เราทุกคนถูกสร้างขึ้นจากฝุ่นจักรวาล นักวิทยาศาสตร์ได้พิสูจน์แล้ว ฝุ่นจักรวาลและลูกบอลประหลาดในชั้นโบราณของโลก แสงชนิดใดดูดซับอนุภาคฝุ่นจักรวาล

ฝุ่นจักรวาล

อนุภาคของสสารในอวกาศระหว่างดวงดาวและระหว่างดาวเคราะห์ การควบแน่นที่ดูดซับแสงของอนุภาคจักรวาลจะมองเห็นได้เป็นจุดมืดในภาพถ่ายทางช้างเผือก การลดทอนของแสงเนื่องจากอิทธิพลของ K. p. - ที่เรียกว่า การดูดกลืนหรือการสูญพันธุ์ระหว่างดวงดาวจะไม่เหมือนกันสำหรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวต่างกัน λ ซึ่งเป็นผลมาจากการสังเกตดาวฤกษ์ที่มีสีแดง ในบริเวณที่มองเห็นได้ การสูญพันธุ์เป็นสัดส่วนโดยประมาณ แล -1ในบริเวณใกล้รังสีอัลตราไวโอเลตนั้นเกือบจะไม่ขึ้นอยู่กับความยาวคลื่น แต่ประมาณ 1,400 Å จะมีค่าการดูดกลืนแสงเพิ่มเติมสูงสุด การสูญพันธุ์ส่วนใหญ่เกิดจากการกระเจิงของแสงมากกว่าการดูดกลืน ตามมาจากการสำรวจเนบิวลาสะท้อนที่มีอนุภาคจักรวาล ซึ่งมองเห็นได้รอบดาวฤกษ์สเปกตรัมคลาส B และดาวฤกษ์อื่นๆ บางดวงที่สว่างพอที่จะส่องฝุ่น เมื่อเปรียบเทียบความสว่างของเนบิวลากับดวงดาวที่ส่องสว่าง แสดงว่าค่าอัลเบโด้ของฝุ่นอยู่ในระดับสูง การสูญพันธุ์ที่สังเกตได้และอัลเบโด้นำไปสู่ข้อสรุปว่าโครงสร้างผลึกประกอบด้วยอนุภาคไดอิเล็กทริกที่มีส่วนผสมของโลหะที่มีขนาดน้อยกว่า 1 เล็กน้อย ไมโครเมตรค่าสูงสุดของการสูญพันธุ์ของรังสีอัลตราไวโอเลตสามารถอธิบายได้ด้วยข้อเท็จจริงที่ว่าภายในเม็ดฝุ่นมีเกล็ดกราไฟท์ซึ่งมีขนาดประมาณ 0.05 × 0.05 × 0.01 ไมโครเมตรเนื่องจากการเลี้ยวเบนของแสงโดยอนุภาคซึ่งมีขนาดเทียบได้กับความยาวคลื่น แสงจึงกระเจิงไปข้างหน้าเป็นส่วนใหญ่ การดูดกลืนแสงระหว่างดวงดาวมักนำไปสู่การโพลาไรเซชันของแสง ซึ่งอธิบายได้โดยแอนไอโซโทรปีของคุณสมบัติของเม็ดฝุ่น (รูปร่างยาวของอนุภาคอิเล็กทริกหรือแอนไอโซโทรปีของการนำไฟฟ้าของกราไฟท์) และการวางแนวตามลำดับในอวกาศ อย่างหลังนี้อธิบายได้จากการกระทำของสนามระหว่างดวงดาวที่อ่อนแอ ซึ่งวางแนวเม็ดฝุ่นโดยให้แกนยาวตั้งฉากกับเส้นสนาม ดังนั้น โดยการสังเกตแสงโพลาไรซ์ของเทห์ฟากฟ้าที่อยู่ห่างไกล เราสามารถตัดสินการวางแนวของสนามในอวกาศระหว่างดวงดาวได้

ปริมาณฝุ่นสัมพัทธ์ถูกกำหนดจากการดูดกลืนแสงโดยเฉลี่ยในระนาบกาแล็กซี - ตั้งแต่ 0.5 ถึงขนาดดาวฤกษ์หลายดวงต่อ 1 พาร์เซกกิโลกรัมในพื้นที่การมองเห็นของสเปกตรัม มวลฝุ่นคิดเป็นประมาณ 1% ของมวลสสารระหว่างดาว ฝุ่นก็เหมือนกับก๊าซ มีการกระจายไม่สม่ำเสมอ ก่อตัวเป็นเมฆและก่อตัวหนาแน่นมากขึ้น - โกลบูล ในทรงกลม ฝุ่นทำหน้าที่เป็นปัจจัยทำความเย็น ปกป้องแสงของดวงดาวและเปล่งพลังงานที่ได้รับจากเม็ดฝุ่นจากการชนอย่างไม่ยืดหยุ่นกับอะตอมก๊าซในอินฟราเรด บนพื้นผิวของฝุ่น อะตอมจะรวมตัวกันเป็นโมเลกุล โดยฝุ่นเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

เอส.บี. พิเกลเนอร์.

สารานุกรมผู้ยิ่งใหญ่แห่งสหภาพโซเวียต - ม.: สารานุกรมโซเวียต. 1969-1978 .

ดูว่า "ฝุ่นจักรวาล" ในพจนานุกรมอื่นคืออะไร:

อนุภาคของสสารควบแน่นในอวกาศระหว่างดวงดาวและอวกาศระหว่างดาวเคราะห์ ตามแนวคิดสมัยใหม่ ฝุ่นคอสมิกประกอบด้วยอนุภาคที่มีขนาดประมาณ 1 µm ด้วยแกนกราไฟท์หรือซิลิเกต ในกาแล็กซี ฝุ่นจักรวาลก่อตัว... ... พจนานุกรมสารานุกรมขนาดใหญ่

COSMIC DUST อนุภาคของแข็งขนาดเล็กมากที่พบในส่วนใดส่วนหนึ่งของจักรวาล รวมถึงฝุ่นอุกกาบาตและสสารระหว่างดวงดาว สามารถดูดซับแสงดาวฤกษ์และก่อตัวเป็นเนบิวลามืดในกาแลคซีได้ ทรงกลม...... พจนานุกรมสารานุกรมวิทยาศาสตร์และเทคนิค

ฝุ่นจักรวาล- ฝุ่นอุกกาบาต เช่นเดียวกับอนุภาคที่เล็กที่สุดของสสารที่ก่อตัวเป็นฝุ่นและเนบิวลาอื่นๆ ในอวกาศระหว่างดวงดาว... สารานุกรมโพลีเทคนิคขนาดใหญ่

ฝุ่นจักรวาล- อนุภาคของแข็งขนาดเล็กมากปรากฏอยู่ในอวกาศและตกลงสู่พื้นโลก... พจนานุกรมภูมิศาสตร์

อนุภาคของสสารควบแน่นในอวกาศระหว่างดวงดาวและอวกาศระหว่างดาวเคราะห์ ตามแนวคิดสมัยใหม่ ฝุ่นคอสมิกประกอบด้วยอนุภาคขนาดประมาณ 1 ไมครอน โดยมีแกนเป็นกราไฟท์หรือซิลิเกต ในกาแล็กซี ฝุ่นจักรวาลก่อตัว... ... พจนานุกรมสารานุกรม

ก่อตัวขึ้นในอวกาศด้วยอนุภาคที่มีขนาดตั้งแต่หลายโมเลกุลจนถึง 0.1 มม. ฝุ่นจักรวาล 40 กิโลตันตกลงบนโลกทุกปี ฝุ่นจักรวาลสามารถจำแนกได้ตามตำแหน่งทางดาราศาสตร์เช่นฝุ่นในอวกาศ ... ... Wikipedia

ฝุ่นจักรวาล- kosminės dulkės statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. ฝุ่นจักรวาล ฝุ่นระหว่างดวงดาว ฝุ่นอวกาศ vok Staub ระหว่างดวงดาว ม.; kosmische Staubteilchen, m rus. ฝุ่นจักรวาล f; ฝุ่นระหว่างดวงดาว f pranc poussière cosmique, ฉ; poussière… … Fizikos สิ้นสุด žodynas

ฝุ่นจักรวาล- kosminės dulkės statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Atmosferoje susidarančios meteorinės dulkės. ทัศนคติ: engl. ฝุ่นจักรวาล vok kosmischer Staub, มารุส. ฝุ่นจักรวาลฉ... Ekologijos สิ้นสุด aiškinamasis žodynas

อนุภาคควบแน่นเป็น VA ในอวกาศระหว่างดวงดาวและระหว่างดาวเคราะห์ ตามสมัยนิยม ตามแนวคิดดังกล่าว K.p. ประกอบด้วยอนุภาคที่มีขนาดประมาณ 1 µm ด้วยแกนกราไฟท์หรือซิลิเกต ในกาแล็กซี จักรวาลก่อให้เกิดการควบแน่นของเมฆและทรงกลม โทร...... วิทยาศาสตร์ธรรมชาติ. พจนานุกรมสารานุกรม

อนุภาคของสสารควบแน่นในอวกาศระหว่างดวงดาวและอวกาศระหว่างดาวเคราะห์ ประกอบด้วยอนุภาคขนาดประมาณ 1 ไมครอน โดยมีแกนกลางเป็นกราไฟท์หรือซิลิเกต ในดาราจักรจะก่อตัวเป็นเมฆซึ่งทำให้แสงที่ปล่อยออกมาจากดวงดาวอ่อนลง และ... ... พจนานุกรมดาราศาสตร์

หนังสือ

• 99 ความลับของดาราศาสตร์ Serdtseva N.. 99 ความลับของดาราศาสตร์ถูกซ่อนอยู่ในหนังสือเล่มนี้ เปิดมันและเรียนรู้เกี่ยวกับการทำงานของจักรวาล ฝุ่นจักรวาลเกิดจากอะไร และหลุมดำมาจากไหน . ข้อความตลกและเรียบง่าย...

