Космически прах и странни топки в древни земни пластове. Тайните на специално вещество

Междузвездният прах е продукт на процеси с различна интензивност, протичащи във всички краища на Вселената, а неговите невидими частици достигат дори повърхността на Земята, летейки в атмосферата около нас.

Многократно е доказано, че природата не обича празнотата. Междузвезден пространство, който ни изглежда като вакуум, всъщност е пълен с газ и микроскопични, с размери 0,01-0,2 микрона, прахови частици. Комбинацията от тези невидими елементи поражда обекти с огромни размери, нещо като облаци от Вселената, способни да абсорбират определени видове спектрално лъчение от звездите, понякога напълно скривайки ги от земните изследователи.

От какво е направен междузвездният прах?

Тези микроскопични частици имат ядро, което се образува в газовата обвивка на звездите и е напълно зависимо от нейния състав. Например, графитен прах се образува от зърна от въглеродни звезди, а силикатният прах се образува от частици кислород. Това е интересен процес, който продължава десетилетия: докато звездите се охлаждат, те губят своите молекули, които, летейки в космоса, се обединяват в групи и стават основата на ядрото на прашинка. След това се образува обвивка от водородни атоми и по-сложни молекули. В условия ниски температуриМеждузвездният прах се намира под формата на ледени кристали. Скитайки из Галактиката, малките пътешественици губят част от газа при нагряване, но нови молекули заемат мястото на заминалите молекули.

Местоположение и имоти

По-голямата част от праха, който пада върху нашата Галактика, е концентриран в региона млечен път. Той се откроява на фона на звездите под формата на черни ивици и петна. Въпреки факта, че теглото на праха е незначително в сравнение с теглото на газа и е само 1%, той е в състояние да скрие небесните тела от нас. Въпреки че частиците са разделени една от друга на десетки метри, дори и в това количество най-плътните области поглъщат до 95% от светлината, излъчвана от звездите. Размерът на облаците газ и прах в нашата система е наистина огромен, измерен в стотици светлинни години.

Въздействие върху наблюденията

Глобулите на Текери правят областта на небето зад тях невидима

Междузвездният прах поглъща по-голямата част от радиацията от звездите, особено в синия спектър, и изкривява тяхната светлина и полярност. Най-голямо изкривяване изпитват късите вълни от далечни източници. Микрочастиците, смесени с газ, се виждат като тъмни петна в Млечния път.

Поради този фактор ядрото на нашата Галактика е напълно скрито и достъпно за наблюдение само в инфрачервени лъчи. Облаците с висока концентрация на прах стават почти непрозрачни, така че частиците вътре не губят своята ледена обвивка. Съвременните изследователи и учени смятат, че именно те, когато се слепват, образуват ядрата на новите комети.

Науката е доказала влиянието на праховите гранули върху процесите на звездообразуване. Тези частици съдържат различни вещества, включително метали, които действат като катализатори за множество химични процеси.

Нашата планета увеличава масата си всяка година поради падането звезден прах. Разбира се, тези микроскопични частици са невидими и за да ги намерят и изследват, те изучават океанското дъно и метеоритите. Събирането и доставянето на междузвезден прах се превърна в една от функциите на космическите кораби и мисии.

Когато големите частици навлязат в земната атмосфера, те губят обвивката си и малките частици кръжат около нас невидими с години. Космическият прах е повсеместен и подобен във всички галактики; астрономите редовно наблюдават тъмни черти по лицата на далечни светове.

Космически прах

частици материя в междузвездното и междупланетното пространство. Светлопоглъщащите кондензации на космоса се виждат като тъмни петнав снимки на Млечния път. Затихването на светлината поради влиянието на т.нар. междузвездното поглъщане или изчезване не е същото за електромагнитните вълни различни дължини λ , в резултат на което се наблюдава зачервяване на звездички. Във видимата област изчезването е приблизително пропорционално на λ -1, в близката ултравиолетова област е почти независима от дължината на вълната, но около 1400 Å има допълнителен максимум на абсорбция. Повечето от изчезването се дължи на разсейване на светлината, а не на поглъщане. Това следва от наблюдения на отражателни мъглявини, съдържащи космически частици, видими около звезди от спектрален клас B и някои други звезди, достатъчно ярки, за да осветяват праха. Сравнението на яркостта на мъглявините и звездите, които ги осветяват, показва, че албедото на праха е високо. Наблюдаваното изчезване и албедо водят до заключението, че кристалната структура се състои от диелектрични частици с примес на метали с размер малко по-малък от 1 µm.Максимумът на ултравиолетовата екстинкция може да се обясни с факта, че вътре в праховите зърна има графитни люспи с размери около 0,05 × 0,05 × 0,01 µm.Поради дифракцията на светлината от частица, чиито размери са сравними с дължината на вълната, светлината се разсейва предимно напред. Междузвездното поглъщане често води до поляризация на светлината, което се обяснява с анизотропията на свойствата на праховите зърна (удължената форма на диелектричните частици или анизотропията на проводимостта на графита) и тяхната подредена ориентация в пространството. Последното се обяснява с действието на слабо междузвездно поле, което ориентира прашинките с дългата си ос, перпендикулярна на линията на полето. Така, наблюдавайки поляризираната светлина на далечни небесни тела, може да се прецени ориентацията на полето в междузвездното пространство.

