KOSMINEN PÖLY, kiinteitä hiukkasia, joiden ominaiskoko on noin 0,001 µm - noin 1 µm (ja mahdollisesti jopa 100 µm tai enemmän planeettojen välisessä väliaineessa ja protoplaneettalevyissä), joita löytyy melkein kaikista tähtitieteellisistä kohteista aurinkokunnasta aina kaukaisia ​​galakseja ja kvasaarit. Pölyn ominaisuudet (hiukkaspitoisuus, kemiallinen koostumus, hiukkaskoko jne.) vaihtelevat merkittävästi kohteittain, jopa samantyyppisillä esineillä. Kosminen pöly hajottaa ja absorboi tulevaa säteilyä. Hajasäteily, jonka aallonpituus on sama kuin tuleva säteily, etenee kaikkiin suuntiin. Pölyrakeiden absorboima säteily muuttuu lämpöenergiaksi ja hiukkanen säteilee yleensä pidemmällä spektrin aallonpituusalueella kuin tuleva säteily. Molemmat prosessit myötävaikuttavat sukupuuttoon - taivaankappaleiden säteilyn vaimentamiseen kohteen ja tarkkailijan välisellä näkölinjalla sijaitsevalla pölyllä.

Pölykohteita tutkitaan lähes koko alueelta elektromagneettiset aallot- röntgenkuvasta millimetriin. Nopeasti pyörivien ultrapienten hiukkasten sähköinen dipolisäteily näyttää myötävaikuttavan jonkin verran mikroaaltosäteilyyn taajuuksilla 10-60 GHz. Tärkeä rooli pelata laboratoriokokeita, joissa mitataan taitekertoimia sekä hiukkasten absorptiospektrejä ja sirontamatriiseja - kosmisten pölyrakeiden analogeja, simuloidaan tulenkestävien pölyrakeiden muodostumis- ja kasvuprosesseja tähtien ja protoplanetaaristen kiekkojen ilmakehissä, tutkitaan molekyylien muodostuminen ja haihtuvien pölykomponenttien kehittyminen olosuhteissa, jotka ovat samanlaisia ​​kuin tummissa tähtienvälisissä pilvissä.

Kosmista pölyä, joka on erilaisissa fysikaalisissa olosuhteissa, tutkitaan suoraan Maan pinnalle pudonneiden meteoriittien koostumuksessa, Maan ilmakehän ylemmissä kerroksissa (planeettojen välinen pöly ja pienten komeettojen jäännökset), avaruusalusten lentojen aikana planeetoille, asteroidit ja komeetat (lähellä planeettojen ja komeettojen pölyä) ja heliosfäärin rajojen ulkopuolella (tähtienvälinen pöly). Maan ja avaruuden etähavaintoja avaruuspölyä peittävät aurinkokunnan (planeettojen välinen, planeettojen ja komeettojen välinen pöly, Auringon lähellä oleva pöly), galaksimme tähtienvälisen väliaineen (tähtienvälinen, tähtien ympärillä ja sumumainen pöly) ja muita galakseja (ekstragalaktinen pöly) sekä hyvin kaukana olevat kohteet (kosmologinen pöly) .

Kosmiset pölyhiukkaset koostuvat pääasiassa hiilipitoisista aineista (amorfinen hiili, grafiitti) ja magnesium-rautasilikaateista (oliviinit, pyrokseenit). Ne tiivistyvät ja kasvavat myöhäisten spektriluokkien tähtien ilmakehissä ja protoplanetaarisissa sumuissa, minkä jälkeen ne sinkoutuvat tähtienväliseen väliaineeseen säteilypaineen vaikutuksesta. Tähtienvälisissä pilvissä, varsinkin tiheissä, tulenkestävät hiukkaset jatkavat kasvuaan kaasuatomien kertymisen seurauksena sekä hiukkasten törmääessä ja tarttuessa toisiinsa (koagulaatio). Tämä johtaa haihtuvien aineiden (pääasiassa jään) kuorien ilmaantumista ja huokoisten kiviaineshiukkasten muodostumiseen. Pölyrakeiden tuhoutuminen tapahtuu supernovaräjähdyksen jälkeen syntyneiden shokkiaaltojen hajoamisen seurauksena tai pilvessä alkaneen tähtien muodostumisprosessin haihtumisen seurauksena. Jäljelle jäänyt pöly jatkaa kehittymistä lähellä muodostunutta tähteä ja ilmenee myöhemmin planeettojen välisen pölypilven tai komeetan ytimien muodossa. Paradoksaalista kyllä, kehittyneiden (vanhojen) tähtien ympärillä oleva pöly on "tuoretta" (äskettäin muodostunut niiden ilmakehään), ja nuorten tähtien ympärillä se on vanhaa (kehittynyt osana tähtienvälistä väliainetta). Oletetaan, että kosmologinen pöly, joka mahdollisesti esiintyy kaukaisissa galakseissa, tiivistyi aineen ulostuloon massiivisten supernovien räjähdyksen jälkeen.

Lit. katso osoitteessa st. Tähtienvälinen pöly.

Havaijin yliopiston tutkijat tekivät sensaatiomaisen löydön - kosmista pölyä sisältää eloperäinen aine , mukaan lukien vesi, mikä vahvistaa mahdollisuuden siirtää erilaisia ​​elämänmuotoja galaksista toiseen. Avaruudessa lentävät komeetat ja asteroidit tuovat säännöllisesti tähtipölyä planeettojen ilmakehään. Siten tähtienvälinen pöly toimii eräänlaisena "kuljetusvälineenä", joka voi toimittaa vettä orgaanisen aineksen kanssa Maahan ja muille aurinkokunnan planeetoille. Ehkä kerran kosmisen pölyn virtaus johti elämän syntymiseen Maahan. On mahdollista, että elämä Marsissa, jonka olemassaolo aiheuttaa paljon kiistaa tieteellisissä piireissä, olisi voinut syntyä samalla tavalla.

Veden muodostumismekanismi kosmisen pölyn rakenteessa

Avaruuden läpi liikkuessa tähtienvälisten pölyhiukkasten pinta säteilytetään, mikä johtaa vesiyhdisteiden muodostumiseen. Tätä mekanismia voidaan kuvata yksityiskohtaisemmin seuraavasti: Auringon pyörteissä olevat vety-ionit pommittavat kosmisten pölyhiukkasten kuorta, syrjäyttäen yksittäisiä atomeja silikaattimineraalin, galaktisten objektien päärakennusmateriaalin, kiderakenteesta. Tämän prosessin seurauksena vapautuu happea, joka reagoi vedyn kanssa. Siten muodostuu vesimolekyylejä, jotka sisältävät orgaanisten aineiden sulkeumia.

Asteroidit, meteoriitit ja komeetat törmäävät planeetan pintaan ja tuovat sen pinnalle veden ja orgaanisen aineen seoksen.

Mitä kosmista pölyä- asteroidien, meteoriittien ja komeettojen kumppani, joka kuljettaa orgaanisten hiiliyhdisteiden molekyylejä, se tiedettiin aiemmin. Mutta sitä tosiasiaa, että tähtipöly kuljettaa myös vettä, ei ole todistettu. Vasta nyt amerikkalaiset tiedemiehet ovat havainneet sen ensimmäistä kertaa eloperäinen aine joita kuljettavat tähtienväliset pölyhiukkaset yhdessä vesimolekyylien kanssa.