วิทยาศาสตร์

นักวิทยาศาสตร์ได้สังเกตเห็นเมฆฝุ่นจักรวาลขนาดใหญ่ที่เกิดจากการระเบิดของซุปเปอร์โนวา

ฝุ่นจักรวาลอาจให้คำตอบสำหรับคำถามเกี่ยวกับ ชีวิตปรากฏบนโลกอย่างไร- ไม่ว่าจะกำเนิดที่นี่หรือเกิดมาพร้อมกับดาวหางที่ตกลงมาสู่โลก น้ำอยู่ที่นี่ตั้งแต่แรกเริ่มหรือมาจากอวกาศด้วย

ภาพล่าสุดของเมฆฝุ่นจักรวาลที่เกิดขึ้นหลังการระเบิดซูเปอร์โนวาพิสูจน์ให้เห็นว่าซุปเปอร์โนวาสามารถผลิตได้เพียงพอฝุ่นจักรวาล เพื่อสร้างดาวเคราะห์เหมือนโลกของเรา

นอกจากนี้นักวิทยาศาสตร์ยังเชื่อเช่นนั้น ฝุ่นนี้เพียงพอที่จะสร้างหลายพัน เช่นดาวเคราะห์เหมือนโลก.

ข้อมูลกล้องโทรทรรศน์แสดงฝุ่นอุ่น (สีขาว) ที่หลงเหลืออยู่ภายในซากซูเปอร์โนวา ซากเมฆซูเปอร์โนวา Sagittarius A Vostok แสดงเป็นสีน้ำเงิน การปล่อยคลื่นวิทยุ (สีแดง) บ่งชี้ถึงการชนกันของคลื่นกระแทกที่ขยายตัวกับเมฆระหว่างดวงดาวที่อยู่รอบๆ (สีเขียว)

เป็นที่น่าสังเกตว่าฝุ่นจักรวาลมีส่วนร่วมในการสร้างทั้งโลกของเราและวัตถุในจักรวาลอื่น ๆ อีกมากมาย เธอประกอบด้วยอนุภาคขนาดเล็กถึง 1 ไมโครเมตร

เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าดาวหางมีฝุ่นดึกดำบรรพ์ที่มีอายุนับพันล้านปีและมีบทบาทสำคัญในการก่อตัวของระบบสุริยะ ด้วยการตรวจสอบฝุ่นนี้ คุณสามารถเรียนรู้ได้มากมายจักรวาลและระบบสุริยะของเราเริ่มถูกสร้างขึ้นได้อย่างไรโดยเฉพาะและเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับองค์ประกอบของอินทรียวัตถุและน้ำประเภทแรก

ตามคำกล่าวของ Ryan Lau จากมหาวิทยาลัย Cornell ในเมืองอิธากา รัฐนิวยอร์กแฟลช,ล่าสุดถ่ายด้วยกล้องโทรทรรศน์เกิดขึ้นเมื่อ 10,000 ปีก่อนและผลที่ได้คือเมฆฝุ่นขนาดใหญ่พอที่จะมีดาวเคราะห์คล้ายโลกอยู่ประมาณ 7,000 ดวง.

การสังเกตการณ์ซูเปอร์โนวา (Supernova)

โดยใช้ หอดูดาวสตราโตสเฟียร์สำหรับดาราศาสตร์อินฟราเรด (SOFIA)นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาความเข้มของรังสีและสามารถคำนวณมวลรวมของฝุ่นจักรวาลในเมฆได้

เป็นที่น่าสังเกตว่า SOFIA เป็นข้อต่อ โครงการของ NASA และศูนย์การบินและอวกาศเยอรมัน. เป้าหมายของโครงการคือการสร้างและใช้กล้องโทรทรรศน์ Cassegrain บนเครื่องบินโบอิ้ง 474.

ในระหว่างเที่ยวบิน ที่ระดับความสูง 12-14 กิโลเมตรกล้องโทรทรรศน์ที่มีเส้นรอบวง 2.5 เมตร สามารถสร้างภาพถ่ายอวกาศที่มีคุณภาพใกล้เคียงกับภาพถ่ายที่ถ่ายโดยหอดูดาวอวกาศ

นำโดย Lau ทีมงานใช้กล้องโทรทรรศน์โซเฟียกับกล้องพิเศษพยากรณ์บนเรือเพื่อถ่ายภาพอินฟราเรดของเมฆฝุ่นจักรวาลหรือที่รู้จักกันในชื่อซากซูเปอร์โนวาของราศีธนู เอ วอสตอค พยากรณ์คือกล้องอินฟราเรดสำหรับตรวจจับวัตถุที่มีคอนทราสต์ต่ำ

สวัสดี ในการบรรยายนี้เราจะพูดคุยกับคุณเกี่ยวกับฝุ่น แต่ไม่เกี่ยวกับชนิดที่สะสมอยู่ในห้องของคุณ แต่เกี่ยวกับฝุ่นจักรวาล มันคืออะไร?

ฝุ่นจักรวาลก็คือ อนุภาคของแข็งขนาดเล็กมากที่พบได้ทุกที่ในจักรวาล รวมถึงฝุ่นอุกกาบาตและสสารระหว่างดวงดาวที่สามารถดูดซับแสงดาวและก่อตัวเนบิวลามืดในกาแลคซีได้ อนุภาคฝุ่นทรงกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 0.05 มม. พบได้ในตะกอนทะเลบางชนิด เชื่อกันว่านี่คือเศษฝุ่นจักรวาลจำนวน 5,000 ตันที่ตกลงบนโลกทุกปี

นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าฝุ่นจักรวาลไม่เพียงก่อตัวขึ้นจากการชนและการทำลายวัตถุแข็งขนาดเล็กเท่านั้น แต่ยังเกิดจากการควบแน่นของก๊าซระหว่างดาวอีกด้วย ฝุ่นจักรวาลจำแนกตามแหล่งกำเนิด: ฝุ่นสามารถอยู่ในระหว่างกาแลคซี ดวงดาว ระหว่างดาวเคราะห์ และดาวเคราะห์รอบจักรวาล (โดยปกติจะอยู่ในระบบวงแหวน)

เมล็ดฝุ่นจักรวาลส่วนใหญ่เกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศของดาวฤกษ์ที่ค่อยๆ หมดลงอย่างช้าๆ เช่น ดาวแคระแดง ตลอดจนระหว่างกระบวนการระเบิดบนดาวฤกษ์ และการพ่นก๊าซอย่างรุนแรงออกจากแกนกลางของกาแลคซี แหล่งฝุ่นจักรวาลอื่นๆ ได้แก่ เนบิวลาดาวเคราะห์และเนบิวลาก่อนดาวฤกษ์ บรรยากาศของดวงดาว และเมฆระหว่างดวงดาว

เมฆฝุ่นจักรวาลทั้งหมดซึ่งอยู่ในชั้นดาวฤกษ์ที่ก่อตัวทางช้างเผือก ทำให้เราไม่สามารถสังเกตกระจุกดาวที่อยู่ห่างไกลได้ กระจุกดาวอย่างกระจุกดาวลูกไก่จมอยู่ในเมฆฝุ่นโดยสิ้นเชิง ดวงดาวที่สว่างที่สุดในกระจุกนี้ส่องแสงฝุ่นราวกับโคมไฟที่ส่องหมอกในเวลากลางคืน ฝุ่นจักรวาลสามารถส่องแสงได้ด้วยแสงสะท้อนเท่านั้น

รังสีสีฟ้าของแสงที่ผ่านฝุ่นคอสมิกจะถูกลดทอนลงมากกว่ารังสีสีแดง ดังนั้นแสงดาวที่มาถึงเราจึงปรากฏเป็นสีเหลืองหรือแดงด้วยซ้ำ พื้นที่ทั้งหมดของอวกาศโลกยังคงปิดไม่ให้สังเกตได้อย่างแม่นยำเนื่องจากมีฝุ่นคอสมิก

ฝุ่นระหว่างดาวเคราะห์ อย่างน้อยก็อยู่ใกล้โลกถือเป็นเรื่องที่มีการศึกษาค่อนข้างมาก เนื่องจากครอบคลุมพื้นที่ทั้งหมดของระบบสุริยะและรวมตัวอยู่ในระนาบของเส้นศูนย์สูตร มันถือกำเนิดขึ้นส่วนใหญ่เป็นผลมาจากการชนดาวเคราะห์น้อยโดยไม่ได้ตั้งใจและการทำลายล้างของดาวหางที่เข้าใกล้ดวงอาทิตย์ ที่จริงแล้วองค์ประกอบของฝุ่นไม่แตกต่างจากองค์ประกอบของอุกกาบาตที่ตกลงมาบนโลก: น่าสนใจมากที่จะศึกษาและยังมีการค้นพบมากมายในพื้นที่นี้ แต่ดูเหมือนว่าจะไม่มีสิ่งใดเป็นพิเศษ วางอุบายที่นี่ แต่ด้วยฝุ่นชนิดพิเศษนี้ ในวันที่อากาศดีทางทิศตะวันตกทันทีหลังพระอาทิตย์ตกดินหรือทางทิศตะวันออกก่อนพระอาทิตย์ขึ้น คุณจึงสามารถชื่นชมกรวยแสงสีซีดเหนือขอบฟ้าได้ นี่คือสิ่งที่เรียกว่าแสงจักรราศี - แสงแดดที่กระจัดกระจายโดยอนุภาคฝุ่นจักรวาลขนาดเล็ก

ฝุ่นระหว่างดวงดาวน่าสนใจกว่ามาก คุณสมบัติที่โดดเด่นคือการมีแกนและเปลือกแข็ง แกนกลางดูเหมือนจะประกอบด้วยคาร์บอน ซิลิคอน และโลหะเป็นส่วนใหญ่ และเปลือกส่วนใหญ่ทำจากองค์ประกอบก๊าซที่แข็งตัวบนพื้นผิวแกนกลางซึ่งตกผลึกภายใต้เงื่อนไข "การเยือกแข็งลึก" ของอวกาศระหว่างดาวและนี่คือประมาณ 10 เคลวิน ไฮโดรเจนและออกซิเจน อย่างไรก็ตามยังมีโมเลกุลเจือปนที่ซับซ้อนกว่า สิ่งเหล่านี้ได้แก่ แอมโมเนีย มีเธน และแม้กระทั่งโมเลกุลอินทรีย์หลายอะตอมที่เกาะติดกับจุดฝุ่นหรือก่อตัวบนพื้นผิวระหว่างการเดินทาง แน่นอนว่าสารเหล่านี้บางชนิดบินออกไปจากพื้นผิวของมัน เช่น ภายใต้อิทธิพลของรังสีอัลตราไวโอเลต แต่กระบวนการนี้สามารถย้อนกลับได้ - บางชนิดก็บินหนีไป บางชนิดก็แข็งตัวหรือสังเคราะห์ขึ้น