Относителното количество прах се определя от средното поглъщане на светлина в галактическата равнина - от 0,5 до няколко звездни величини на 1 килопарсек във визуалната област на спектъра. Масата на праха съставлява около 1% от масата на междузвездната материя. Прахът, подобно на газа, се разпределя неравномерно, образувайки облаци и по-плътни образувания - глобули. В глобулите прахът действа като охлаждащ фактор, екранирайки светлината на звездите и излъчвайки в инфрачервения лъч енергията, получена от прашинката от нееластични сблъсъци с газови атоми. На повърхността на праха атомите се комбинират в молекули: прахът е катализатор.

С. Б. Пикелнер.


Велика съветска енциклопедия. - М.: Съветска енциклопедия. 1969-1978 .

Вижте какво е „космически прах“ в други речници:

    Частици от кондензирана материя в междузвездното и междупланетното пространство. Според съвременните концепции космическият прах се състои от частици с размери прибл. 1 µm с графитно или силикатно ядро. В Галактиката се образува космически прах... ... Голям енциклопедичен речник

    КОСМИЧЕСКИ ПРАХ, много малки частици твърда материя, открити във всяка част на Вселената, включително метеоритен прах и междузвездна материя, способни да абсорбират звездна светлина и да образуват тъмни мъглявини в галактиките. Сферичен...... Научно-технически енциклопедичен речник

    КОСМИЧЕСКИ ПРАХ - метеоритен прах, както и най-малките частици материя, които образуват прах и други мъглявини в междузвездното пространство... Голяма политехническа енциклопедия

    космически прах- Много малки частици твърда материя, присъстващи в космоса и падащи на Земята... Речник по география

    Частици от кондензирана материя в междузвездното и междупланетното пространство. от модерни идеи, космическият прах се състои от частици с размер около 1 микрон със сърцевина от графит или силикат. В Галактиката се образува космически прах... ... енциклопедичен речник

    Образува се в космоса от частици с размери от няколко молекули до 0,1 mm. 40 килотона космически прахсе установява на планетата Земя всяка година. Космическият прах може да се различи и по астрономическата му позиция, например: междугалактически прах, ... ... Wikipedia

    космически прах- kosminės dulkės statusas T sritis fizika atitikmenys: англ. космически прах; междузвезден прах; космически прах vok. междузвезден Staub, m; kosmische Staubteilchen, м рус. космически прах, f; междузвезден прах, франц. poussière cosmique, f; poussière… … Fizikos terminų žodynas

    космически прах- kosminės dulkės statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Atmosferoje susidarančios meteorinės dulkės. атитикменйс: англ. космически прах vok. kosmischer Staub, м рус. космически прах, е... Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas

    Частици, кондензирани във va в междузвездното и междупланетното пространство. Според съвременните Според идеите K. p се състои от частици с размери прибл. 1 µm с графитно или силикатно ядро. В Галактиката космосът образува кондензации от облаци и глобули. Обаждания...... Природознание. енциклопедичен речник

    Частици от кондензирана материя в междузвездното и междупланетното пространство. Състои се от частици с размер около 1 микрон със сърцевина от графит или силикат, в Галактиката образува облаци, които причиняват отслабване на светлината, излъчвана от звездите и... ... Астрономически речник

Книги

  • Деца за космоса и космонавтите, Г. Н. Елкин. Тази книга представя невероятен святпространство. На нейните страници детето ще намери отговори на много въпроси: какво представляват звездите, черните дупки, откъде идват кометите и астероидите, какво е...

Откъде идва космическият прах? Нашата планета е заобиколена от плътна въздушна обвивка - атмосферата. В състава на атмосферата, освен познатите на всички газове, влизат и твърди частици - прах.

Състои се главно от почвени частици, които се издигат нагоре под въздействието на вятъра. По време на вулканични изригвания често се наблюдават мощни облаци прах. Цели „прашни шапки“ висят над големите градове, достигайки височина от 2-3 км. Броят на праховите частици в един кубичен метър. cm въздух в градовете достига 100 хиляди парчета, докато в чист планински въздух има само няколкостотин от тях. Прахът от земен произход обаче се издига до сравнително ниски височини - до 10 км. Вулканичният прах може да достигне височина от 40-50 км.