Miten vesi pääsi kuuhun?

Yhdysvaltalaisten tutkijoiden löytö voi auttaa nostamaan mysteerin verhon outojen jäämuodostelmien muodostumismekanismista. Huolimatta siitä, että Kuun pinta on täysin kuivattu, sen varjopuolelta löydettiin luotauksen avulla OH-yhdiste. Tämä löytö todistaa veden mahdollisen läsnäolon puolesta kuun suolistossa.

Kuun toinen puoli on kokonaan jään peitossa. Ehkä juuri kosmisen pölyn mukana vesimolekyylit osuivat sen pintaan monia miljardeja vuosia sitten.

Tutkijat ovat tulleet siihen johtopäätökseen siitä lähtien, kun Apollo-kuukulkijat kuun tutkiessa, jolloin kuun maaperänäytteitä toimitettiin Maahan. aurinkoinen tuuli aiheuttaa muutoksia kemiallinen koostumus tähtipöly, joka peittää planeettojen pinnat. Vesimolekyylien muodostumisen mahdollisuudesta kosmisen pölyn paksuudessa Kuussa kiisteltiin vielä silloin, mutta tuolloin käytettävissä olleet analyyttiset tutkimusmenetelmät eivät kyenneet todistamaan tai kumoamaan tätä hypoteesia.

Avaruuspöly - elämänmuotojen kantaja

Johtuen siitä, että vettä muodostuu hyvin pieni tilavuus ja se sijaitsee ohuessa kuoressa pinnalla avaruuspölyä, vasta nyt se on tullut mahdolliseksi nähdä elektronimikroskoopilla korkea resoluutio. Tutkijat uskovat, että samanlainen mekanismi veden liikkumiselle orgaanisten yhdisteiden molekyyleillä on mahdollista muissa galakseissa, joissa se pyörii "emätähden" ympärillä. Jatkotutkimuksissaan tutkijat aikovat tunnistaa tarkemmin, mitkä epäorgaaniset ja eloperäinen aine hiileen perustuvia esiintyy tähtipölyn rakenteessa.

Mielenkiintoista tietää! Eksoplaneetta on planeetta, joka on aurinkokunnan ulkopuolella ja kiertää tähtiä. Käytössä Tämä hetki Galaksistamme on visuaalisesti löydetty noin 1000 eksoplaneettaa, jotka muodostavat noin 800 planeettajärjestelmää. Epäsuorat havaitsemismenetelmät osoittavat kuitenkin 100 miljardin eksoplaneetan olemassaolon, joista 5-10 miljardilla on maapallon kaltaiset parametrit, eli ne ovat. Merkittävän panoksen aurinkokunnan kaltaisten planeettaryhmien etsimiseen antoi vuonna 2009 avaruuteen laukaistu tähtitieteellinen satelliittiteleskooppi Kepler yhdessä Planet Hunters -ohjelman kanssa.

Miten elämä voisi syntyä maan päälle?

On hyvin todennäköistä, että komeetat kulkevat avaruuden halki suuri nopeus, pystyvät luomaan tarpeeksi energiaa törmätessään planeetan kanssa aloittaakseen monimutkaisempien orgaanisten yhdisteiden synteesin, mukaan lukien aminohappomolekyylit, jään komponenteista. Samanlainen vaikutus tapahtuu, kun meteoriitti törmää planeetan jäiseen pintaan. Iskuaalto synnyttää lämpöä, joka laukaisee aminohappojen muodostumisen aurinkotuulen käsittelemistä yksittäisistä avaruuspölymolekyyleistä.

Mielenkiintoista tietää! Komeetat koostuvat suurista jäälohkoista, jotka muodostuivat vesihöyryn tiivistymisestä aurinkokunnan varhaisen luomisen aikana, noin 4,5 miljardia vuotta sitten. Rakenteessaan komeetat sisältävät hiilidioksidi, vesi, ammoniakki, metanoli. Nämä aineet voisivat komeettojen törmäyksessä Maahan, sen varhaisessa kehitysvaiheessa, tuottaa tarpeeksi energiaa aminohappojen - elämän kehittymiselle välttämättömien rakennusproteiinien - tuottamiseksi.

Tietokonesimulaatiot ovat osoittaneet, että jäiset komeetat, jotka törmäsivät maan pinnalle miljardeja vuosia sitten, saattoivat sisältää prebioottisia seoksia ja yksinkertaisia ​​aminohappoja, kuten glysiiniä, josta elämä Maan päällä myöhemmin sai alkunsa.

Taivaankappaleen ja planeetan törmäyksessä vapautuva energiamäärä riittää käynnistämään aminohappojen muodostumisprosessin

Tutkijat ovat havainneet, että aurinkokunnan sisältä löytyy jäisiä kappaleita, joissa on samanlaisia ​​orgaanisia yhdisteitä, joita löytyy komeetoista. Esimerkiksi Enceladus, yksi Saturnuksen satelliiteista, tai Europa, Jupiterin satelliitti, sisältävät kuorensa eloperäinen aine sekoitetaan jään kanssa. Hypoteettisesti mikä tahansa meteoriittien, asteroidien tai komeettojen pommittaminen satelliittiin voi johtaa elämän syntymiseen näille planeetoille.

Yhteydessä

Hei!

Tänään puhumme erittäin mielenkiintoisesta aiheesta, joka liittyy sellaiseen tieteeseen kuin tähtitiede! Puhutaanpa avaruuspölystä. Luulen, että monet teistä ovat kuulleet siitä ensimmäistä kertaa. Joten sinun täytyy kertoa hänestä kaikki, mitä vain minä tiedän! Koulussa - tähtitiede oli yksi suosikkiaineistani, sanon enemmän - suosikkini, koska tähtitiedestä läpäisin kokeen. Vaikka sain 13. lipun, joka oli vaikein, suoritin kokeen täydellisesti ja olin tyytyväinen!

Jos on melko helppo sanoa, mitä kosminen pöly on, voidaan kuvitella kaikki fragmentit, jotka ovat vain universumissa kosmisesta aineesta, esimerkiksi asteroideista. Ja loppujen lopuksi universumi ei ole vain avaruutta! Älä sekoita, rakas ja hyvä! Universumi on koko maailmamme - koko valtava maapallomme!

Miten avaruuspöly muodostuu?

Esimerkiksi kosmista pölyä voi muodostua kahden asteroidin törmääessä avaruudessa ja törmäyksen aikana ne hajoavat pieniksi hiukkasiksi. Monet tutkijat ovat myös taipuvaisia ​​uskomaan, että sen muodostuminen liittyy tähtienvälisen kaasun paksuuntumiseen.

Miten avaruuspöly syntyy?

Kuinka se muodostuu, saimme juuri selville, nyt opimme kuinka se syntyy. Yleensä nämä pölyjyvät syntyvät punaisten tähtien ilmakehässä, jos olet kuullut, tällaisia ​​​​punaisia ​​tähtiä kutsutaan myös kääpiötähdiksi; tapahtuu, kun tähdissä tapahtuu erilaisia ​​räjähdyksiä; kun kaasua poistuu aktiivisesti galaksien ytimistä; prototähtien ja planeettojen sumu - vaikuttaa kuitenkin myös sen esiintymiseen, kuten itse tähtien ilmakehä ja tähtienväliset pilvet.