หากกาแล็กซีก่อตัวขึ้น โดยหลักการแล้วฝุ่นจะมาจากไหนในกาแล็กซีนั้น นักวิทยาศาสตร์ก็จะเข้าใจได้ชัดเจน แหล่งกำเนิดที่สำคัญที่สุดคือโนวาและซุปเปอร์โนวา ซึ่งสูญเสียมวลไปบางส่วน และ "ทิ้ง" เปลือกนอกออกสู่อวกาศโดยรอบ นอกจากนี้ ฝุ่นยังเกิดในชั้นบรรยากาศที่ขยายตัวของดาวยักษ์แดง ซึ่งมันถูกพัดพาออกไปโดยแรงดันรังสี ในความเย็นตามมาตรฐานของดาวฤกษ์ บรรยากาศ (ประมาณ 2.5 - 3,000 เคลวิน) มีโมเลกุลที่ค่อนข้างซับซ้อนจำนวนมาก
แต่นี่คือปริศนาที่ยังไม่ได้รับการแก้ไข เชื่อกันมาตลอดว่าฝุ่นเป็นผลมาจากวิวัฒนาการของดวงดาว กล่าวอีกนัยหนึ่ง ดาวจะต้องเกิด ดำรงอยู่เป็นระยะเวลาหนึ่ง แก่ชรา และก่อให้เกิดฝุ่นในการระเบิดซูเปอร์โนวาครั้งสุดท้าย แต่อะไรเกิดก่อน - ไข่หรือไก่? ฝุ่นก้อนแรกที่จำเป็นสำหรับการกำเนิดดาวฤกษ์ หรือดาวดวงแรกซึ่งด้วยเหตุผลบางประการที่ถือกำเนิดขึ้นโดยไม่ได้รับความช่วยเหลือจากฝุ่น ก็แก่ตัวลง ระเบิด และก่อตัวเป็นฝุ่นก้อนแรกสุด
เกิดอะไรขึ้นในช่วงเริ่มต้น? ท้ายที่สุด เมื่อบิ๊กแบงเกิดขึ้นเมื่อ 14 พันล้านปีก่อน จักรวาลมีเพียงไฮโดรเจนและฮีเลียมเท่านั้น ไม่มีองค์ประกอบอื่นใด! ตอนนั้นเองที่กาแลคซีแรกเริ่มโผล่ออกมาจากพวกเขาเมฆก้อนใหญ่และในนั้นก็มีดาวดวงแรกที่ต้องผ่านเส้นทางชีวิตที่ยาวนาน ปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ในแกนกลางของดาวควรจะ "สุก" องค์ประกอบทางเคมีที่ซับซ้อนมากขึ้น เปลี่ยนไฮโดรเจนและฮีเลียมให้เป็นคาร์บอน ไนโตรเจน ออกซิเจน และอื่นๆ และหลังจากนั้นดาวก็ควรจะโยนมันทั้งหมดออกสู่อวกาศ ระเบิดหรือค่อยๆ หลุดออกไป เปลือก. จากนั้นมวลนี้ก็ต้องเย็นลง เย็นลง และกลายเป็นฝุ่นในที่สุด แต่แล้ว 2 พันล้านปีหลังจากบิ๊กแบง ในกาแล็กซีแรกสุด ก็มีฝุ่น! ด้วยการใช้กล้องโทรทรรศน์ มันถูกค้นพบในกาแลคซีที่อยู่ห่างจากเรา 12 พันล้านปีแสง ในขณะเดียวกัน 2 พันล้านปีเป็นช่วงเวลาสั้นเกินไปสำหรับวงจรชีวิตของดาวฤกษ์ ในช่วงเวลานี้ ดาวฤกษ์ส่วนใหญ่ไม่มีเวลาที่จะแก่ตัวลง ฝุ่นมาจากไหนในกาแล็กซีอายุน้อย หากไม่มีสิ่งใดในนั้นนอกจากไฮโดรเจนและฮีเลียม ก็ยังคงเป็นปริศนา

เมื่อมองดูเวลา ศาสตราจารย์ก็ยิ้มเล็กน้อย

แต่คุณจะพยายามไขปริศนานี้ที่บ้าน มาเขียนงานกัน

การบ้าน.

1.ลองทายว่าอะไรเกิดก่อน ดาวดวงแรก หรือฝุ่น?

งานเพิ่มเติม.

1. รายงานฝุ่นชนิดใด ๆ (ระหว่างดวงดาว, ระหว่างดาวเคราะห์, รอบดาวเคราะห์, ระหว่างกาแลคซี)

2. เรียงความ ลองนึกภาพตัวเองในฐานะนักวิทยาศาสตร์ที่ได้รับมอบหมายให้ศึกษาฝุ่นจักรวาล

3. รูปภาพ.

โฮมเมด งานมอบหมายสำหรับนักเรียน:

1. เหตุใดจึงจำเป็นต้องมีฝุ่นในอวกาศ?

งานเพิ่มเติม.

1. รายงานฝุ่นทุกชนิด อดีตนักเรียนโรงเรียนจำกฎเกณฑ์

2. เรียงความ การหายตัวไปของฝุ่นจักรวาล

3. รูปภาพ.

ฝุ่นระหว่างดวงดาวเป็นผลจากกระบวนการที่มีความเข้มข้นต่างกันซึ่งเกิดขึ้นในทุกมุมของจักรวาล และอนุภาคที่มองไม่เห็นของมันก็ไปถึงพื้นผิวโลกที่ลอยอยู่ในชั้นบรรยากาศรอบตัวเรา

ได้รับการพิสูจน์มาแล้วหลายครั้งว่าธรรมชาติไม่ชอบความว่างเปล่า พื้นที่ระหว่างดวงดาวซึ่งดูเหมือนเป็นสุญญากาศนั้นเต็มไปด้วยก๊าซและกล้องจุลทรรศน์ขนาด 0.01-0.2 ไมครอนและมีอนุภาคฝุ่น การรวมกันขององค์ประกอบที่มองไม่เห็นเหล่านี้ทำให้เกิดวัตถุขนาดมหึมาซึ่งเป็นเมฆชนิดหนึ่งของจักรวาลที่สามารถดูดซับรังสีสเปกตรัมบางประเภทจากดวงดาวได้ซึ่งบางครั้งก็ซ่อนพวกมันไว้จากนักวิจัยทางโลกโดยสิ้นเชิง

ฝุ่นระหว่างดวงดาวทำมาจากอะไร?

อนุภาคขนาดเล็กมากเหล่านี้มีแกนกลางที่ก่อตัวในเปลือกก๊าซของดาวฤกษ์และขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของมันโดยสิ้นเชิง ตัวอย่างเช่น ฝุ่นกราไฟต์เกิดจากเม็ดดาวคาร์บอน และฝุ่นซิลิเกตเกิดจากอนุภาคออกซิเจน นี่เป็นกระบวนการที่น่าสนใจซึ่งกินเวลานานหลายทศวรรษ เมื่อดาวเย็นลง พวกมันจะสูญเสียโมเลกุลซึ่งเมื่อบินไปในอวกาศ รวมเป็นกลุ่มและกลายเป็นพื้นฐานของแกนกลางของเม็ดฝุ่น ต่อไปจะเกิดเปลือกอะตอมไฮโดรเจนและโมเลกุลที่ซับซ้อนมากขึ้น ที่อุณหภูมิต่ำ ฝุ่นระหว่างดวงดาวจะเกิดขึ้นในรูปของผลึกน้ำแข็ง เมื่อเดินไปรอบๆ กาแล็กซี นักเดินทางตัวน้อยจะสูญเสียก๊าซบางส่วนเมื่อถูกความร้อน แต่โมเลกุลใหม่เข้ามาแทนที่โมเลกุลที่แยกออกไป

ที่ตั้งและคุณสมบัติ

ฝุ่นจำนวนมากที่ตกลงบนกาแล็กซีของเรากระจุกตัวอยู่ในบริเวณทางช้างเผือก มันโดดเด่นเหนือพื้นหลังของดวงดาวในรูปแบบแถบและจุดสีดำ แม้ว่าน้ำหนักฝุ่นจะน้อยมากเมื่อเทียบกับน้ำหนักของก๊าซและมีเพียง 1% เท่านั้น แต่ก็สามารถซ่อนเทห์ฟากฟ้าจากเราได้ แม้ว่าอนุภาคจะถูกแยกออกจากกันหลายสิบเมตร แม้จะในปริมาณนี้ บริเวณที่หนาแน่นที่สุดก็ดูดซับแสงที่ปล่อยออกมาจากดวงดาวได้มากถึง 95% ขนาดของเมฆก๊าซและฝุ่นในระบบของเรานั้นใหญ่โตมาก โดยวัดได้ในหลายร้อยปีแสง

ผลกระทบต่อการสังเกต

ทรงกลมของแธกเกอร์เรย์ทำให้พื้นที่ท้องฟ้าด้านหลังมองไม่เห็น

ฝุ่นในดวงดาวดูดซับรังสีส่วนใหญ่จากดวงดาว โดยเฉพาะในสเปกตรัมสีน้ำเงิน และบิดเบือนแสงและขั้วของพวกมัน ความบิดเบี้ยวที่ยิ่งใหญ่ที่สุดเกิดขึ้นได้จากคลื่นสั้นจากแหล่งที่อยู่ห่างไกล อนุภาคขนาดเล็กที่ผสมกับก๊าซจะมองเห็นเป็นจุดมืดในทางช้างเผือก

ด้วยปัจจัยนี้ แกนกลางของกาแล็กซีของเราจึงถูกซ่อนไว้อย่างสมบูรณ์และสามารถเข้าถึงได้เพื่อสังเกตการณ์ในรังสีอินฟราเรดเท่านั้น เมฆที่มีฝุ่นความเข้มข้นสูงจะกลายเป็นสีเกือบทึบ ดังนั้นอนุภาคที่อยู่ภายในจึงไม่สูญเสียเปลือกน้ำแข็งไป นักวิจัยและนักวิทยาศาสตร์สมัยใหม่เชื่อว่า เมื่อรวมตัวกันแล้ว พวกมันจะก่อตัวเป็นนิวเคลียสของดาวหางดวงใหม่

วิทยาศาสตร์ได้พิสูจน์ถึงอิทธิพลของเม็ดฝุ่นต่อกระบวนการก่อตัวดาวฤกษ์ อนุภาคเหล่านี้ประกอบด้วยสารหลายชนิด รวมถึงโลหะ ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับกระบวนการทางเคมีมากมาย

