Mes visi esame sukurti iš kosminių dulkių, įrodė mokslininkai. Kosminės dulkės ir keisti rutuliai senoviniuose žemės sluoksniuose Kokia šviesa sugeria kosmines dulkių daleles

Kosminės dulkės

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

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

S. B. Pikelneris.

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

Pažiūrėkite, kas yra „kosminės dulkės“ kituose žodynuose:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Knygos

• 99 astronomijos paslaptys, Serdtseva N.. Šioje knygoje slypi 99 astronomijos paslaptys. Atidarykite jį ir sužinokite, kaip veikia Visata, iš ko susidaro kosminės dulkės ir iš kur atsiranda juodosios skylės. . Juokingi ir paprasti tekstai...

Mokslas

Mokslininkai pastebėjo didelį kosminių dulkių debesį, susidarantį po supernovos sprogimo.

Kosminės dulkės gali atsakyti į klausimus apie kaip Žemėje atsirado gyvybė- ar jis atsirado čia, ar buvo atneštas su kometomis, kurios nukrito į Žemę, ar vanduo čia buvo nuo pat pradžių, ar jis taip pat buvo atneštas iš kosmoso.

Tai įrodo neseniai padarytas kosminių dulkių debesies vaizdas, atsiradęs po supernovos sprogimosupernovosgalintis pagaminti pakankamai kosminės dulkės sukurti tokias planetas kaip mūsų Žemė.

Be to, mokslininkai mano šių dulkių pakanka sukurti tūkstančius toksplanetos kaip žemė.

Teleskopo duomenys rodo šiltas dulkes (baltas), kurios išliko supernovos liekanos viduje. Supernovos liekanos debesis Sagittarius A Vostok rodomas mėlyna spalva. Radijo spinduliuotė (raudona) rodo besiplečiančios smūginės bangos susidūrimą su aplinkiniais tarpžvaigždiniais debesimis (žalia spalva).

Verta paminėti, kad kosminės dulkės dalyvavo kuriant mūsų planetą ir daugelį kitų kosminių kūnų. Jisusideda iš mažų iki 1 mikrometro dydžio dalelių.

Dabar žinoma, kad kometose yra pirmykščių dulkių, kurios yra milijardų metų senumo ir vaidino svarbų vaidmenį formuojant Saulės sistemą. Ištyrę šias dulkes galite daug sužinotikaip buvo pradėta kurti Visata ir mūsų saulės sistemavisų pirma, taip pat sužinokite daugiau apie pirmųjų organinių medžiagų ir vandens sudėtį.

Pasak Ryano Lau iš Kornelio universiteto Itakoje, Niujorke,blykstė,neseniainufotografuotas teleskopu, įvyko prieš 10 000 metų, ir rezultatas buvo pakankamai didelis dulkių debesisyra 7000 planetų, panašių į Žemę.

Supernovos (Supernovos) stebėjimai

Naudojant Stratosferos infraraudonųjų spindulių astronomijos observatorija (SOFIA), mokslininkai ištyrė spinduliuotės intensyvumą ir sugebėjo apskaičiuoti bendrą debesyje esančių kosminių dulkių masę.

Verta paminėti, kad SOFIA yra sąnarys NASA ir Vokietijos aviacijos ir kosmoso centro projektas. Projekto tikslas – sukurti ir panaudoti Cassegrain teleskopą Boeing 474 lėktuve.

Skrydžio metu 12-14 kilometrų aukštyje, 2,5 metro apimties teleskopas gali sukurti kosmoso nuotraukas, kurių kokybė yra artima kosmoso observatorijų darytoms.

Lau vadovaujama komanda naudojo SOFIA teleskopą su specialia kameraFORCAST laive,padaryti infraraudonųjų spindulių vaizdus iš kosminių dulkių debesies, dar žinomo kaip Šaulio A Vostok supernovos liekana. FORCAST yrainfraraudonųjų spindulių kamera, skirta aptikti mažo kontrasto objektus.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Žvelgdamas į laiką, profesorius šiek tiek nusišypsojo.

Tačiau šią paslaptį bandysite įminti namuose. Užsirašykime užduotį.

Namų darbai.

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

Papildoma užduotis.

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

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

3. Paveikslėliai.

Naminis Užduotis studentams:

1. Kodėl kosmose reikalingos dulkės?

Papildoma užduotis.

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

2. Esė. Kosminių dulkių išnykimas.

3. Paveikslėliai.

Tarpžvaigždinės dulkės yra įvairaus intensyvumo procesų, vykstančių visuose Visatos kampeliuose, produktas, o jų nematomos dalelės pasiekia net Žemės paviršių, skrisdamos mus supančioje atmosferoje.

Jau daug kartų įrodytas faktas, kad gamta nemėgsta tuštumos. Tarpžvaigždinė erdvė, kuri mums atrodo kaip vakuumas, iš tikrųjų užpildyta dujomis ir mikroskopinėmis, 0,01-0,2 mikrono dydžio, dulkių dalelėmis. Šių nematomų elementų derinys sukuria milžiniško dydžio objektus, savotiškus Visatos debesis, galinčius sugerti tam tikrų tipų spektrinę spinduliuotę iš žvaigždžių, kartais visiškai paslėpdami juos nuo žemiškų tyrinėtojų.