Millaisia ​​kosmisen pölyn tyyppejä voidaan erottaa sen alkuperän perusteella?

Mitä tulee lajiin, alkuperän suhteen erotamme seuraavat lajit:

tähtienvälinen pöly, kun tähdissä tapahtuu räjähdys, tapahtuu valtava kaasun vapautuminen ja voimakas energian vapautuminen

intergalaktinen,

planeettojenvälinen,

ympäri planeetta: ilmestyi "roskana", jäännöksinä, muiden planeettojen muodostumisen jälkeen.

Onko olemassa lajeja, joita ei luokitella alkuperän, vaan ulkoisten ominaisuuksien perusteella?

mustat ympyrät, pienet, kiiltävät

mustia ympyröitä, mutta kooltaan suurempia, ja niissä on karkea pinta

ympyrät ovat mustia ja valkoisia palloja, joiden koostumuksessa on silikaattipohja

ympyrät, jotka koostuvat lasista ja metallista, ne ovat heterogeenisiä ja pieniä (20 nm)

ympyrät, jotka muistuttavat magnetiittijauhetta, ne ovat mustia ja näyttävät mustalta hiekalta

tuhkan ja kuonan kaltaiset ympyrät

laji, joka syntyi asteroidien, komeettojen ja meteoriittien törmäyksestä

Onnekas kysymys! Tietysti voi. Ja myös meteoriittien törmäyksestä. Minkä tahansa taivaankappaleiden törmäyksestä sen muodostuminen on mahdollista.

Kosmisen pölyn muodostumista ja alkuperää koskeva kysymys on edelleen kiistanalainen, ja eri tutkijat esittävät näkemyksiään, mutta voit pitää kiinni yhdestä tai kahdesta lähelläsi olevasta näkökulmasta tässä asiassa. Esimerkiksi se, joka on ymmärrettävämpi.

Loppujen lopuksi, edes sen lajien suhteen ei ole ehdottoman tarkkaa luokitusta!

pallot, joiden perusta on homogeeninen; niiden kuori on hapettunut;

pallot, joiden perusta on silikaatti; koska niissä on kaasusulkeumia, niiden ulkonäkö on usein samanlainen kuin kuona tai vaahto;

pallot, joiden perusta on metallia, jonka ydin on nikkeliä ja kobolttia; kuori on myös hapettunut;

ympyröitä, joiden täyttö on onttoa.

ne voivat olla jäisiä ja niiden kuori koostuu kevyistä elementeistä; suurissa jäähiukkasissa on jopa atomeja, joilla on magneettisia ominaisuuksia,

ympyrät, joissa on silikaatti- ja grafiittisulkeumat,

oksideista koostuvat ympyrät, jotka perustuvat diatomisiin oksideihin:

Avaruuspölyä ei täysin ymmärretä! Avoimia kysymyksiä on paljon, koska ne ovat kiistanalaisia, mutta mielestäni meillä on edelleen tärkeimmät ajatukset nyt!

Massaltaan kiinteät pölyhiukkaset muodostavat merkityksettömän osan maailmankaikkeudesta, mutta tähtienvälisen pölyn ansiosta tähdet, planeetat ja avaruutta tutkivat ja tähtiä ihailevat ihmiset ovat nousseet ja ilmestyvät edelleen. Millaista ainetta tämä kosminen pöly on? Mikä saa ihmiset varustamaan pienen valtion vuosibudjetin arvoisia retkikuntia avaruuteen siinä toivossa, etteikö varmaa varmuutta ole, että he poistaisivat ja tuovat maan päälle ainakin kourallisen tähtienvälistä pölyä?

Tähtien ja planeettojen välillä

Pölyksi kutsutaan tähtitiedossa pieniä, mikronin osia, avaruudessa lentäviä kiinteitä hiukkasia. Kosminen pöly jaetaan usein ehdollisesti planeettojenväliseen ja tähtienväliseen pölyyn, vaikka on selvää, että tähtienvälinen pääsy planeettojen väliseen avaruuteen ei ole kiellettyä. Pelkästään sen löytäminen sieltä, "paikallisesta" pölystä, ei ole helppoa, todennäköisyys on pieni ja sen ominaisuudet lähellä aurinkoa voivat muuttua merkittävästi. Jos nyt lennät pois aurinkokunnan rajoille, siellä on erittäin suuri todennäköisyys saada kiinni todellista tähtienvälistä pölyä. Ihanteellinen vaihtoehto on mennä aurinkokunnan ulkopuolelle kokonaan.

Pöly on planeettojenvälistä joka tapauksessa suhteellisen lähellä maata - asiaa on tutkittu melkoisesti. Aurinkokunnan koko tilan täyttävä ja päiväntasaajan tasoon keskittynyt se syntyi suurimmaksi osaksi asteroidien satunnaisten törmäysten ja Aurinkoa lähestyvien komeettojen tuhoutumisesta. Pölyn koostumus ei itse asiassa eroa Maahan putoavien meteoriittien koostumuksesta: on erittäin mielenkiintoista tutkia sitä, ja tällä alueella on vielä monia löytöjä, mutta näyttää siltä, ​​​​että ei ole erityistä juonittelua täällä. Mutta kiitos tämän pölyn sisään hyvä sää lännessä heti auringonlaskun jälkeen tai idässä ennen auringonnousua voit ihailla vaaleaa valokartiota horisontin yläpuolella. Tämä on niin kutsuttu horoskooppi auringonvalo pienten kosmisten pölyhiukkasten hajallaan.

Paljon mielenkiintoisempaa on tähtienvälinen pöly. Sen erottuva piirre on kiinteän ytimen ja kuoren läsnäolo. Ydin näyttää koostuvan pääasiassa hiilestä, piistä ja metalleista. Ja kuori on valmistettu pääasiassa kaasumaisista elementeistä, jotka on jäädytetty ytimen pinnalle, kiteytetty tähtienvälisen avaruuden "syvän jäätymisen" olosuhteissa, ja tämä on noin 10 kelviniä, vetyä ja happea. Siinä on kuitenkin molekyylien epäpuhtauksia ja monimutkaisempia. Nämä ovat ammoniakkia, metaania ja jopa moniatomisia orgaanisia molekyylejä, jotka tarttuvat pölyjyväseen tai muodostuvat sen pinnalle vaeltamisen aikana. Jotkut näistä aineista tietysti lentävät pois sen pinnalta, esimerkiksi ultraviolettisäteilyn vaikutuksesta, mutta tämä prosessi on palautuva - jotkut lentävät pois, toiset jäätyvät tai syntetisoituvat.

Nyt tähtien välisestä avaruudesta tai niiden läheisyydestä ei tietenkään ole kemiallisia, vaan fysikaalisia, eli spektroskooppisia, menetelmiä jo löydetty: vesi, hiilen, typen, rikin ja piin oksidit, kloorivety, ammoniakki, asetyleeni, orgaaniset hapot, kuten muurahais- ja etikkahappo, etyyli- ja metyylialkoholit, bentseeni, naftaleeni. He jopa löysivät aminohapon glysiinin!