ดาวเคราะห์ของเรามีมวลเพิ่มขึ้นทุกปีเนื่องจากฝุ่นในดวงดาวตกลงมา แน่นอนว่าอนุภาคขนาดเล็กมากเหล่านี้มองไม่เห็น และเพื่อค้นหาและศึกษาพวกมัน พวกมันจึงศึกษาพื้นมหาสมุทรและอุกกาบาต การรวบรวมและส่งมอบฝุ่นระหว่างดวงดาวได้กลายเป็นหนึ่งในหน้าที่ของยานอวกาศและภารกิจ

เมื่ออนุภาคขนาดใหญ่เข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลก พวกมันจะสูญเสียเปลือกของมัน และอนุภาคขนาดเล็กก็วนเวียนอยู่รอบตัวเราอย่างมองไม่เห็นมานานหลายปี ฝุ่นจักรวาลมีอยู่ทั่วไปและคล้ายคลึงกันในกาแลคซีทุกแห่ง นักดาราศาสตร์สังเกตลักษณะที่มืดบนใบหน้าของโลกห่างไกลเป็นประจำ

ในแง่ของมวล อนุภาคฝุ่นแข็งถือเป็นส่วนเล็กๆ ของจักรวาลที่ไม่มีนัยสำคัญ แต่ต้องขอบคุณฝุ่นระหว่างดวงดาวที่ทำให้ดวงดาว ดาวเคราะห์ และผู้คนที่ศึกษาอวกาศและชื่นชมดวงดาวต่างๆ ลุกขึ้นและปรากฏตัวต่อไป ฝุ่นจักรวาลนี้คือสารชนิดใด? อะไรทำให้ผู้คนเตรียมการสำรวจอวกาศโดยต้องเสียงบประมาณประจำปีของรัฐเล็กๆ แห่งหนึ่ง โดยหวังว่าจะได้รับและนำฝุ่นระหว่างดวงดาวจำนวนหนึ่งกลับมายังโลกเป็นอย่างน้อย

ระหว่างดวงดาวและดาวเคราะห์

ในทางดาราศาสตร์ ฝุ่นหมายถึงอนุภาคของแข็งขนาดเล็กที่ลอยอยู่ในอวกาศ ฝุ่นคอสมิกมักถูกแบ่งตามอัตภาพออกเป็นระหว่างดาวเคราะห์และระหว่างดวงดาว แม้ว่าเห็นได้ชัดว่าการเข้าสู่อวกาศระหว่างดาวเคราะห์ไม่ได้เป็นสิ่งต้องห้ามก็ตาม ไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะพบมันที่นั่น ในบรรดาฝุ่น "ในท้องถิ่น" ความน่าจะเป็นนั้นต่ำ และคุณสมบัติของมันที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์สามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างมาก ทีนี้ ถ้าคุณบินออกไปไกลออกไปถึงขอบของระบบสุริยะ ก็มีโอกาสสูงมากที่จะจับฝุ่นระหว่างดวงดาวจริงๆ ทางเลือกในอุดมคติคือการก้าวไปไกลกว่าระบบสุริยะโดยสิ้นเชิง

ฝุ่นระหว่างดาวเคราะห์ อย่างน้อยก็ในบริเวณใกล้เคียงกับโลก ถือเป็นเรื่องที่มีการศึกษาค่อนข้างดี เนื่องจากครอบคลุมพื้นที่ทั้งหมดของระบบสุริยะและรวมตัวอยู่ในระนาบของเส้นศูนย์สูตร มันถือกำเนิดขึ้นส่วนใหญ่เป็นผลมาจากการชนดาวเคราะห์น้อยโดยไม่ได้ตั้งใจและการทำลายล้างของดาวหางที่เข้าใกล้ดวงอาทิตย์ ที่จริงแล้วองค์ประกอบของฝุ่นไม่แตกต่างจากองค์ประกอบของอุกกาบาตที่ตกลงมาบนโลก: น่าสนใจมากที่จะศึกษาและยังมีการค้นพบมากมายในพื้นที่นี้ แต่ดูเหมือนว่าจะไม่มีสิ่งใดเป็นพิเศษ วางอุบายที่นี่ แต่ด้วยฝุ่นชนิดพิเศษนี้ ในวันที่อากาศดีทางทิศตะวันตกทันทีหลังพระอาทิตย์ตกดินหรือทางทิศตะวันออกก่อนพระอาทิตย์ขึ้น คุณจึงสามารถชื่นชมกรวยแสงสีซีดเหนือขอบฟ้าได้ นี่คือสิ่งที่เรียกว่าแสงอาทิตย์จักรราศี ซึ่งกระจัดกระจายไปตามอนุภาคฝุ่นจักรวาลขนาดเล็ก

ฝุ่นระหว่างดวงดาวน่าสนใจกว่ามาก คุณสมบัติที่โดดเด่นคือการมีแกนและเปลือกแข็ง แกนกลางดูเหมือนจะประกอบด้วยคาร์บอน ซิลิคอน และโลหะเป็นส่วนใหญ่ และเปลือกส่วนใหญ่ประกอบด้วยองค์ประกอบก๊าซที่แข็งตัวบนพื้นผิวแกนกลาง และตกผลึกภายใต้สภาวะ "เยือกแข็งลึก" ของอวกาศระหว่างดวงดาว และมีค่าประมาณ 10 เคลวิน ไฮโดรเจนและออกซิเจน อย่างไรก็ตามยังมีโมเลกุลเจือปนที่ซับซ้อนกว่า สิ่งเหล่านี้ได้แก่ แอมโมเนีย มีเธน และแม้กระทั่งโมเลกุลอินทรีย์หลายอะตอมที่เกาะติดกับจุดฝุ่นหรือก่อตัวบนพื้นผิวระหว่างการเดินทาง แน่นอนว่าสารเหล่านี้บางชนิดบินออกไปจากพื้นผิวของมัน เช่น ภายใต้อิทธิพลของรังสีอัลตราไวโอเลต แต่กระบวนการนี้สามารถย้อนกลับได้ - บางชนิดก็บินหนีไป บางชนิดก็แข็งตัวหรือสังเคราะห์ขึ้น

ขณะนี้ในช่องว่างระหว่างดาวฤกษ์หรือใกล้ดาวฤกษ์ สิ่งต่อไปนี้ได้ถูกค้นพบแล้ว ไม่ใช่โดยทางเคมี แต่โดยทางกายภาพ นั่นคือ สเปกโทรสโกปี วิธีการ: น้ำ ออกไซด์ของคาร์บอน ไนโตรเจน ซัลเฟอร์และซิลิคอน ไฮโดรเจนคลอไรด์ แอมโมเนีย อะเซทิลีน กรดอินทรีย์ เช่น กรดฟอร์มิกและกรดอะซิติก เอทิลและเมทิลแอลกอฮอล์ เบนซีน แนฟทาลีน พวกเขายังพบกรดอะมิโนไกลซีนอีกด้วย!

การจับและศึกษาฝุ่นระหว่างดวงดาวที่แทรกซึมเข้าสู่ระบบสุริยะและอาจตกลงสู่โลกเป็นเรื่องที่น่าสนใจ ปัญหาของการ "จับ" ไม่ใช่เรื่องง่าย เนื่องจากมีอนุภาคฝุ่นระหว่างดวงดาวเพียงไม่กี่ตัวที่สามารถรักษา "ชั้นเคลือบ" น้ำแข็งของพวกมันไว้ในรังสีดวงอาทิตย์ได้ โดยเฉพาะในชั้นบรรยากาศของโลก วัตถุขนาดใหญ่มีความร้อนมากเกินไป ความเร็วหลบหนีของพวกมันไม่สามารถดับลงได้อย่างรวดเร็ว และเม็ดฝุ่นก็ "ไหม้" อย่างไรก็ตาม ตัวเล็กๆ ร่อนอยู่ในชั้นบรรยากาศเป็นเวลาหลายปี โดยคงส่วนหนึ่งของเปลือกไว้ แต่ที่นี่ปัญหาเกิดขึ้นในการค้นหาและระบุพวกมัน

มีอีกหนึ่งรายละเอียดที่น่าสนใจมาก มันเกี่ยวข้องกับฝุ่นที่มีนิวเคลียสทำจากคาร์บอน คาร์บอนสังเคราะห์ในแกนกลางของดาวฤกษ์แล้วปล่อยออกสู่อวกาศ เช่น จากชั้นบรรยากาศของดาวฤกษ์ที่มีอายุมากขึ้น (เช่น ดาวยักษ์แดง) ที่บินไปในอวกาศระหว่างดาว เย็นลงและควบแน่นในลักษณะเดียวกับหลังจากวันที่อากาศร้อน หมอกจากการเย็นลง ไอน้ำสะสมอยู่ในที่ราบลุ่ม โครงสร้างชั้นต่างๆ ของกราไฟต์ ผลึกเพชร (ลองนึกภาพเมฆเพชรจิ๋วทั้งหมด!) และแม้กระทั่งลูกบอลกลวงของอะตอมคาร์บอน (ฟูลเลอรีน) ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขการตกผลึก และบางทีอาจจะเหมือนในตู้เซฟหรือภาชนะที่อนุภาคของบรรยากาศของดาวฤกษ์โบราณมากถูกเก็บไว้ การค้นพบจุดฝุ่นดังกล่าวจะประสบความสำเร็จอย่างมาก

ฝุ่นจักรวาลพบที่ไหน?