Произход на космическия прах

Установено е наличието на прахови облаци на височини значително над 100 km. Това са така наречените „серебристи облаци“, състоящи се от космически прах.

Произходът на космическия прах е изключително разнообразен: той включва останки от разпаднали се комети и частици материя, изхвърлени от Слънцето и донесени до нас от силата на светлинния натиск.

Естествено, под въздействието на гравитацията, значителна част от тези частици космически прах бавно се утаяват на земята. Наличието на такъв космически прах е открито на високи заснежени върхове.

метеорити

В допълнение към този бавно утаяващ се космически прах, стотици милиони метеори избухват в нашата атмосфера всеки ден - това, което наричаме „падащи звезди“. Летене със евакуационна скоростпри стотици километри в секунда те изгарят от триене с частици въздух, преди да достигнат повърхността на земята. Продуктите от тяхното изгаряне също се утаяват на земята.

Сред метеорите обаче има и изключително големи екземпляри, които достигат повърхността на земята. Така е известно падането на големия Тунгуски метеорит в 5 часа сутринта на 30 юни 1908 г., придружено от редица сеизмични явления, отбелязани дори във Вашингтон (на 9 хиляди километра от мястото на падането) и показващи силата от експлозията при падането на метеорита. Професор Кулик, който с изключителна смелост изследва мястото на падането на метеорита, откри гъсталаци от вятър, заобикалящи мястото на падането в радиус от стотици километри. За съжаление той не успя да намери метеорита. Служител на Британския музей Къркпатрик направи специално пътуване до СССР през 1932 г., но дори не стигна до мястото на падането на метеорита. Той обаче потвърди предположението на професор Кулик, който оцени масата паднал метеорит 100-120 тона.

Облак от космически прах

Интересна е хипотезата на академик В. И. Вернадски, който смята, че е възможно да падне не метеорит, а огромен облак космически прах, движещ се с колосална скорост.

С появата си тези дни академик Вернадски потвърди хипотезата си голямо количество светещи облаци, преместване на голяма надморска височинасъс скорост 300-350 км/ч. Тази хипотеза би могла да обясни и факта, че околните дървета метеоритен кратер, останаха изправени, а тези, които се намираха по-нататък, бяха съборени от взривната вълна.

В допълнение към Тунгуския метеорит са известни редица кратери с метеоритен произход. Първият от тези кратери, които трябва да бъдат изследвани, може да се нарече кратерът Аризона в Дяволския каньон. Интересно е, че в близост до него са открити не само фрагменти от железен метеорит, но и малки диаманти, образувани от въглерод от висока температура и налягане при падането и експлозията на метеорита.
В допълнение към посочените кратери, показващи падането на огромни метеорити с тегло десетки тонове, има и по-малки кратери: в Австралия, на остров Езел и редица други.

В допълнение към големите метеорити всяка година падат доста по-малки - с тегло от 10-12 грама до 2-3 килограма.

Ако Земята не беше защитена от плътна атмосфера, щяхме да бъдем бомбардирани всяка секунда от малки космически частици, движещи се със скорости, по-бързи от куршуми.

Супернова SN2010jl Снимка: NASA/STScI

За първи път астрономите наблюдаваха в реално време образуването на космически прах в непосредствена близост до свръхнова, което им позволи да обяснят този мистериозен феномен, който се случва на два етапа. Процесът започва скоро след експлозията, но продължава много години, пишат изследователите в списание Nature.

Всички сме направени от звезден прах, от елементите, които са строителен материалза нови небесни тела. Астрономите отдавна приемат, че този прах се образува, когато звездите експлодират. Но как точно се случва това и как частиците прах не се унищожават в близост до галактики, където се извършва активна дейност, остава загадка досега.

Този въпрос беше изяснен за първи път от наблюдения, направени с помощта на много големия телескоп в обсерваторията Паранал в северно Чили. Международен изследователски екип, ръководен от Криста Гал от датския университет в Орхус, изследва свръхнова, възникнала през 2010 г. в галактика на 160 милиона светлинни години. Изследователите прекараха месеци и ранни години, наблюдавайки каталожен номер SN2010jl във видима и инфрачервена светлина, използвайки спектрографа X-Shooter.

„Когато комбинирахме данните от наблюденията, успяхме да направим първото измерване на абсорбцията на различни дължини на вълните в праха около суперновата“, обяснява Гал. „Това ни позволи да научим повече за този прах, отколкото беше известно досега.“ Това направи възможно да проучим по-подробно различните размери на праховите зърна и тяхното образуване.

Прахът в непосредствена близост до свръхнова възниква на два етапа Снимка: © ESO/M. Kornmesser

Както се оказва, частици прах, по-големи от една хилядна от милиметъра, се образуват в плътния материал около звездата относително бързо. Размерите на тези частици са изненадващо големи за зърна от космически прах, което ги прави устойчиви на унищожаване от галактически процеси. „Нашите доказателства за образуването на големи прахови частици малко след експлозията на свръхновата означават, че трябва да има бързо и ефективен методтяхното формиране", добавя съавторът Йенс Хьорт от университета в Копенхаген. "Но все още не разбираме как точно се случва това."