Olisi mielenkiintoista saada kiinni ja tutkia tähtienvälistä pölyä, joka tunkeutuu aurinkokuntaan ja todennäköisesti putoaa maan päälle. Sen "saapuminen" ei ole helppoa, koska harvat tähtienväliset pölyhiukkaset onnistuvat pitämään jää "takkinsa" auringossa, erityisesti maan ilmakehässä. Isot kuumenevat liian kuumaksi avaruuden nopeus ei voida sammuttaa nopeasti, ja pölyhiukkaset "palavat". Pienet kuitenkin suunnittelevat ilmakehässä vuosia säilyttäen osan kuoresta, mutta tässä syntyy ongelma niiden löytämisessä ja tunnistamisessa.

On toinen erittäin kiehtova yksityiskohta. Se koskee pölyä, jonka ytimet koostuvat hiilestä. Hiili, joka syntetisoituu tähtien ytimissä ja lähtee avaruuteen esimerkiksi ikääntyvien (kuten punaisten jättiläisten) tähtien ilmakehästä, lentää ulos tähtienväliseen avaruuteen, jäähtyy ja tiivistyy suunnilleen samalla tavalla kuin kuuman päivän jälkeen sumu jäähtyneestä vedestä. höyryt kerääntyvät alamaille. Kiteytysolosuhteista riippuen voidaan saada kerrosrakenteita grafiittia, timanttikiteitä (kuvittele vain kokonaisia ​​pienten timanttien pilviä!) ja jopa onttoja hiiliatomipalloja (fullereeneja). Ja niihin, kenties, kuten tallelokeroon tai astiaan, varastoidaan hyvin muinaisen tähden ilmakehän hiukkasia. Tällaisten pölyhiukkasten löytäminen olisi valtava menestys.

Mistä avaruuspölyä löytyy?

On sanottava, että käsitys kosmisesta tyhjiöstä täysin tyhjänä on pitkään ollut vain runollinen metafora. Itse asiassa koko maailmankaikkeuden avaruus, sekä tähtien että galaksien välillä, on täynnä ainetta, virtaa alkuainehiukkasia, säteily ja magneettiset, sähköiset ja gravitaatiokentät. Ainoa, mitä voidaan suhteellisesti koskettaa, on kaasu, pöly ja plasma, joiden osuus maailmankaikkeuden kokonaismassasta on eri arvioiden mukaan vain noin 12 %. keskitiheys noin 10-24 g/cm3. Kaasua on avaruudessa eniten, lähes 99%. Tämä on pääasiassa vetyä (jopa 77,4 %) ja heliumia (21 %), loput muodostavat alle kaksi prosenttia massasta. Ja sitten on pölyä massan suhteen, se on melkein sata kertaa vähemmän kuin kaasu.

Vaikka joskus tyhjyys tähtienvälisessä ja galaktisessa tilassa on melkein ihanteellinen: joskus yhdelle aineatomille on 1 litra tilaa! Tällaista tyhjiötä ei ole maanpäällisissä laboratorioissa eikä aurinkokunnassa. Vertailun vuoksi voimme antaa seuraavan esimerkin: 1 cm 3:ssä hengittämämme ilmaa on noin 30 000 000 000 000 000 000 molekyyliä.

Tämä aine on jakautunut tähtienvälisessä avaruudessa hyvin epätasaisesti. Suurin osa tähtienvälisestä kaasusta ja pölystä muodostaa kaasu- ja pölykerroksen lähellä galaktisen kiekon symmetriatasoa. Sen paksuus galaksissamme on useita satoja valovuosia. Suurin osa kaasusta ja pölystä sen spiraalihaaroissa (haaroissa) ja ytimessä on keskittynyt pääasiassa jättimäisiin molekyylipilviin, joiden koko vaihtelee 5-50 parsekin (16160 valovuotta) välillä ja painaa kymmeniä tuhansia ja jopa miljoonia auringon massoja. Mutta myös näiden pilvien sisällä aine jakautuu epähomogeenisesti. Pilven päätilavuudessa, ns. turkissa, pääasiassa molekyylivedystä, hiukkastiheys on noin 100 kappaletta per 1 cm 3. Pilven sisällä tapahtuvissa tiivistymissä se saavuttaa kymmeniä tuhansia hiukkasia per 1 cm 3 ja näiden tiivistymien ytimissä yleensä miljoonia hiukkasia per 1 cm 3 . Tämä maailmankaikkeuden aineen jakautumisen epätasaisuus johtuu tähtien, planeettojen ja viime kädessä meidänkin olemassaolosta. Koska tähdet syntyvät tiheissä ja suhteellisen kylmissä molekyylipilvissa.

Mikä on mielenkiintoista: mitä suurempi pilven tiheys on, sitä monipuolisempi se on koostumukseltaan. Tässä tapauksessa pilven (tai sen yksittäisten osien) tiheyden ja lämpötilan ja niiden aineiden välillä, joiden molekyylit ovat siellä, on vastaavuus. Toisaalta tämä on kätevää pilvien tutkimiseen: tarkkailemalla niiden yksittäisiä komponentteja eri spektrialueilla spektrin ominaislinjoilla, esimerkiksi CO, OH tai NH 3, voit "katsoa" yhteen tai toiseen osaan. siitä. Toisaalta pilven koostumuksesta saatava tieto antaa meille mahdollisuuden oppia paljon siinä tapahtuvista prosesseista.

Lisäksi tähtienvälisessä avaruudessa on spektrien perusteella myös aineita, joiden olemassaolo maanpäällisissä olosuhteissa on yksinkertaisesti mahdotonta. Nämä ovat ioneja ja radikaaleja. Niiden kemiallinen aktiivisuus on niin korkea, että ne reagoivat välittömästi maan päällä. Ja avaruuden harvinaisen kylmässä tilassa he elävät pitkään ja melko vapaasti.

Yleensä tähtienvälisessä avaruudessa oleva kaasu ei ole vain atomia. Siellä missä on kylmempää, korkeintaan 50 kelviniä, atomit onnistuvat pysymään yhdessä muodostaen molekyylejä. Suuri massa tähtienvälistä kaasua on kuitenkin edelleen atomitilassa. Tämä on pääasiassa vetyä, sen neutraali muoto löydettiin suhteellisen hiljattain vuonna 1951. Kuten tiedät, se lähettää radioaaltoja, joiden pituus on 21 cm (taajuus 1420 MHz), joiden intensiteetti määritti, kuinka paljon se on galaksissa. Muuten, se on jakautunut epähomogeenisesti tähtien väliseen tilaan. Atomivetypilvissä sen pitoisuus saavuttaa useita atomeja per 1 cm3, mutta pilvien välillä se on suuruusluokkaa pienempi.

Lopuksi kuumien tähtien lähellä kaasua on ionien muodossa. Voimakas ultraviolettisäteily lämmittää ja ionisoi kaasun, ja se alkaa hehkua. Siksi alueet, joissa on korkea kuumakaasupitoisuus ja joiden lämpötila on noin 10 000 K, näyttävät valopilviltä. Niitä kutsutaan kevyiksi kaasusumuiksi.