Iš ko susidaro tarpžvaigždinės dulkės?

Šios mikroskopinės dalelės turi šerdį, kuri susidaro žvaigždžių dujų apvalkale ir visiškai priklauso nuo jos sudėties. Pavyzdžiui, grafito dulkės susidaro iš anglies žvaigždžių grūdelių, o silikatinės – iš deguonies dalelių. Tai įdomus procesas, trunkantis dešimtmečius: žvaigždės vėsdamos praranda savo molekules, kurios, skrisdamos į kosmosą, susijungia į grupes ir tampa dulkių grūdelio šerdies pagrindu. Tada susidaro vandenilio atomų ir sudėtingesnių molekulių apvalkalas. Esant žemai temperatūrai, tarpžvaigždinės dulkės susidaro ledo kristalų pavidalu. Klaidžiodami po Galaktiką mažieji keliautojai kaitindami netenka dalies dujų, tačiau pasišalinusių molekulių vietą užima naujos molekulės.

Vieta ir savybės

Didžioji dalis dulkių, patenkančių ant mūsų galaktikos, yra sutelkta Paukščių Tako regione. Žvaigždžių fone jis išsiskiria juodų juostelių ir dėmių pavidalu. Nepaisant to, kad dulkių svoris yra nereikšmingas, palyginti su dujų svoriu ir yra tik 1%, jos gali paslėpti nuo mūsų dangaus kūnus. Nors daleles vieną nuo kitos skiria dešimtys metrų, net ir tokiu kiekiu tankiausi regionai sugeria iki 95% žvaigždžių skleidžiamos šviesos. Dujų ir dulkių debesų dydis mūsų sistemoje yra tikrai didžiulis, matuojamas šimtais šviesmečių.

Poveikis stebėjimams

Thackeray rutuliukai daro dangaus plotą už jų nematomą

Tarpžvaigždinės dulkės sugeria didžiąją dalį žvaigždžių spinduliuotės, ypač mėlynojo spektro, ir iškreipia jų šviesą bei poliškumą. Didžiausią iškraipymą patiria trumpos bangos iš tolimų šaltinių. Mikrodalelės, sumaišytos su dujomis, matomos kaip tamsios dėmės Paukščių Take.

Dėl šio faktoriaus mūsų Galaktikos šerdis yra visiškai paslėpta ir pasiekiama stebėti tik infraraudonaisiais spinduliais. Debesys su didele dulkių koncentracija tampa beveik neskaidrūs, todėl viduje esančios dalelės nepraranda savo ledinio apvalkalo. Šiuolaikiniai tyrinėtojai ir mokslininkai mano, kad būtent jie, sulipę kartu, sudaro naujų kometų branduolius.

Mokslas įrodė dulkių granulių įtaką žvaigždžių formavimosi procesams. Šiose dalelėse yra įvairių medžiagų, įskaitant metalus, kurios veikia kaip daugelio cheminių procesų katalizatoriai.

Mūsų planeta kasmet didina savo masę dėl krintančių tarpžvaigždinių dulkių. Žinoma, šios mikroskopinės dalelės yra nematomos, o norėdami jas rasti ir ištirti, jos tyrinėja vandenyno dugną ir meteoritus. Tarpžvaigždinių dulkių surinkimas ir pristatymas tapo viena iš erdvėlaivių ir misijų funkcijų.

Kai didelės dalelės patenka į Žemės atmosferą, jos praranda savo apvalkalą, o mažos dalelės metų metus nematomai sukasi aplink mus. Kosminės dulkės yra visur ir panašios visose galaktikose; astronomai reguliariai stebi tamsius bruožus tolimų pasaulių veiduose.

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

Tarp žvaigždžių ir planetų

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

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

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

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

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

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

Kur randamos kosminės dulkės?

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

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

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

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

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

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

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

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

Rūko objektai

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

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

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

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

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

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

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

Žvaigždė iš debesies

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

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

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

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

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

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

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

Universalus aušinimo skystis

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

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

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

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

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

Jaunosios visatos paslaptis

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

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

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

Mote reaktorius

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

Faktas yra tas, kad dulkių grūdelių paviršius gali tarnauti ir kaip reaktorius, kuriame iš atomų susidaro molekulės, ir kaip jų sintezės reakcijų katalizatorius. Juk tikimybė, kad viename taške susidurs daug skirtingų elementų atomų ir netgi sąveikaus tarpusavyje esant temperatūrai, kuri yra kiek aukštesnė už absoliutų nulį, yra neįsivaizduojamai maža. Tačiau tikimybė, kad dulkių grūdelis nuosekliai susidurs su įvairiais atomais ar molekulėmis skrydžio metu, ypač šaltame tankiame debesyje, yra gana didelė. Tiesą sakant, taip ir atsitinka – taip iš sutiktų atomų ir ant jo užšalusių molekulių susidaro tarpžvaigždinių dulkių grūdelių apvalkalas.

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

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

Dulkių medžioklė

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

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

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

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

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

Jaunų žvaigždžių formavimasis

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

2. Žvaigždės gimimas dujų ir dulkių debesyje

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

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

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

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

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

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

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

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

Olga Maksimenko, chemijos mokslų kandidatė