de stele precum Pleiadele este complet scufundat într-un nor de praf. Cele mai strălucitoare stele din acest grup luminează praful așa cum un felinar luminează ceața noaptea. Praful cosmic poate străluci doar prin lumina reflectată.

Razele albastre de lumină care trec prin praful cosmic sunt atenuate mai mult decât razele roșii, așa că lumina stelelor care ajunge la noi pare gălbuie sau chiar roșiatică. Regiuni întregi ale spațiului mondial rămân închise pentru observație tocmai din cauza prafului cosmic.

Praful interplanetar, cel puțin în apropierea relativă a Pământului, este materie destul de studiată. Umplând întregul spațiu al Sistemului Solar și concentrat în planul ecuatorului său, s-a născut în mare parte ca urmare a ciocnirilor întâmplătoare de asteroizi și a distrugerii cometelor care se apropie de Soare. Compoziția prafului, de fapt, nu diferă de compoziția meteoriților căzuți pe Pământ: este foarte interesant să-l studiem și mai sunt multe descoperiri de făcut în această zonă, dar nu pare să existe niciun fel de special. intriga aici. Dar datorită acestui praf special, pe vreme bună în vest imediat după apus sau în est înainte de răsărit, puteți admira un con pal de lumină deasupra orizontului. Aceasta este așa-numita lumină zodiacală - lumina soarelui împrăștiată de mici particule de praf cosmic.

Praful interstelar este mult mai interesant. Caracteristica sa distinctivă este prezența unui miez și a unei carcase solide. Miezul pare să fie compus în principal din carbon, siliciu și metale. Și carcasa este făcută în principal din elemente gazoase înghețate pe suprafața miezului, cristalizate în condițiile de „înghețare profundă” a spațiului interstelar, iar acesta este de aproximativ 10 kelvin, hidrogen și oxigen. Cu toate acestea, există impurități ale moleculelor care sunt mai complexe. Acestea sunt amoniacul, metanul și chiar moleculele organice poliatomice care se lipesc de o bucată de praf sau se formează la suprafața acestuia în timpul rătăcirilor. Unele dintre aceste substanțe, desigur, zboară departe de suprafața sa, de exemplu, sub influența radiațiilor ultraviolete, dar acest proces este reversibil - unele zboară, altele îngheață sau sunt sintetizate.

Dacă s-a format o galaxie, atunci de unde provine praful din ea este, în principiu, clar pentru oamenii de știință. Cele mai semnificative surse ale sale sunt nove și supernove, care își pierd o parte din masă, „varsând” coaja în spațiul înconjurător. În plus, praful se naște și în atmosfera în expansiune a giganților roșii, de unde este literalmente măturat de presiunea radiațiilor. În atmosfera lor rece, după standardele stelelor, atmosferă (aproximativ 2,5 - 3 mii kelvin) există destul de multe molecule relativ complexe.
Dar iată un mister care nu a fost încă rezolvat. S-a crezut întotdeauna că praful este un produs al evoluției stelelor. Cu alte cuvinte, stelele trebuie să se nască, să existe de ceva timp, să îmbătrânească și, să zicem, să producă praf în ultima explozie de supernovă. Dar ce a fost mai întâi - oul sau puiul? Primul praf necesar nașterii unei stele, sau prima stea, care din anumite motive s-a născut fără ajutorul prafului, a îmbătrânit, a explodat, formând chiar primul praf.
Ce sa întâmplat la început? La urma urmei, când Big Bang-ul a avut loc acum 14 miliarde de ani, în Univers nu existau decât hidrogen și heliu, fără alte elemente! Atunci au început să iasă din ele primele galaxii, nori uriași, iar în ei primele stele, care au trebuit să treacă printr-o lungă cale de viață. Reacțiile termonucleare din nucleele stelelor ar fi trebuit să fi „gătit” elemente chimice mai complexe, transformând hidrogenul și heliul în carbon, azot, oxigen și așa mai departe, iar după aceea, steaua ar fi trebuit să le arunce totul în spațiu, explodând sau eliminând treptat. coajă. Această masă a trebuit apoi să se răcească, să se răcească și în cele din urmă să se transforme în praf. Dar deja la 2 miliarde de ani după Big Bang, în cele mai vechi galaxii, era praf! Folosind telescoape, a fost descoperită în galaxii la 12 miliarde de ani lumină distanță de a noastră. În același timp, 2 miliarde de ani este o perioadă prea scurtă pentru întregul ciclu de viață al unei stele: în acest timp, majoritatea stelelor nu au timp să îmbătrânească. De unde a venit praful din tânăra Galaxie, dacă nu ar trebui să existe nimic acolo în afară de hidrogen și heliu, este un mister.

Privind ora, profesorul a zâmbit ușor.

Dar vei încerca să rezolvi acest mister acasă. Să scriem sarcina.

Teme pentru acasă.

1. Încercați să ghiciți ce a fost mai întâi, prima stea sau praful?

Sarcină suplimentară.

1. Raportați orice tip de praf (interstelar, interplanetar, circumplanetar, intergalactic)

2. Eseu. Imaginați-vă ca un om de știință însărcinat să studieze praful cosmic.

3. Poze.

De casă temă pentru studenți:

1. De ce este nevoie de praf în spațiu?

Sarcină suplimentară.

1. Raportați orice tip de praf. Foștii elevi ai școlii își amintesc regulile.

2. Eseu. Dispariția prafului cosmic.

3. Poze.