Bilim insanları hepimizin kozmik tozdan yaratıldığımızı kanıtladı. Dünyanın eski katmanlarındaki kozmik toz ve garip toplar Ne tür ışık kozmik toz parçacıklarını emer

Kozmik toz

yıldızlararası ve gezegenlerarası uzaydaki madde parçacıkları. Kozmik parçacıkların ışığı soğuran yoğunlaşmaları, Samanyolu fotoğraflarında karanlık noktalar olarak görülebilmektedir. K. p'nin etkisiyle ışığın zayıflaması. yıldızlararası soğurma veya sönme, farklı uzunluklardaki elektromanyetik dalgalar için aynı değildir λ Bunun sonucunda yıldızların kızarması gözlenir. Görünür bölgede yok oluş yaklaşık olarak orantılıdır. λ-1, yakın ultraviyole bölgede neredeyse dalga boyundan bağımsızdır, ancak 1400 Å civarında ek bir maksimum emilim vardır. Yok oluşun büyük bir kısmı emilimden ziyade ışığın saçılmasından kaynaklanmaktadır. Bu, spektral sınıf B yıldızlarının ve tozu aydınlatacak kadar parlak diğer bazı yıldızların etrafında görülebilen, kozmik parçacıklar içeren yansıma bulutsularının gözlemlerinden kaynaklanmaktadır. Bulutsuların parlaklıkları ile onları aydınlatan yıldızların parlaklıkları karşılaştırıldığında tozun albedosunun yüksek olduğu görülmektedir. Gözlemlenen sönme ve albedo, kristal yapının, boyutu 1'den biraz daha küçük olan metallerin karışımıyla dielektrik parçacıklardan oluştuğu sonucuna varmaktadır. µm. Ultraviyole sönüm maksimumu, toz taneciklerinin içinde yaklaşık 0,05 × 0,05 × 0,01 boyutlarında grafit pullarının bulunmasıyla açıklanabilir. µm. Işığın, boyutları dalga boyuyla karşılaştırılabilecek bir parçacık tarafından kırılması nedeniyle, ışık ağırlıklı olarak ileri doğru saçılır. Yıldızlararası absorpsiyon sıklıkla ışığın polarizasyonuna yol açar; bu, toz taneciklerinin özelliklerinin anizotropisi (dielektrik parçacıkların uzun şekli veya grafitin iletkenliğinin anizotropisi) ve bunların uzaydaki düzenli yönelimi ile açıklanır. İkincisi, toz taneciklerini uzun eksenleri alan çizgisine dik olacak şekilde yönlendiren zayıf bir yıldızlararası alanın etkisiyle açıklanmaktadır. Böylece, uzaktaki gök cisimlerinin polarize ışığını gözlemleyerek alanın yıldızlararası uzaydaki yönelimi hakkında karar verilebilir.

Göreceli toz miktarı, Galaktik düzlemdeki ışığın ortalama emiliminden belirlenir - spektrumun görsel bölgesinde 1 kiloParsek başına 0,5'ten birkaç yıldız büyüklüğüne kadar. Toz kütlesi, yıldızlararası madde kütlesinin yaklaşık %1'ini oluşturur. Toz, gaz gibi, eşit olmayan bir şekilde dağılarak bulutlar ve daha yoğun oluşumlar (kürecikler) oluşturur. Küreciklerde toz, yıldızların ışığını koruyan ve gaz atomlarıyla esnek olmayan çarpışmalardan toz tanesinin aldığı enerjiyi kızılötesi olarak yayan bir soğutma faktörü görevi görür. Tozun yüzeyinde atomlar moleküller halinde birleşir: toz bir katalizördür.

S. B. Pikelner.


Büyük Sovyet Ansiklopedisi. - M .: Sovyet Ansiklopedisi. 1969-1978 .