ต้องบอกว่าแนวคิดเรื่องสุญญากาศจักรวาลในฐานะสิ่งที่ว่างเปล่าโดยสิ้นเชิงนั้นยังคงเป็นเพียงอุปมาบทกวีมานานแล้ว ในความเป็นจริง พื้นที่ทั้งหมดของจักรวาล ทั้งระหว่างดวงดาวและระหว่างกาแลคซี เต็มไปด้วยสสาร การไหลของอนุภาคมูลฐาน การแผ่รังสี และสนามแม่เหล็ก ไฟฟ้า และแรงโน้มถ่วง พูดง่ายๆ ก็คือ ก๊าซ ฝุ่น และพลาสมา ซึ่งสัดส่วนของมวลรวมของจักรวาลตามการประมาณการต่างๆ มีเพียงประมาณ 12% เท่านั้น โดยมีความหนาแน่นเฉลี่ยประมาณ 10-24 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร 3. มีก๊าซมากที่สุดในอวกาศเกือบ 99% ส่วนใหญ่เป็นไฮโดรเจน (มากถึง 77.4%) และฮีเลียม (21%) ส่วนที่เหลือคิดเป็นสัดส่วนน้อยกว่าสองเปอร์เซ็นต์ของมวล แล้วก็มีฝุ่นมวลของมันน้อยกว่าก๊าซเกือบร้อยเท่า

แม้ว่าบางครั้งความว่างเปล่าในอวกาศระหว่างดวงดาวและอวกาศก็เกือบจะสมบูรณ์แบบ แต่บางครั้งก็มีพื้นที่ 1 ลิตรต่ออะตอมของสสาร! ไม่มีสุญญากาศดังกล่าวทั้งในห้องปฏิบัติการภาคพื้นดินหรือภายในระบบสุริยะ เพื่อการเปรียบเทียบ เราสามารถยกตัวอย่างต่อไปนี้: ในอากาศที่เราหายใจเข้าไป 1 ซม. 3 มีโมเลกุลประมาณ 30,000,000,000,000,000,000 โมเลกุล

สสารนี้มีการกระจายไม่สม่ำเสมอมากในอวกาศระหว่างดวงดาว ก๊าซและฝุ่นระหว่างดวงดาวส่วนใหญ่ก่อตัวเป็นชั้นก๊าซ-ฝุ่นใกล้กับระนาบสมมาตรของจานดาราจักร ความหนาในกาแล็กซีของเราคือหลายร้อยปีแสง ก๊าซและฝุ่นส่วนใหญ่ในกิ่งก้าน (แขน) ของกังหันและแกนกลางของมันกระจุกตัวอยู่ในเมฆโมเลกุลขนาดยักษ์ซึ่งมีขนาดตั้งแต่ 5 ถึง 50 พาร์เซก (16 x 160 ปีแสง) และมีน้ำหนักนับหมื่นหรือหลายล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์ แต่ภายในเมฆเหล่านี้ สสารก็มีการกระจายไม่สม่ำเสมอเช่นกัน ในปริมาณหลักของเมฆที่เรียกว่าเสื้อคลุมขนสัตว์ซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยโมเลกุลไฮโดรเจน ความหนาแน่นของอนุภาคอยู่ที่ประมาณ 100 ชิ้นต่อ 1 ซม. 3 ในความหนาแน่นภายในเมฆ จะมีอนุภาคนับหมื่นต่อ 1 ลูกบาศก์เซนติเมตร และในแกนกลางของความหนาแน่นเหล่านี้ โดยทั่วไปจะมีอนุภาคนับล้านต่อ 1 ลูกบาศก์เซนติเมตร การกระจายตัวของสสารในจักรวาลอย่างไม่สม่ำเสมอเป็นสาเหตุของการมีอยู่ของดวงดาว ดาวเคราะห์ และสุดท้ายก็ตัวเราเองด้วย เนื่องจากอยู่ในเมฆโมเลกุล หนาแน่นและค่อนข้างเย็น ดาวฤกษ์จึงถือกำเนิดขึ้น

สิ่งที่น่าสนใจคือยิ่งความหนาแน่นของเมฆสูงเท่าไร องค์ประกอบของเมฆก็จะมีความหลากหลายมากขึ้นเท่านั้น ในกรณีนี้ มีความสอดคล้องกันระหว่างความหนาแน่นและอุณหภูมิของเมฆ (หรือแต่ละส่วนของเมฆ) กับสสารที่พบโมเลกุลอยู่ที่นั่น ในอีกด้านหนึ่ง สิ่งนี้สะดวกสำหรับการศึกษาเมฆ: โดยการสังเกตส่วนประกอบแต่ละส่วนในช่วงสเปกตรัมที่แตกต่างกันตามแนวลักษณะของสเปกตรัม เช่น CO, OH หรือ NH 3 คุณสามารถ "มอง" เข้าไปในส่วนใดส่วนหนึ่งของมันได้ . ในทางกลับกัน ข้อมูลเกี่ยวกับองค์ประกอบของคลาวด์ทำให้เราเรียนรู้ได้มากมายเกี่ยวกับกระบวนการที่เกิดขึ้นในระบบนั้น

นอกจากนี้ในอวกาศระหว่างดวงดาวซึ่งตัดสินโดยสเปกตรัมมีสสารที่เป็นไปไม่ได้เลยที่จะดำรงอยู่ภายใต้สภาพพื้นดิน เหล่านี้คือไอออนและอนุมูล กิจกรรมทางเคมีของพวกมันสูงมากจนบนโลกพวกมันตอบสนองทันที และในพื้นที่เย็นที่หายากพวกมันอาศัยอยู่เป็นเวลานานและค่อนข้างอิสระ

โดยทั่วไป ก๊าซในอวกาศระหว่างดวงดาวไม่ได้เป็นเพียงอะตอมเท่านั้น ในกรณีที่อากาศเย็นกว่า ไม่เกิน 50 เคลวิน อะตอมก็จะรวมตัวกันก่อตัวเป็นโมเลกุล อย่างไรก็ตาม ก๊าซระหว่างดวงดาวจำนวนมากยังคงอยู่ในสถานะอะตอม ส่วนใหญ่เป็นไฮโดรเจน รูปแบบที่เป็นกลางถูกค้นพบเมื่อไม่นานมานี้ - ในปี 1951 ดังที่ทราบกันดีว่ามันปล่อยคลื่นวิทยุยาว 21 ซม. (ความถี่ 1,420 MHz) ขึ้นอยู่กับความเข้มที่ใช้กำหนดว่ามีอยู่ในกาแล็กซีมากแค่ไหน อย่างไรก็ตาม มันไม่ได้กระจายอย่างสม่ำเสมอในอวกาศระหว่างดวงดาว ในเมฆของอะตอมไฮโดรเจน ความเข้มข้นจะสูงถึงหลายอะตอมต่อ 1 ตารางลูกบาศก์เซนติเมตร แต่ระหว่างเมฆจะมีขนาดต่ำกว่า

ในที่สุด ใกล้ดาวร้อน ก๊าซก็มีอยู่ในรูปไอออน รังสีอัลตราไวโอเลตอันทรงพลังจะร้อนและทำให้ก๊าซแตกตัวเป็นไอออน ส่งผลให้ก๊าซเรืองแสง ด้วยเหตุนี้บริเวณที่มีก๊าซร้อนความเข้มข้นสูง ซึ่งมีอุณหภูมิประมาณ 10,000 เคลวิน จึงปรากฏเป็นเมฆที่ส่องสว่าง พวกมันถูกเรียกว่าเนบิวลาก๊าซเบา

และในเนบิวลาใดๆ ไม่ว่าในปริมาณมากหรือน้อย ก็จะมีฝุ่นระหว่างดวงดาว แม้ว่าเนบิวลาจะแบ่งออกเป็นเนบิวลาฝุ่นและเนบิวลาก๊าซตามอัตภาพ แต่ก็มีฝุ่นทั้งสองชนิด และไม่ว่าในกรณีใด ดูเหมือนว่าฝุ่นจะช่วยให้ดาวฤกษ์ก่อตัวขึ้นในส่วนลึกของเนบิวลา

วัตถุที่มีหมอก

ในบรรดาวัตถุในจักรวาลทั้งหมด เนบิวลาอาจจะสวยงามที่สุด เนบิวลามืดที่แท้จริงในระยะที่มองเห็นนั้นดูเหมือนจุดสีดำบนท้องฟ้า โดยจะสังเกตได้ดีที่สุดบนพื้นหลังของทางช้างเผือก แต่ในช่วงอื่นของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เช่น อินฟราเรด จะมองเห็นได้ดีมาก และภาพกลับกลายเป็นว่าผิดปกติมาก

เนบิวลาเป็นกลุ่มของก๊าซและฝุ่นที่แยกออกจากกันในอวกาศและผูกพันกันด้วยแรงโน้มถ่วงหรือแรงกดดันภายนอก มวลของพวกมันอาจมีตั้งแต่ 0.1 ถึง 10,000 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ และขนาดของพวกมันอาจมีตั้งแต่ 1 ถึง 10 พาร์เซก

ในตอนแรก เนบิวลาทำให้นักดาราศาสตร์หงุดหงิด จนถึงกลางศตวรรษที่ 19 เนบิวลาที่ถูกค้นพบถูกมองว่าเป็นสิ่งที่น่ารำคาญซึ่งขัดขวางการสังเกตดวงดาวและการค้นหาดาวหางดวงใหม่ ในปี ค.ศ. 1714 ชาวอังกฤษชื่อ Edmond Halley ซึ่งมีชื่อว่าดาวหางที่มีชื่อเสียง ยังได้รวบรวม "บัญชีดำ" ของเนบิวลา 6 ดวงเพื่อไม่ให้ "จับดาวหาง" เข้าใจผิด และ Charles Messier ชาวฝรั่งเศสได้ขยายรายการนี้เป็น 103 วัตถุ โชคดีที่นักดนตรี เซอร์ วิลเลียม เฮอร์เชล ผู้หลงใหลในดาราศาสตร์ และน้องสาวและลูกชายของเขาเริ่มสนใจเนบิวลา เมื่อสำรวจท้องฟ้าด้วยความช่วยเหลือของกล้องโทรทรรศน์ที่พวกเขาสร้างด้วยมือของพวกเขาเอง พวกเขาทิ้งรายการเนบิวลาและกระจุกดาวไว้ซึ่งมีข้อมูลเกี่ยวกับวัตถุอวกาศ 5,079 ชิ้น!