Астрономите обаче вече имат теория, базирана на техните наблюдения. Въз основа на него образуването на прах протича на 2 етапа:

  1. Звездата избутва материал в околностите си малко преди да избухне. Тогава ударната вълна на свръхнова идва и се разпространява, зад която се създава хладна и плътна обвивка от газ - заобикаляща среда, в който могат да кондензират и растат прахови частици от предварително изхвърлен материал.
  2. Във втория етап, няколкостотин дни след експлозията на супернова, се добавя материал, който е бил изхвърлен от самата експлозия и се получава ускорен процес на образуване на прах.

„ВЪВ напоследъкАстрономите са открили много прах в останките от свръхнови, възникнали след експлозията. Те обаче откриха и доказателства за малко количество прах, което всъщност произхожда от самата супернова. Новите наблюдения обясняват как това очевидно противоречие може да бъде разрешено“, пише Криста Гал в заключение.

КОСМИЧЕСКИ ПРАХ, твърди частици с характерни размери от около 0,001 микрона до около 1 микрона (и вероятно до 100 микрона или повече в междупланетната среда и протопланетните дискове), открити в почти всички астрономически обекти: от Слънчевата система до много далечни галактики и квазари . Характеристики на праха (концентрация на частици, химичен състав, размер на частиците и т.н.) варират значително от един обект до друг, дори за обекти от същия тип. Космическият прах разпръсква и абсорбира падащата радиация. Разсеяното лъчение със същата дължина на вълната като падащото лъчение се разпространява във всички посоки. Радиацията, погълната от прашинка, се трансформира в Термална енергияи частицата обикновено излъчва в по-дълга вълнова област от спектъра в сравнение с падащото лъчение. И двата процеса допринасят за екстинкцията - отслабването на излъчването на небесните тела от прах, разположен на линията на видимост между обекта и наблюдателя.

Праховите обекти се изследват в почти целия диапазон на електромагнитните вълни - от рентгенови лъчи до милиметрови вълни. Електрическото диполно излъчване от бързо въртящи се ултрафини частици изглежда има известен принос към микровълновото излъчване при честоти от 10-60 GHz. Важна роля играят лабораторните експерименти, в които се измерват индексите на пречупване, както и спектрите на поглъщане и матриците на разсейване на частици - аналози на космически прахови зърна, симулират процесите на образуване и растеж на огнеупорни прахови зърна в атмосферите на звездите и протопланетните дискове, изучават образуването на молекули и еволюцията на летливи прахови компоненти в условия, подобни на тези в тъмните междузвездни облаци.

Космически прах, разположен в различни физически условия, са пряко изследвани в състава на метеорити, паднали на повърхността на Земята, в горни слоеве земна атмосфера(междупланетен прах и останки от малки комети), по време на полети на космически кораби до планети, астероиди и комети (околопланетен и кометен прах) и извън хелиосферата (междузвезден прах). Наземни и космически дистанционни наблюдения на космическата прахова покривка слънчева система(междупланетен, околопланетен и кометен прах, прах близо до Слънцето), междузвездната среда на нашата Галактика (междузвезден, околозвезден и небуларен прах) и други галактики (извънгалактичен прах), както и много отдалечени обекти (космологичен прах).

Частиците космически прах се състоят главно от въглеродни вещества (аморфен въглерод, графит) и магнезиево-железни силикати (оливини, пироксени). Те кондензират и растат в атмосферите на звезди от късни спектрални класове и в протопланетни мъглявини и след това се изхвърлят в междузвездната среда чрез радиационно налягане. В междузвездните облаци, особено плътните, огнеупорните частици продължават да растат в резултат на струпването на газови атоми, както и когато частиците се сблъскват и слепват (коагулация). Това води до появата на обвивки от летливи вещества (предимно лед) и до образуване на порести агрегатни частици. Унищожаването на прахови зърна възниква в резултат на разпръскване в ударни вълни, възникващи след експлозии на свръхнови, или изпаряване по време на процеса на образуване на звезди, започнал в облака. Останалият прах продължава да се развива близо до образуваната звезда и по-късно се проявява под формата на междупланетен облак прах или кометни ядра. Парадоксално е, че около еволюирали (стари) звезди прахът е „свеж“ (наскоро образуван в тяхната атмосфера), а около младите звезди прахът е стар (еволюирал като част от междузвездната среда). Смята се, че космологичният прах, който вероятно съществува в далечни галактики, е бил кондензиран при изхвърлянето на материал от експлозиите на масивни свръхнови.

Лит. погледнете чл. Междузвезден прах.