Ja missä tahansa sumussa on enemmän tai vähemmän tähtienvälistä pölyä. Huolimatta siitä, että sumut on ehdollisesti jaettu pölyisiin ja kaasumaisiin, molemmissa on pölyä. Ja joka tapauksessa, se on pöly, joka ilmeisesti auttaa tähtiä muodostumaan sumujen syvyyksissä.

sumu esineitä

Kaikista avaruuskohteista sumut ovat ehkä kauneimpia. Totta, näkyvällä alueella olevat tummat sumut näyttävät aivan mustilta läiskiltä taivaalla, ja ne näkyvät parhaiten taustaa vasten Linnunrata. Mutta muilla sähkömagneettisten aaltojen alueilla, kuten infrapuna, ne näkyvät erittäin hyvin ja kuvat ovat hyvin epätavallisia.

Sumut ovat eristettyjä avaruudessa, ja niitä yhdistävät gravitaatiovoimat tai ulkoinen paine, kaasun ja pölyn kerääntyminen. Niiden massa voi olla 0,1 - 10 000 auringon massaa ja niiden koko voi olla 1 - 10 parsekkia.

Aluksi tähtitieteilijät ärsyttivät sumut. 1800-luvun puoliväliin asti löydettyjä sumuja pidettiin ärsyttävänä esteenä, joka esti tähtien havainnoinnin ja uusien komeettojen etsimisen. Vuonna 1714 englantilainen Edmond Halley, jonka nimeä kuuluisa komeetta kantaa, jopa laati "mustan listan" kuudesta sumusta, jotta ne eivät johtaisi "komeetan sieppaajia" harhaan, ja ranskalainen Charles Messier laajensi luettelon 103 esineeseen. Onneksi muusikko Sir William Herschel, hänen sisarensa ja poikansa, jotka rakastivat tähtitiedettä, kiinnostuivat sumuista. Tarkkaillessaan taivasta omilla kaukoputkillaan he jättivät jälkeensä luettelon sumuista ja tähtijoukkoista, jotka sisältävät tietoja 5 079 avaruusobjektista!

Herschelit käyttivät käytännössä loppuun noiden vuosien optisten teleskooppien mahdollisuudet. Kuitenkin valokuvauksen keksintö ja iso aika valotus mahdollisti hyvin heikosti valoisten kohteiden löytämisen. Hieman myöhemmin spektrianalyysimenetelmät, havainnot sähkömagneettisten aaltojen eri alueilla mahdollistivat tulevaisuudessa paitsi monien uusien sumujen havaitsemisen, myös niiden rakenteen ja ominaisuuksien määrittämisen.

Tähtienvälinen sumu näyttää kirkkaalta kahdessa tapauksessa: joko se on niin kuuma, että sen kaasu itsessään hohtaa, tällaisia ​​sumuja kutsutaan päästösumuiksi; tai itse sumu on kylmä, mutta sen pöly hajottaa lähellä olevan kirkkaan tähden valoa, tämä on heijastussumu.

Tummat sumut ovat myös tähtienvälisiä kaasu- ja pölykokoelmia. Mutta toisin kuin kevyet kaasusumut, jotka joskus näkyvät jopa vahvoilla kiikareilla tai kaukoputkella, kuten Orionin sumu, tummat sumut eivät säteile valoa, vaan absorboivat sitä. Kun tähden valo kulkee tällaisten sumujen läpi, pöly voi imeä sen kokonaan ja muuttaa sen silmälle näkymätönksi infrapunasäteilyksi. Siksi tällaiset sumut näyttävät tähtittömiltä upotuksilta taivaalla. V. Herschel kutsui niitä "rei'iksi taivaalla". Ehkä näyttävin niistä on Hevosenpääsumu.

Pölyhiukkaset eivät kuitenkaan välttämättä absorboi tähtien valoa kokonaan, vaan sirottavat sitä vain osittain, vaikkakin valikoivasti. Tosiasia on, että tähtienvälisten pölyhiukkasten koko on lähellä sinisen valon aallonpituutta, joten se hajoaa ja absorboituu voimakkaammin, ja tähtien valon ”punainen” osa tavoittaa meidät paremmin. Muuten, tämä hyvä tapa arvioi pölyrakeiden kokoa sen mukaan, kuinka ne vaimentavat eri aallonpituuksien valoa.

tähti pilvestä

Tähtien muodostumisen syitä ei ole tarkasti selvitetty, on olemassa vain malleja, jotka selittävät kokeelliset tiedot enemmän tai vähemmän luotettavasti. Lisäksi muodostumistavat, ominaisuudet ja edelleen kohtalo tähdet ovat hyvin erilaisia ​​ja riippuvat monista tekijöistä. On kuitenkin olemassa vakiintunut käsite tai pikemminkin kehittynein hypoteesi, jonka ydin on yleisesti ottaen, johtuu siitä, että tähdet muodostuvat tähtienvälisestä kaasusta alueilla, joilla on lisääntynyt ainetiheys, eli tähtienvälisten pilvien syvyyksissä. Pöly materiaalina voitaisiin jättää huomiotta, mutta sen rooli tähtien muodostumisessa on valtava.

Tämä tapahtuu (alkeimmassa versiossa yhdelle tähdelle), ilmeisesti näin. Ensinnäkin prototähtien pilvi tiivistyy tähtienvälisestä väliaineesta, mikä voi johtua painovoiman epävakaudesta, mutta syyt voivat olla erilaisia, eikä niitä vielä täysin ymmärretä. Tavalla tai toisella se supistuu ja vetää puoleensa ainetta ympäröivästä tilasta. Lämpötila ja paine sen keskustassa nousevat, kunnes tämän kutistuvan kaasupallon keskellä olevat molekyylit alkavat hajota atomeiksi ja sitten ioneiksi. Tällainen prosessi jäähdyttää kaasua ja paine ytimen sisällä laskee jyrkästi. Ydin puristuu kokoon ja shokkiaalto etenee pilven sisällä ja hylkää sen ulkokerrokset. Muodostuu prototähti, joka jatkaa kutistumista gravitaatiovoimien vaikutuksesta, kunnes sen keskustassa alkavat lämpöydinfuusioreaktiot - vedyn muuttuminen heliumiksi. Puristus jatkuu jonkin aikaa, kunnes gravitaatiopuristusvoimat tasapainottavat kaasun ja säteilypaineen voimia.

On selvää, että muodostuneen tähden massa on aina pienempi kuin sen "tuottaneen" sumun massa. Osa aineesta, joka ei ehtinyt pudota ytimeen, "pyyhkäisee" shokkiaallon vaikutuksesta, säteily ja hiukkaset virtaavat yksinkertaisesti ympäröivään tilaan tämän prosessin aikana.

Tähtien ja tähtijärjestelmien muodostumisprosessiin vaikuttavat monet tekijät, mukaan lukien magneettikenttä, joka usein myötävaikuttaa prototähtien pilven "murtumiseen" kahdeksi, harvemmin kolmeksi fragmentiksi, joista kukin puristuu omaksi prototähdeksi. painovoiman vaikutus. Siten esimerkiksi monet tuplaavat tähtijärjestelmät kaksi tähteä, jotka pyörivät yhteisen massakeskuksen ympärillä ja liikkuvat avaruudessa kokonaisuutena.