Herschels หมดความสามารถของกล้องโทรทรรศน์แสงในช่วงหลายปีที่ผ่านมา อย่างไรก็ตาม การประดิษฐ์การถ่ายภาพและการเปิดรับแสงนานทำให้สามารถค้นพบวัตถุที่มีแสงสว่างสลัวมากได้ หลังจากนั้นไม่นาน วิธีการวิเคราะห์และการสังเกตสเปกตรัมในช่วงคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าต่างๆ ทำให้ในอนาคตไม่เพียงแต่จะตรวจจับเนบิวลาใหม่จำนวนมากเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการกำหนดโครงสร้างและคุณสมบัติของพวกมันด้วย

เนบิวลาระหว่างดวงดาวปรากฏสว่างในสองกรณี คือ ร้อนมากจนก๊าซของมันเองเรืองแสงได้ เนบิวลาดังกล่าวเรียกว่าเนบิวลาเปล่งแสง หรือเนบิวลาเองก็เย็น แต่ฝุ่นของมันทำให้แสงของดาวสว่างที่อยู่ใกล้ ๆ กระจาย - มันคือเนบิวลาสะท้อนแสง

เนบิวลามืดยังเป็นแหล่งสะสมของก๊าซและฝุ่นระหว่างดาวอีกด้วย แต่ต่างจากเนบิวลาก๊าซเบาซึ่งบางครั้งมองเห็นได้แม้ใช้กล้องส่องทางไกลที่มีกำลังแรงหรือกล้องโทรทรรศน์ เช่น เนบิวลานายพราน เนบิวลามืดไม่เปล่งแสง แต่ดูดซับมันไว้ เมื่อแสงดาวผ่านเนบิวลาดังกล่าว ฝุ่นสามารถดูดซับมันได้อย่างสมบูรณ์ และแปลงเป็นรังสีอินฟราเรดที่ตามองไม่เห็น ดังนั้นเนบิวลาดังกล่าวจึงดูเหมือนหลุมไร้ดาวบนท้องฟ้า V. Herschel เรียกสิ่งเหล่านั้นว่า "หลุมในท้องฟ้า" บางทีสิ่งที่น่าตื่นเต้นที่สุดอาจเป็นเนบิวลาหัวม้า

อย่างไรก็ตาม เม็ดฝุ่นอาจไม่ดูดซับแสงของดวงดาวได้อย่างสมบูรณ์ แต่เพียงบางส่วนเท่านั้นที่กระเจิงและเลือกสรร ความจริงก็คือขนาดของอนุภาคฝุ่นระหว่างดวงดาวนั้นใกล้เคียงกับความยาวคลื่นของแสงสีน้ำเงิน ดังนั้นมันจึงกระเจิงและดูดซับได้แรงกว่า และส่วน "สีแดง" ของแสงดาวจะมาถึงเราได้ดีขึ้น อย่างไรก็ตาม นี่เป็นวิธีที่ดีในการประมาณขนาดของเม็ดฝุ่นโดยวิธีลดแสงที่มีความยาวคลื่นต่างๆ

ดาวจากก้อนเมฆ

สาเหตุที่ดาวฤกษ์เกิดขึ้นนั้นยังไม่มีการระบุแน่ชัด มีเพียงแบบจำลองเท่านั้นที่สามารถอธิบายข้อมูลการทดลองได้อย่างน่าเชื่อถือไม่มากก็น้อย นอกจากนี้ เส้นทางการก่อตัว คุณสมบัติ และชะตากรรมต่อไปของดาวฤกษ์มีความหลากหลายมากและขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ อย่างไรก็ตาม มีแนวคิดที่กำหนดไว้แล้วหรือค่อนข้างจะเป็นสมมติฐานที่พัฒนาแล้วมากที่สุด สาระสำคัญของสิ่งที่ในแง่ทั่วไปที่สุดคือดาวฤกษ์ก่อตัวจากก๊าซระหว่างดวงดาวในพื้นที่ที่มีความหนาแน่นของสสารเพิ่มขึ้นนั่นคือในส่วนลึก ของเมฆระหว่างดวงดาว ฝุ่นในฐานะวัสดุอาจถูกมองข้ามไป แต่บทบาทของมันในการก่อตัวของดาวฤกษ์นั้นมีมหาศาล

เห็นได้ชัดว่าสิ่งนี้เกิดขึ้น (ในเวอร์ชันดั้งเดิมที่สุดสำหรับดาวดวงเดียว) ประการแรก เมฆก่อกำเนิดดาวฤกษ์ควบแน่นจากตัวกลางระหว่างดาว ซึ่งอาจเกิดจากความไม่เสถียรของแรงโน้มถ่วง แต่สาเหตุอาจแตกต่างกันและยังไม่ชัดเจนทั้งหมด ไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง มันจะหดตัวและดึงดูดสสารจากพื้นที่โดยรอบ อุณหภูมิและความดันที่ศูนย์กลางเพิ่มขึ้นจนกระทั่งโมเลกุลที่อยู่ใจกลางของลูกบอลก๊าซที่ยุบตัวนี้เริ่มแตกตัวออกเป็นอะตอมแล้วกลายเป็นไอออน กระบวนการนี้ทำให้ก๊าซเย็นลง และความดันภายในแกนกลางลดลงอย่างรวดเร็ว แกนกลางหดตัว และคลื่นกระแทกก็แพร่กระจายภายในเมฆ และสลัดชั้นนอกของมันออกไป ดาวฤกษ์ก่อตัวขึ้นซึ่งยังคงหดตัวภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงจนกระทั่งปฏิกิริยาฟิวชั่นแสนสาหัสเริ่มต้นที่ใจกลางของมัน - การแปลงไฮโดรเจนเป็นฮีเลียม แรงอัดจะดำเนินต่อไประยะหนึ่งจนกว่าแรงอัดแรงโน้มถ่วงจะสมดุลด้วยแรงของก๊าซและแรงดันการแผ่รังสี

เห็นได้ชัดว่ามวลของดาวฤกษ์ที่เกิดนั้นน้อยกว่ามวลเนบิวลาที่ "ให้กำเนิด" เสมอ ในระหว่างกระบวนการนี้ ส่วนหนึ่งของสสารที่ไม่มีเวลาตกสู่แกนกลางจะถูก "กวาดออกไป" ด้วยคลื่นกระแทก การแผ่รังสีและอนุภาคจะไหลเข้าสู่อวกาศโดยรอบ

กระบวนการก่อตัวดาวฤกษ์และระบบดาวฤกษ์ได้รับอิทธิพลจากหลายปัจจัย รวมถึงสนามแม่เหล็ก ซึ่งมักมีส่วนทำให้เมฆก่อกำเนิด "ฉีก" ออกเป็นสองส่วน โดยแทบไม่มีสามส่วน ซึ่งแต่ละส่วนถูกบีบอัดภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงเข้าไป โปรโตสตาร์ของมันเอง นี่เป็นวิธีที่ระบบดาวคู่หลายระบบเกิดขึ้น - ดาวสองดวงที่โคจรรอบจุดศูนย์กลางมวลร่วมและเคลื่อนที่ในอวกาศโดยรวมดวงเดียว

เมื่อเชื้อเพลิงนิวเคลียร์มีอายุมากขึ้น เชื้อเพลิงนิวเคลียร์ภายในดาวฤกษ์จะค่อยๆ เผาไหม้ และยิ่งดาวฤกษ์มีขนาดใหญ่เท่าใด ก็จะยิ่งได้รับเร็วขึ้นเท่านั้น ในกรณีนี้วัฏจักรไฮโดรเจนของปฏิกิริยาจะถูกแทนที่ด้วยวัฏจักรฮีเลียมจากนั้นอันเป็นผลมาจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นทำให้เกิดองค์ประกอบทางเคมีที่หนักขึ้นเรื่อย ๆ จนถึงเหล็ก ในท้ายที่สุดนิวเคลียสซึ่งไม่ได้รับพลังงานจากปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์อีกต่อไป ขนาดจะลดลงอย่างรวดเร็ว สูญเสียความเสถียร และดูเหมือนว่าสสารจะตกลงบนตัวมันเอง การระเบิดที่รุนแรงเกิดขึ้นในระหว่างที่สารสามารถให้ความร้อนได้สูงถึงหลายพันล้านองศา และปฏิสัมพันธ์ระหว่างนิวเคลียสทำให้เกิดองค์ประกอบทางเคมีใหม่ขึ้นจนถึงระดับที่หนักที่สุด การระเบิดจะมาพร้อมกับการปล่อยพลังงานอย่างฉับพลันและการปล่อยสสาร ดาวดวงหนึ่งระเบิด กระบวนการที่เรียกว่าซูเปอร์โนวา ในที่สุด ดาวจะกลายเป็นดาวนิวตรอนหรือหลุมดำ ขึ้นอยู่กับมวลของมัน

นี่อาจเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นจริง ไม่ว่าในกรณีใด ไม่ต้องสงสัยเลยว่าดาวอายุน้อยซึ่งก็คือดาวร้อนและกระจุกดาวนั้นมีจำนวนมากที่สุดในเนบิวลา กล่าวคือ ในพื้นที่ที่มีก๊าซและฝุ่นหนาแน่นมากขึ้น สิ่งนี้มองเห็นได้ชัดเจนในภาพถ่ายที่ถ่ายด้วยกล้องโทรทรรศน์ในช่วงความยาวคลื่นต่างๆ

แน่นอนว่านี่ไม่ใช่อะไรมากไปกว่าการสรุปลำดับเหตุการณ์ที่หยาบที่สุด สำหรับเรา สองประเด็นมีความสำคัญโดยพื้นฐาน ประการแรก ฝุ่นมีบทบาทอย่างไรในกระบวนการก่อตัวดาวฤกษ์? และประการที่สอง มันมาจากไหนจริงๆ?