Kun ydinpolttoaineen "vanheneminen" tähtien suolistossa vähitellen palaa loppuun, ja mitä nopeammin, sitä nopeammin lisää tähtiä. Tässä tapauksessa reaktioiden vetykierto korvataan heliumilla, minkä jälkeen ydinfuusioreaktioiden seurauksena yhä raskaampi kemiallisia alkuaineita rautaa asti. Lopulta ydin, joka ei saa enemmän energiaa lämpöydinreaktioista, pienenee jyrkästi kokoaan, menettää stabiilisuutensa ja sen aine putoaa itsensä päälle. Tapahtuu voimakas räjähdys, jonka aikana aine voi lämmetä miljardeihin asteisiin ja ytimien väliset vuorovaikutukset johtavat uusien kemiallisten alkuaineiden muodostumiseen, raskaimpiin asti. Räjähdykseen liittyy voimakas energian vapautuminen ja aineen vapautuminen. Tähti räjähtää, prosessia kutsutaan supernovaräjähdykseksi. Lopulta tähti muuttuu massasta riippuen neutronitähdeksi tai mustaksi aukoksi.

Näin luultavasti todella tapahtuu. Joka tapauksessa ei ole epäilystäkään siitä, että nuoret, eli kuumat, tähdet ja niiden joukot ovat ennen kaikkea vain sumuissa, eli alueilla, joilla on lisääntynyt kaasu- ja pölytiheys. Tämä näkyy selvästi valokuvissa, jotka on otettu teleskooppien eri aallonpituusalueilla.

Tämä ei tietenkään ole muuta kuin karkein yhteenveto tapahtumien sarjasta. Meille kaksi asiaa ovat pohjimmiltaan tärkeitä. Ensinnäkin, mikä on pölyn rooli tähtien muodostumisessa? Ja toinen, mistä se itse asiassa tulee?

Universaali jäähdytysneste

Kosmisen aineen kokonaismassassa itse pöly eli kiinteiksi hiukkasiksi yhdistetyt hiili-, piin ja joidenkin muiden alkuaineiden atomit ovat niin pieniä, että ne ovat joka tapauksessa rakennusmateriaali tähdille näyttäisi siltä, ​​​​että ei voida ottaa huomioon. Itse asiassa heidän roolinsa on kuitenkin suuri, he jäähdyttävät kuumaa tähtienvälistä kaasua muuttaen sen erittäin kylmäksi tiheäksi pilveksi, josta sitten saadaan tähdet.

Tosiasia on, että tähtienvälinen kaasu ei voi jäähtyä itseään. Vetyatomin elektronirakenne on sellainen, että se voi luovuttaa ylimääräistä energiaa, jos sellaista on, säteilemällä valoa spektrin näkyvällä ja ultraviolettialueella, mutta ei infrapuna-alueella. Kuvaannollisesti sanottuna vety ei voi säteillä lämpöä. Jäähtyäkseen kunnolla se tarvitsee "jääkaapin", jonka roolia hoitavat tarkasti tähtienvälisen pölyn hiukkaset.

Törmäyksessä pölyhiukkasten kanssa suurella nopeudella, toisin kuin raskaammat ja hitaammat pölyhiukkaset, kaasumolekyylit lentävät nopeasti ja menettävät nopeutta ja kineettinen energia siirretty pölyyn. Se myös lämpenee ja luovuttaa tätä ylimääräistä lämpöä ympäröivään tilaan, myös infrapunasäteilyn muodossa, samalla kun itse jäähtyy. Joten ottamalla vastaan ​​tähtienvälisten molekyylien lämmön, pöly toimii eräänlaisena säteilijänä, joka jäähdyttää kaasupilviä. Sen massa ei ole paljon - noin 1% pilven koko aineen massasta, mutta tämä riittää poistamaan ylimääräistä lämpöä miljoonien vuosien aikana.

Kun pilven lämpötila laskee, myös paine laskee, pilvi tiivistyy ja siitä voi jo syntyä tähtiä. Sen materiaalin jäänteet, josta tähti syntyi, ovat puolestaan ​​planeettojen muodostumisen lähde. Täällä pölyhiukkaset sisältyvät jo niiden koostumukseen ja suurempina määrinä. Koska syntyessään tähti lämpenee ja kiihdyttää kaikkea ympärillään olevaa kaasua, ja pöly jää lentää lähellä. Loppujen lopuksi se pystyy jäähtymään ja vetää puoleensa uusi tähti, joka on paljon vahvempi kuin yksittäiset kaasumolekyylit. Lopulta vastasyntyneen tähden vieressä on pölypilvi ja reunalla pölykyllästetty kaasu.

Siellä syntyvät kaasuplaneetat, kuten Saturnus, Uranus ja Neptunus. No, kiinteitä planeettoja ilmestyy tähden lähelle. Meillä on Mars, Maa, Venus ja Merkurius. Osoittautuu melko selkeä jako kahteen vyöhykkeeseen: kaasuplaneetat ja kiinteät planeetat. Joten maapallo osoittautui suurelta osin tehty tähtienvälisistä pölyhiukkasista. Metallisista pölyhiukkasista on tullut osa planeetan ydintä, ja nyt maapallolla on valtava rautaydin.

Nuoren universumin mysteeri

Jos galaksi on muodostunut, niin mistä pöly tulee? Periaatteessa tiedemiehet ymmärtävät. Sen merkittävimmät lähteet ovat novat ja supernovat, jotka menettävät osan massastaan ​​"pudottamalla" kuoren ympäröivään tilaan. Lisäksi pölyä syntyy myös punaisten jättiläisten laajenevassa ilmakehässä, josta se kirjaimellisesti pyyhkäisee pois säteilypaineen vaikutuksesta. Niiden viileässä, tähtien standardien mukaan ilmakehässä (noin 2,5 3 tuhatta kelviniä) on melko paljon suhteellisen monimutkaisia ​​molekyylejä.

Mutta tässä on mysteeri, jota ei ole vielä ratkaistu. Aina on uskottu, että pöly on tähtien evoluution tuote. Toisin sanoen tähtien täytyy syntyä, olla olemassa jonkin aikaa, vanhentua ja esimerkiksi tuottaa pölyä viimeisessä supernovaräjähdyksessä. Mutta mikä oli ensin, muna vai kana? Ensimmäinen tähden syntymiseen tarvittava pöly tai ensimmäinen tähti, joka jostain syystä syntyi ilman pölyn apua, vanheni, räjähti muodostaen aivan ensimmäisen pölyn.

Mitä oli alussa? Loppujen lopuksi, kun alkuräjähdys tapahtui 14 miljardia vuotta sitten, maailmankaikkeudessa oli vain vetyä ja heliumia, ei muita alkuaineita! Silloin ensimmäiset galaksit, valtavat pilvet ja niistä alkoivat nousta ensimmäiset tähdet, joiden piti käydä läpi pitkän ajan. elämän polku. Tähtien ytimissä tapahtuvien lämpöydinreaktioiden piti "hitsata" monimutkaisempia kemiallisia alkuaineita, muuttaa vedystä ja heliumista hiileksi, typeksi, hapeksi ja niin edelleen, ja vasta sen jälkeen tähden piti heittää kaikki avaruuteen räjähtäen tai vähitellen. kuoren pudottaminen. Sitten tämän massan piti jäähtyä, jäähtyä ja lopulta muuttua pölyksi. Mutta jo 2 miljardia vuotta alkuräjähdyksen jälkeen, varhaisimmista galakseista oli pölyä! Teleskooppien avulla se löydettiin galakseista, jotka ovat 12 miljardin valovuoden päässä meidän galaksista. Samaan aikaan 2 miljardia vuotta on liian lyhyt aika kokonaisuudelle elinkaari tähdet: tänä aikana useimmat tähdet eivät ehdi vanheta. Mistä nuoressa galaksissa pöly tuli, jos siellä ei pitäisi olla muuta kuin vetyä ja heliumia, mysteeri.