น้ำยาหล่อเย็นอเนกประสงค์

ในมวลรวมของสสารจักรวาล ฝุ่นซึ่งก็คืออะตอมของคาร์บอน ซิลิคอน และองค์ประกอบอื่น ๆ ที่รวมกันเป็นอนุภาคของแข็งนั้นมีขนาดเล็กมากจนไม่ว่าในกรณีใด ในฐานะวัสดุก่อสร้างสำหรับดวงดาว ดูเหมือนว่าพวกมันสามารถทำได้ ไม่ต้องนำมาพิจารณา อย่างไรก็ตาม จริงๆ แล้ว บทบาทของพวกเขานั้นยอดเยี่ยมมาก พวกเขาคือผู้ที่ทำให้ก๊าซระหว่างดาวร้อนเย็นลง และเปลี่ยนมันให้กลายเป็นเมฆหนาทึบที่เย็นจัดซึ่งดาวฤกษ์ได้ก่อตัวขึ้นมา

ความจริงก็คือก๊าซระหว่างดวงดาวไม่สามารถระบายความร้อนได้ โครงสร้างทางอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมไฮโดรเจนนั้นสามารถให้พลังงานส่วนเกินได้ (ถ้ามี) โดยการเปล่งแสงในบริเวณที่มองเห็นได้และบริเวณอัลตราไวโอเลตของสเปกตรัม แต่ไม่อยู่ในช่วงอินฟราเรด ไฮโดรเจนไม่สามารถแผ่ความร้อนออกมาได้ เพื่อให้เย็นลงอย่างเหมาะสม จำเป็นต้องมี "ตู้เย็น" ซึ่งมีบทบาทโดยอนุภาคฝุ่นระหว่างดวงดาว

ในระหว่างการชนกับเม็ดฝุ่นด้วยความเร็วสูง ซึ่งแตกต่างจากเม็ดฝุ่นที่หนักกว่าและช้ากว่า โมเลกุลของก๊าซจะลอยอย่างรวดเร็ว โดยจะสูญเสียความเร็วและพลังงานจลน์ของพวกมันจะถูกถ่ายโอนไปยังเม็ดฝุ่น มันยังร้อนขึ้นและปล่อยความร้อนส่วนเกินออกไปยังพื้นที่โดยรอบ รวมถึงในรูปของรังสีอินฟราเรดในขณะที่ตัวมันเย็นลง ดังนั้น ด้วยการดูดซับความร้อนของโมเลกุลระหว่างดวงดาว ฝุ่นจึงทำหน้าที่เป็นหม้อน้ำ และทำให้เมฆก๊าซเย็นลง มีมวลไม่มาก - ประมาณ 1% ของมวลของสสารเมฆทั้งหมด แต่ก็เพียงพอที่จะขจัดความร้อนส่วนเกินตลอดหลายล้านปี

เมื่ออุณหภูมิของเมฆลดลง ความดันก็ลดลง เมฆควบแน่นและดวงดาวก็สามารถเกิดขึ้นได้ ส่วนที่เหลือของวัสดุที่ดาวฤกษ์ถือกำเนิดนั้นเป็นวัสดุเริ่มต้นสำหรับการก่อตัวของดาวเคราะห์ พวกมันมีอนุภาคฝุ่นอยู่แล้วและในปริมาณที่มากขึ้น เนื่องจากเมื่อเกิดมา ดาวดวงหนึ่งจะร้อนขึ้นและเร่งก๊าซทั้งหมดรอบตัวมัน ในขณะที่ฝุ่นยังคงปลิวอยู่ใกล้ๆ ท้ายที่สุดแล้ว มันสามารถทำความเย็นได้และดึงดูดดาวดวงใหม่ที่แข็งแกร่งกว่าโมเลกุลก๊าซแต่ละตัวมาก ในที่สุดก็มีเมฆฝุ่นอยู่ใกล้ดาวฤกษ์เกิดใหม่ และมีก๊าซอุดมด้วยฝุ่นที่บริเวณรอบนอก

ดาวเคราะห์ก๊าซ เช่น ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูน ถือกำเนิดขึ้นที่นั่น ดาวเคราะห์หินปรากฏขึ้นใกล้กับดาวฤกษ์ สำหรับเราคือดาวอังคาร โลก ดาวศุกร์ และดาวพุธ มีการแบ่งออกเป็นสองโซนอย่างชัดเจน: ดาวเคราะห์ก๊าซและโซนของแข็ง ดังนั้นโลกจึงกลายเป็นส่วนใหญ่ประกอบด้วยเม็ดฝุ่นระหว่างดวงดาว อนุภาคฝุ่นโลหะกลายเป็นส่วนหนึ่งของแกนกลางของโลก และตอนนี้โลกก็มีแกนเหล็กขนาดใหญ่

ความลึกลับของจักรวาลหนุ่ม

หากกาแล็กซีก่อตัวขึ้นแล้วฝุ่นมาจากไหนโดยหลักการแล้วนักวิทยาศาสตร์เข้าใจ แหล่งกำเนิดที่สำคัญที่สุดคือโนวาและซุปเปอร์โนวา ซึ่งสูญเสียมวลไปบางส่วน และ "ปล่อย" เปลือกออกสู่อวกาศโดยรอบ นอกจากนี้ ฝุ่นยังเกิดในชั้นบรรยากาศที่ขยายตัวของดาวยักษ์แดง ซึ่งมันถูกพัดพาออกไปโดยแรงดันรังสี ในความเย็นตามมาตรฐานของดาวฤกษ์ บรรยากาศ (ประมาณ 2.5 3,000 เคลวิน) มีโมเลกุลที่ค่อนข้างซับซ้อนจำนวนมาก

แต่นี่คือปริศนาที่ยังไม่ได้รับการแก้ไข เชื่อกันมาตลอดว่าฝุ่นเป็นผลมาจากวิวัฒนาการของดวงดาว กล่าวอีกนัยหนึ่ง ดาวจะต้องเกิด ดำรงอยู่เป็นระยะเวลาหนึ่ง แก่ชรา และก่อให้เกิดฝุ่นในการระเบิดซูเปอร์โนวาครั้งสุดท้าย แต่อะไรเกิดก่อน - ไข่หรือไก่? ฝุ่นก้อนแรกที่จำเป็นสำหรับการกำเนิดดาวฤกษ์ หรือดาวดวงแรกซึ่งด้วยเหตุผลบางประการที่ถือกำเนิดขึ้นโดยไม่ได้รับความช่วยเหลือจากฝุ่น ก็แก่ตัวลง ระเบิด และก่อตัวเป็นฝุ่นก้อนแรกสุด

เกิดอะไรขึ้นในช่วงเริ่มต้น? ท้ายที่สุด เมื่อบิ๊กแบงเกิดขึ้นเมื่อ 14 พันล้านปีก่อน จักรวาลมีเพียงไฮโดรเจนและฮีเลียมเท่านั้น ไม่มีองค์ประกอบอื่นใด! ตอนนั้นเองที่กาแลคซีแรกเริ่มโผล่ออกมาจากพวกเขาเมฆก้อนใหญ่และในนั้นก็มีดาวดวงแรกที่ต้องผ่านเส้นทางชีวิตที่ยาวนาน ปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ในแกนกลางของดาวควรจะ "สุก" องค์ประกอบทางเคมีที่ซับซ้อนมากขึ้น เปลี่ยนไฮโดรเจนและฮีเลียมให้เป็นคาร์บอน ไนโตรเจน ออกซิเจน และอื่นๆ และหลังจากนั้นดาวก็ควรจะโยนมันทั้งหมดออกสู่อวกาศ ระเบิดหรือค่อยๆ หลุดออกไป เปลือก. จากนั้นมวลนี้ก็ต้องเย็นลง เย็นลง และกลายเป็นฝุ่นในที่สุด แต่แล้ว 2 พันล้านปีหลังจากบิ๊กแบง ในกาแล็กซีแรกสุด ก็มีฝุ่น! ด้วยการใช้กล้องโทรทรรศน์ มันถูกค้นพบในกาแลคซีที่อยู่ห่างจากเรา 12 พันล้านปีแสง ในขณะเดียวกัน 2 พันล้านปีเป็นช่วงเวลาสั้นเกินไปสำหรับวงจรชีวิตของดาวฤกษ์ ในช่วงเวลานี้ ดาวฤกษ์ส่วนใหญ่ไม่มีเวลาที่จะแก่ตัวลง ฝุ่นมาจากไหนในกาแล็กซีอายุน้อย หากไม่มีสิ่งใดในนั้นนอกจากไฮโดรเจนและฮีเลียม ก็ยังคงเป็นปริศนา

เครื่องปฏิกรณ์มลทิน

ฝุ่นระหว่างดวงดาวไม่เพียงทำหน้าที่เป็นสารหล่อเย็นสากล แต่อาจต้องขอบคุณฝุ่นที่ทำให้โมเลกุลที่ซับซ้อนปรากฏในอวกาศ

ความจริงก็คือพื้นผิวของเมล็ดฝุ่นสามารถทำหน้าที่เป็นทั้งเครื่องปฏิกรณ์ที่โมเลกุลถูกสร้างขึ้นจากอะตอมและเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับปฏิกิริยาการสังเคราะห์ของพวกเขา ท้ายที่สุดแล้ว ความน่าจะเป็นที่อะตอมของธาตุต่างๆ จำนวนมากจะชนกันที่จุดหนึ่ง และแม้กระทั่งมีปฏิสัมพันธ์กันที่อุณหภูมิสูงกว่าศูนย์สัมบูรณ์เล็กน้อยนั้นน้อยมากอย่างเหลือเชื่อ แต่ความน่าจะเป็นที่เม็ดฝุ่นจะชนกันตามลำดับกับอะตอมหรือโมเลกุลต่างๆ ที่บินอยู่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายในเมฆหนาทึบที่หนาวเย็น นั้นค่อนข้างสูง จริงๆ แล้ว นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้น - นี่คือลักษณะเปลือกของเมล็ดฝุ่นระหว่างดวงดาวที่ก่อตัวขึ้นจากอะตอมและโมเลกุลที่พบซึ่งแข็งตัวอยู่บนนั้น

บนพื้นผิวแข็ง อะตอมจะอยู่ใกล้กัน การอพยพไปตามพื้นผิวของเม็ดฝุ่นเพื่อค้นหาตำแหน่งที่มีพลังมากที่สุด อะตอมมาบรรจบกันและเมื่อพบว่าตัวเองอยู่ใกล้กัน ก็สามารถทำปฏิกิริยาซึ่งกันและกันได้ แน่นอนช้ามากตามอุณหภูมิของอนุภาคฝุ่น พื้นผิวของอนุภาค โดยเฉพาะที่มีแกนโลหะ สามารถแสดงคุณสมบัติของตัวเร่งปฏิกิริยาได้ นักเคมีบนโลกรู้ดีว่าตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดคืออนุภาคขนาดเสี้ยวไมครอนอย่างแม่นยำ ซึ่งโมเลกุลซึ่งภายใต้สภาวะปกติจะ "เฉยเมย" ซึ่งกันและกันโดยสิ้นเชิง มารวมตัวกันแล้วทำปฏิกิริยา เห็นได้ชัดว่านี่คือวิธีที่โมเลกุลไฮโดรเจนก่อตัวขึ้น: อะตอมของมัน "เกาะติด" กับจุดฝุ่นแล้วบินออกไปจากมัน แต่เป็นคู่กันในรูปของโมเลกุล

อาจเป็นไปได้ว่าอนุภาคฝุ่นระหว่างดวงดาวขนาดเล็กที่กักเก็บโมเลกุลอินทรีย์จำนวนหนึ่งไว้ในเปลือกของมัน รวมถึงกรดอะมิโนที่ง่ายที่สุด ได้นำ "เมล็ดพันธุ์แห่งชีวิต" แรกมาสู่โลกเมื่อประมาณ 4 พันล้านปีก่อน แน่นอนว่านี่ไม่ใช่อะไรมากไปกว่าสมมติฐานที่สวยงาม แต่สิ่งที่เห็นชอบก็คือ กรดอะมิโนไกลซีนพบได้ในก๊าซเย็นและเมฆฝุ่น อาจมีอย่างอื่นอีก เพียงแต่ความสามารถของกล้องโทรทรรศน์ยังไม่สามารถตรวจพบได้

ล่าฝุ่น

แน่นอนว่าคุณสมบัติของฝุ่นระหว่างดวงดาวสามารถศึกษาได้จากระยะไกลโดยใช้กล้องโทรทรรศน์และเครื่องมืออื่นๆ ที่อยู่บนโลกหรือบนดาวเทียม แต่การจับอนุภาคฝุ่นระหว่างดวงดาวนั้นน่าดึงดูดใจกว่ามาก แล้วศึกษาพวกมันโดยละเอียด ค้นหาว่าอนุภาคเหล่านี้ประกอบด้วยอะไรบ้างและจัดโครงสร้างอย่างไร ไม่ใช่ในทางทฤษฎี แต่ในทางปฏิบัติ มีสองตัวเลือกที่นี่ คุณสามารถเข้าถึงส่วนลึกของอวกาศ รวบรวมฝุ่นระหว่างดวงดาวที่นั่น นำมันมายังโลก และวิเคราะห์มันด้วยวิธีที่เป็นไปได้ทั้งหมด หรือคุณสามารถลองบินออกนอกระบบสุริยะและวิเคราะห์ฝุ่นระหว่างทางบนยานอวกาศโดยตรง เพื่อส่งข้อมูลผลลัพธ์ไปยังโลก

ความพยายามครั้งแรกในการนำตัวอย่างฝุ่นระหว่างดวงดาวและสสารของตัวกลางระหว่างดาวโดยทั่วไปเกิดขึ้นเมื่อหลายปีก่อนโดย NASA ยานอวกาศติดตั้งกับดักพิเศษ - ตัวสะสมสำหรับรวบรวมฝุ่นระหว่างดวงดาวและอนุภาคลมจักรวาล เพื่อดักจับฝุ่นละอองโดยไม่สูญเสียเปลือก กับดักจึงเต็มไปด้วยสารพิเศษที่เรียกว่าแอโรเจล สารฟองที่เบามากนี้ (องค์ประกอบที่เป็นความลับทางการค้า) มีลักษณะคล้ายเยลลี่ เมื่อเข้าไปข้างใน อนุภาคฝุ่นจะติดอยู่ และจากนั้นเช่นเดียวกับในกับดักอื่นๆ ฝาก็จะปิดลงเพื่อเปิดบนโลก

โครงการนี้มีชื่อว่า Stardust Stardust โปรแกรมของเขายิ่งใหญ่มาก หลังจากปล่อยในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2542 อุปกรณ์บนเรือจะเก็บตัวอย่างฝุ่นระหว่างดวงดาวและแยกออกจากฝุ่นในบริเวณใกล้เคียงกับดาวหาง Wild-2 ซึ่งบินใกล้โลกเมื่อเดือนกุมภาพันธ์ปีที่แล้ว ขณะนี้มีตู้คอนเทนเนอร์ที่เต็มไปด้วยสินค้าอันมีค่านี้ เรือจึงบินกลับบ้านเพื่อขึ้นฝั่งเมื่อวันที่ 15 มกราคม พ.ศ. 2549 ในยูทาห์ ใกล้เมืองซอลท์เลคซิตี้ (สหรัฐอเมริกา) นั่นคือเวลาที่นักดาราศาสตร์จะได้เห็นด้วยตาของตัวเอง (ด้วยความช่วยเหลือของกล้องจุลทรรศน์) ในที่สุดเม็ดฝุ่นที่มีองค์ประกอบและแบบจำลองโครงสร้างที่พวกเขาได้ทำนายไว้แล้ว

และในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2544 เจเนซิสก็บินไปเก็บตัวอย่างสสารจากห้วงอวกาศ โครงการของ NASA นี้มีวัตถุประสงค์หลักเพื่อจับอนุภาคจากลมสุริยะเป็นหลัก หลังจากใช้เวลา 1,127 วันในอวกาศ ซึ่งในระหว่างนั้นมันบินไปประมาณ 32 ล้านกิโลเมตร เรือก็กลับมาและทิ้งแคปซูลพร้อมตัวอย่างผลลัพธ์ - กับดักที่มีไอออนและอนุภาคลมสุริยะ - มายังโลก อนิจจาเกิดเหตุร้าย - ร่มชูชีพไม่เปิดและแคปซูลก็กระแทกพื้นอย่างสุดกำลัง และเกิดอุบัติเหตุ แน่นอนว่าเศษซากดังกล่าวถูกรวบรวมและศึกษาอย่างรอบคอบ อย่างไรก็ตาม ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2548 ที่การประชุมในเมืองฮูสตัน ผู้เข้าร่วมโครงการ ดอน บาร์เน็ตติ กล่าวว่านักสะสมสี่รายที่มีอนุภาคลมสุริยะไม่ได้รับความเสียหาย และสิ่งที่อยู่ภายในนั้น ซึ่งก็คือลมสุริยะที่จับได้ 0.4 มก. กำลังได้รับการศึกษาอย่างจริงจังโดยนักวิทยาศาสตร์ในฮูสตัน

อย่างไรก็ตาม NASA กำลังเตรียมโครงการที่สามซึ่งมีความทะเยอทะยานมากยิ่งขึ้น นี่จะเป็นภารกิจอวกาศของ Interstellar Probe คราวนี้ยานอวกาศจะเคลื่อนออกไปเป็นระยะทาง 200 AU จ. จากโลก (เช่น ระยะทางจากโลกถึงดวงอาทิตย์) เรือลำนี้จะไม่มีวันกลับมา แต่จะถูก "บรรจุ" ด้วยอุปกรณ์ที่หลากหลายรวมถึงการวิเคราะห์ตัวอย่างฝุ่นระหว่างดวงดาว หากทุกอย่างเรียบร้อยดี ฝุ่นละอองระหว่างดวงดาวจากห้วงอวกาศจะถูกจับภาพ ถ่ายภาพ และวิเคราะห์โดยอัตโนมัติบนยานอวกาศทันที

การก่อตัวของดาวอายุน้อย

1. เมฆโมเลกุลดาราจักรขนาดยักษ์ที่มีขนาด 100 พาร์เซก มวลดวงอาทิตย์ 100,000 ดวง อุณหภูมิ 50 เคลวิน และความหนาแน่น 10 2 อนุภาค/ซม.3 ภายในเมฆนี้มีการควบแน่นขนาดใหญ่ - เนบิวลาก๊าซและฝุ่นกระจาย (1 x 10 ชิ้น, ดวงอาทิตย์ 10,000 ดวง, 20 K, 10 3 อนุภาค/ซม. 3) และการควบแน่นขนาดเล็ก - เนบิวลาก๊าซและฝุ่น (สูงสุด 1 ชิ้น, 100 x 1,000 ดวงอาทิตย์ 20 เคลวิน 10 4 อนุภาค/ซม.3) ภายในส่วนหลังนั้นเป็นกลุ่มของทรงกลมที่มีขนาด 0.1 ชิ้นมวลของดวงอาทิตย์ 1 x 10 และความหนาแน่น 10 x 10 6 อนุภาค / ซม. 3 ซึ่งเป็นที่ที่ดาวดวงใหม่ก่อตัวขึ้น

2. การกำเนิดดาวฤกษ์ภายในกลุ่มเมฆก๊าซและฝุ่น

3. ดาวดวงใหม่ที่มีการแผ่รังสีและลมดาวฤกษ์จะกระจายก๊าซที่อยู่รอบๆ ออกไปจากตัวมันเอง

4. ดาวฤกษ์อายุน้อยดวงหนึ่งโผล่ออกมาสู่อวกาศที่สะอาดปราศจากก๊าซและฝุ่น ผลักเนบิวลาที่ให้กำเนิดมันออกไป

ระยะการพัฒนาของดาวฤกษ์ที่มีมวลเท่ากับดวงอาทิตย์

5. ต้นกำเนิดของเมฆที่ไม่เสถียรด้วยแรงโน้มถ่วงซึ่งมีขนาดดวงอาทิตย์ 2,000,000 ดวง อุณหภูมิประมาณ 15 เคลวิน และความหนาแน่นเริ่มต้น 10 -19 กรัม/ซม.3

6. หลังจากผ่านไปหลายแสนปี เมฆก้อนนี้จะก่อตัวเป็นแกนกลางที่มีอุณหภูมิประมาณ 200 เคลวิน และมีขนาดเท่าดวงอาทิตย์ 100 ดวง มวลของมันยังคงอยู่เพียง 0.05 ของดวงอาทิตย์

7. ในขั้นตอนนี้ แกนกลางที่มีอุณหภูมิสูงถึง 2,000 เคลวินหดตัวอย่างรวดเร็วเนื่องจากการแตกตัวของไฮโดรเจนและร้อนขึ้นพร้อมกันถึง 20,000 เคลวิน ความเร็วของสสารที่ตกลงบนดาวที่กำลังเติบโตสูงถึง 100 กม./วินาที

8. ดาวฤกษ์ก่อกำเนิดขนาดเท่ากับดวงอาทิตย์ 2 ดวง โดยมีอุณหภูมิที่ศูนย์กลาง 2x10 5 K และที่พื้นผิว 3x10 3 K

9. ขั้นตอนสุดท้ายของก่อนวิวัฒนาการของดาวฤกษ์คือการบีบอัดอย่างช้าๆ ซึ่งเป็นช่วงที่ไอโซโทปลิเธียมและเบริลเลียมถูกเผาไหม้ หลังจากที่อุณหภูมิสูงขึ้นเป็น 6x10 6 K ปฏิกิริยาแสนสาหัสของการสังเคราะห์ฮีเลียมจากไฮโดรเจนก็เริ่มขึ้นภายในดาวฤกษ์ ระยะเวลารวมของวงจรการกำเนิดของดาวฤกษ์เช่นดวงอาทิตย์ของเราคือ 50 ล้านปี หลังจากนั้นดาวฤกษ์ดังกล่าวจะเผาไหม้อย่างเงียบ ๆ เป็นเวลาหลายพันล้านปี

Olga Maksimenko ผู้สมัครสาขาวิทยาศาสตร์เคมี