Mote reaktori

Tähtienvälinen pöly ei ainoastaan ​​toimi eräänlaisena yleisenä kylmäaineena, vaan kenties pölyn ansiosta monimutkaisia ​​molekyylejä ilmaantuu avaruuteen.

Tosiasia on, että pölyjyvän pinta voi toimia samanaikaisesti reaktorina, jossa molekyylejä muodostuu atomeista, ja katalysaattorina niiden synteesin reaktioihin. Onhan todennäköisyys, että useat eri alkuaineiden atomit törmäävät kerralla yhdessä pisteessä ja jopa ovat vuorovaikutuksessa keskenään lämpötilassa, joka on hieman absoluuttisen nollan yläpuolella, on käsittämättömän pieni. Toisaalta todennäköisyys, että pölyhie törmää peräkkäin lennon aikana eri atomien tai molekyylien kanssa, erityisesti kylmän tiheän pilven sisällä, on melko suuri. Itse asiassa näin tapahtuu, ja tähtienvälisten pölyjyvien kuori muodostuu atomeista ja molekyyleistä, jotka ovat jäätyneet siihen.

Kiinteällä pinnalla atomit ovat vierekkäin. Vaeltaessaan pölyjyvän pinnan yli energeettisesti edullisinta paikkaa etsiessään atomit kohtaavat ja saavat mahdollisuuden reagoida toistensa kanssa. Tietysti hyvin hitaasti pölyjyvien lämpötilan mukaisesti. Hiukkasten pinnalla, erityisesti niiden, jotka sisältävät metallia ytimessä, voi olla katalyytin ominaisuuksia. Maan kemistit tietävät hyvin, että tehokkaimmat katalyytit ovat vain mikronin murto-osan hiukkasia, joiden päälle kootaan ja sitten reagoivat molekyylit, jotka ovat normaaleissa olosuhteissa täysin "välinpitämättömiä" toisilleen. Ilmeisesti myös molekyylivetyä muodostuu tällä tavalla: sen atomit "tarttuvat" pölyjyväseen ja lentää sitten pois siitä, mutta jo pareittain, molekyylien muodossa.

On hyvin mahdollista, että pienet tähtienväliset pölyrakeet, jotka ovat säilyttäneet kuorissaan muutamia orgaanisia molekyylejä, mukaan lukien yksinkertaisimmat aminohapot, toivat ensimmäiset "elämän siemenet" Maahan noin 4 miljardia vuotta sitten. Tämä ei tietenkään ole muuta kuin kaunis hypoteesi. Mutta sen eduksi on se, että aminohappo glysiini löytyi kylmän kaasun ja pölypilvien koostumuksesta. Ehkä muitakin on, vain toistaiseksi kaukoputkien ominaisuudet eivät salli niitä havaita.

Pölyn metsästys

Tähtienvälisen pölyn ominaisuuksia on tietysti mahdollista tutkia kaukaa maapallolla tai sen satelliiteilla sijaitsevien kaukoputkien ja muiden instrumenttien avulla. Mutta on paljon houkuttelevampaa ottaa kiinni tähtienväliset pölyhiukkaset ja sitten tutkia niitä yksityiskohtaisesti, selvittää ei teoreettisesti, vaan käytännössä, mistä ne koostuvat, miten ne on järjestetty. Tässä on kaksi vaihtoehtoa. Voit päästä avaruuden syvyyksiin, kerätä sinne tähtienvälistä pölyä, tuoda sitä Maahan ja analysoida sitä kaikin mahdollisin tavoin. Tai voit yrittää lentää pois aurinkokunnasta ja analysoida matkan varrella olevaa pölyä suoraan avaruusaluksen kyydissä ja lähettää tiedot Maahan.

NASA teki useita vuosia sitten ensimmäisen yrityksen tuoda näytteitä tähtienvälisestä pölystä ja yleensä tähtienvälisen väliaineen aineesta. Avaruusalus oli varustettu erityisillä ansoilla - keräilijillä tähtienvälisen pölyn ja kosmisten tuulen hiukkasten keräämiseksi. Pölyhiukkasten kiinnittämiseksi kuoriaan menettämättä ansoja täytettiin erityisellä aineella, niin sanotulla aerogeelillä. Tämä erittäin kevyt vaahtoava aine (jonka koostumus on liikesalaisuus) muistuttaa hyytelöä. Pölyhiukkaset takertuvat siihen, ja sitten, kuten missä tahansa ansassa, kansi napsahtaa kiinni ollakseen auki jo maan päällä.

Tämän projektin nimi oli Stardust Stardust. Hänen ohjelmansa on loistava. Helmikuussa 1999 laukaisun jälkeen aluksella olevat laitteet keräävät lopulta näytteitä tähtienvälisestä pölystä ja erikseen pölystä viime helmikuussa lähellä Maata lentäneen Wild-2-komeetan välittömästä läheisyydestä. Nyt tällä arvokkaimmalla lastilla täytetyillä konteilla alus lentää kotiin laskeutumaan 15. tammikuuta 2006 Utahiin, lähellä Salt Lake Cityä (USA). Silloin tähtitieteilijät näkevät vihdoin omin silmin (mikroskoopin avulla tietysti) juuri ne pölyhiukkaset, joiden koostumuksen ja rakenteen mallit he ovat jo ennustaneet.

Ja elokuussa 2001 Genesis lensi hakemaan ainenäytteitä syvästä avaruudesta. Tämä NASA-projekti oli suunnattu pääasiassa aurinkotuulen hiukkasten vangitsemiseen. Vietettyään 1 127 päivää ulkoavaruudessa, jonka aikana se lensi noin 32 miljoonaa kilometriä, alus palasi ja pudotti maapallolle kapselin saatujen näytteiden kanssa - ansoja ioneilla, aurinkotuulen hiukkasilla. Valitettavasti sattui onnettomuus, laskuvarjo ei avautunut, ja kapseli putosi maahan kaikin voimin. Ja kaatui. Tietenkin hylky kerättiin ja tutkittiin huolellisesti. Kuitenkin maaliskuussa 2005 Houstonissa pidetyssä konferenssissa ohjelman osallistuja Don Barnetty totesi, että neljä aurinkotuulen hiukkasia sisältäviä keräilijöitä ei vaikuttanut, ja tutkijat tutkivat aktiivisesti niiden sisältöä, 0,4 mg vangittua aurinkotuulta, Houstonissa. .

Nyt NASA valmistelee kuitenkin kolmatta projektia, vieläkin suurempaa. Tämä on Interstellar Probe -avaruustehtävä. Tällä kertaa avaruusalus poistetaan 200 a etäisyydeltä. esim. maasta (eli etäisyys maasta aurinkoon). Tämä alus ei koskaan palaa, mutta se "täytetään" laajalla valikoimalla laitteita, mukaan lukien ja analysoidakseen näytteitä tähtienvälisestä pölystä. Jos kaikki menee hyvin, tähtienväliset pölyhiukkaset syvästä avaruudesta lopulta vangitaan, valokuvataan ja analysoidaan automaattisesti suoraan avaruusaluksessa.

Nuorten tähtien muodostuminen

1. Jättimäinen galaktinen molekyylipilvi, jonka koko on 100 parsekkia, massa 100 000 aurinkoa, lämpötila 50 K, tiheys 10 2 hiukkasta / cm 3. Tämän pilven sisällä on laajamittaisia ​​kondensaatioita, diffuusia kaasu- ja pölysumuja (110 kpl, 10 000 aurinkoa, 20 K, 10 3 hiukkasta/cm 4 hiukkasta/cm3). Jälkimmäisen sisällä on pallosia, joiden koko on 0,1 kpl, massa 110 aurinkoa ja tiheys 10 10 6 hiukkasta / cm 3, joissa muodostuu uusia tähtiä.

2. Tähden syntymä kaasu- ja pölypilven sisällä

3. Uusi tähti säteilyllään ja tähtituulillaan kiihdyttää ympäröivän kaasun pois itsestään

4. Nuori tähti saapuu avaruuteen puhtaana ja ilman kaasua ja pölyä työntäen sen synnyttänyttä sumua

Auringon massaltaan yhtä suuren tähden "alkion" kehityksen vaiheet

5. Gravitaatiollisesti epävakaan pilven alkuperä, kooltaan 2 000 000 aurinkoa, jonka lämpötila on noin 15 K ja alkutiheys 10 -19 g/cm 3

6. Useiden satojen tuhansien vuosien jälkeen tämä pilvi muodostaa ytimen, jonka lämpötila on noin 200 K ja kooltaan 100 aurinkoa, ja sen massa on edelleen vain 0,05 Auringon massasta.

7. Tässä vaiheessa ydin, jonka lämpötila on jopa 2 000 K, kutistuu jyrkästi vetyionisaation vuoksi ja samalla lämpenee 20 000 K, kasvavaan tähteen putoavan aineen nopeus saavuttaa 100 km/s

8. Kahden auringon kokoinen prototähti, jonka lämpötila on keskellä 2x10 5 K ja pinnalla 3x10 3 K

9. Tähtien esievoluution viimeinen vaihe on hidas puristus, jonka aikana litiumin ja berylliumin isotoopit palavat. Vasta lämpötilan noustessa 6x10 6 K:een, alkavat tähden sisäpuolella heliumissa synteesin lämpöydinreaktiot vedystä. Aurinkomme kaltaisen tähden syntymäjakson kokonaiskesto on 50 miljoonaa vuotta, minkä jälkeen tällainen tähti voi palaa hiljaa miljardeja vuosia

Olga Maksimenko, kemian kandidaatti

Tähtienvälinen pöly on Universumin kaikissa nurkissa tapahtuvien eri intensiteetin prosessien tuote, ja sen näkymättömät hiukkaset saavuttavat jopa Maan pinnan lentääkseen meitä ympäröivässä ilmakehässä.

Toistuvasti vahvistettu tosiasia - luonto ei pidä tyhjyydestä. tähtienvälinen tilaa, joka näyttää meille tyhjiöltä, on itse asiassa täynnä kaasua ja mikroskooppisia, kooltaan 0,01-0,2 mikronia, pölyhiukkasia. Näiden näkymättömien elementtien yhdistelmä synnyttää valtavan kokoisia esineitä, eräänlaisia ​​universumin pilviä, jotka kykenevät absorboimaan tietyntyyppistä spektrisäteilyä tähdistä, toisinaan piilottaen ne kokonaan maallisilta tutkijoilta.

Mistä tähtienvälinen pöly on tehty?

Näillä mikroskooppisilla hiukkasilla on ydin, joka muodostuu tähtien kaasuvaippaan ja riippuu täysin sen koostumuksesta. Esimerkiksi grafiittipöly muodostuu hiililamppujen rakeista ja silikaattipöly hapesta. Tämä on mielenkiintoinen prosessi, joka kestää vuosikymmeniä: kun tähdet jäähtyvät, ne menettävät molekyylinsä, jotka avaruuteen lentäessä yhdistyvät ryhmiksi ja muodostavat pohjan pölyjyvän ytimelle. Lisäksi muodostuu vetyatomien ja monimutkaisempien molekyylien kuori. Alhaisissa lämpötiloissa tähtienvälinen pöly on jääkiteiden muodossa. Vaeltaessaan galaksissa pienet matkustajat menettävät osan kaasusta kuumennettaessa, mutta uudet molekyylit syrjäyttävät poistuneet molekyylit.

Sijainti ja ominaisuudet

Suurin osa galaksillemme putoavasta pölystä on keskittynyt Linnunradan alueelle. Se erottuu tähtien taustasta mustien raitojen ja pisteiden muodossa. Huolimatta siitä, että pölyn paino on mitätön verrattuna kaasun painoon ja on vain 1%, se pystyy piilottamaan taivaankappaleet meiltä. Vaikka hiukkasten välissä on kymmeniä metrejä, mutta jopa sellaisessa määrin tiheimmät alueet absorboivat jopa 95 % tähtien lähettämästä valosta. Kaasu- ja pölypilvien koot järjestelmässämme ovat todella valtavia, ne mitataan sadoissa valovuosissa.

Vaikutus havaintoihin

Thackeray-pallot peittävät takanaan olevan taivaan alueen

Tähtienvälinen pöly imee suurimman osan tähtien säteilystä, erityisesti sinisessä spektrissä, se vääristää niiden valoa ja napaisuutta. Kaukaisista lähteistä tulevat lyhyet aallot saavat suurimman vääristymän. Kaasun kanssa sekoittuneet mikrohiukkaset näkyvät tummina täplinä Linnunradalla.

Tämän tekijän yhteydessä Galaxymme ydin on täysin piilossa ja on havainnoitavissa vain infrapunasäteissä. Pilvet, joissa on korkea pölypitoisuus, muuttuvat lähes läpinäkymättömiksi, joten sisällä olevat hiukkaset eivät menetä jäistä kuorta. Nykyaikaiset tutkijat ja tiedemiehet uskovat, että juuri he tarttuvat yhteen muodostaen uusien komeettojen ytimiä.

Tiede on osoittanut pölyrakeiden vaikutuksen tähtien muodostumisprosesseihin. Nämä hiukkaset sisältävät erilaisia ​​aineita, mukaan lukien metallit, jotka toimivat katalyytteinä useissa kemiallisissa prosesseissa.

Planeettamme lisää massaansa joka vuosi putoavan tähtienvälisen pölyn vuoksi. Tietenkin nämä mikroskooppiset hiukkaset ovat näkymättömiä, ja niiden löytämiseksi ja tutkimiseksi ne tutkivat merenpohjaa ja meteoriitteja. Tähtienvälisen pölyn keräämisestä ja toimittamisesta on tullut yksi avaruusalusten ja tehtävien tehtävistä.

Maapallon ilmakehään saapuessaan suuret hiukkaset menettävät kuorensa ja pienet kiertävät ympärillämme näkymättömästi vuosia. Kosminen pöly on kaikkialla läsnä ja samanlaista kaikissa galakseissa, tähtitieteilijät havaitsevat säännöllisesti tummia viivoja kaukaisten maailmojen pinnalla.