Diğer sözlüklerde “Kozmik toz” un ne olduğunu görün:

    Yıldızlararası ve gezegenler arası uzayda yoğunlaşmış madde parçacıkları. Modern kavramlara göre kozmik toz, yaklaşık olarak ölçülen parçacıklardan oluşur. Grafit veya silikat çekirdekli 1 µm. Galakside kozmik toz oluşur... ... Büyük Ansiklopedik Sözlük

    KOZMİK TOZ, göktaşı tozu ve yıldızlararası madde de dahil olmak üzere Evrenin herhangi bir yerinde bulunan, yıldız ışığını emebilen ve galaksilerde karanlık bulutsular oluşturabilen çok küçük katı madde parçacıklarıdır. Küresel... ... Bilimsel ve teknik ansiklopedik sözlük

    KOZMİK TOZ- yıldızlararası uzayda toz ve diğer bulutsuları oluşturan en küçük madde parçacıklarının yanı sıra meteor tozu... Büyük Politeknik Ansiklopedisi

    kozmik toz- Uzayda bulunan ve Dünya'ya düşen çok küçük katı madde parçacıkları... Coğrafya Sözlüğü

    Yıldızlararası ve gezegenler arası uzayda yoğunlaşmış madde parçacıkları. Modern kavramlara göre kozmik toz, çekirdeği grafit veya silikat olan yaklaşık 1 mikron büyüklüğünde parçacıklardan oluşur. Galakside kozmik toz oluşur... ... ansiklopedik sözlük

    Uzayda boyutları birkaç molekülden 0,1 mm'ye kadar değişen parçacıklardan oluşur. Her yıl Dünya gezegenine 40 kiloton kozmik toz çöküyor. Kozmik toz aynı zamanda astronomik konumuyla da ayırt edilebilir, örneğin: galaksiler arası toz, ... ... Vikipedi

    kozmik toz- kosminės dulkės statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. kozmik toz; yıldızlararası toz; uzay tozu vok. yıldızlararası Staub, m; kosmische Staubteilchen, m rus. kozmik toz, f; yıldızlararası toz, f pranc. poussière cosmique, f; poussière… … Fizikos terminų žodynas

    kozmik toz- Atmosferdeki meteorolojik durumların ekoloji ve aplikasyonlarla karşılaştırılması. atitikmenys: ingilizce. kozmik toz vok. kosmischer Staub, m rus. kozmik toz, f... Ekolojik terminų aiškinamasis žodynas

    Parçacıklar yıldızlararası ve gezegenler arası uzayda yoğunlaşarak va'ya dönüştü. Modern göre Fikirlere göre, K. p yaklaşık olarak ölçülen parçacıklardan oluşur. Grafit veya silikat çekirdekli 1 µm. Galakside kozmos, bulutların ve küreciklerin yoğunlaşmasını oluşturur. Aramalar... ... Doğal bilim. ansiklopedik sözlük

    Yıldızlararası ve gezegenler arası uzayda yoğunlaşmış madde parçacıkları. Grafit veya silikat çekirdekli yaklaşık 1 mikron boyutunda parçacıklardan oluşur, Galakside yıldızların yaydığı ışığın zayıflamasına neden olan bulutlar oluşturur ve... ... Astronomik Sözlük

Kitabın

  • Astronominin 99 sırrı, Serdtseva N.. Bu kitapta astronominin 99 sırrı gizli. Onu açın ve Evrenin nasıl çalıştığını, kozmik tozun neden oluştuğunu ve kara deliklerin nereden geldiğini öğrenin. . Komik ve basit metinler...

Bilim

Bilim adamları bir süpernova patlamasının yarattığı büyük bir kozmik toz bulutunu fark ettiler.

Kozmik toz şu sorulara yanıt verebilir: Dünya'da yaşam nasıl ortaya çıktı- buradan mı kaynaklandığı, yoksa Dünya'ya düşen kuyruklu yıldızlarla mı getirildiği, suyun en başından beri burada mı olduğu, yoksa uzaydan mı getirildiği.

Bir süpernova patlamasından sonra meydana gelen kozmik toz bulutunun yakın zamanda çekilmiş bir görüntüsü şunu kanıtlıyor:süpernovayeterince üretebilen kozmik toz Dünyamız gibi gezegenler yaratmak.

Dahası, bilim adamları buna inanıyor bu toz binlerce yaratmaya yeter çokdünya gibi gezegenler.



Teleskop verileri, süpernova kalıntısının içinde hayatta kalan sıcak tozu (beyaz) gösteriyor. Süpernova kalıntısı bulutu Yay A Vostok mavi renkle gösterilmiştir. Radyo emisyonu (kırmızı), genişleyen şok dalgasının çevredeki yıldızlararası bulutlarla (yeşil) çarpışmasını gösterir.

Hem gezegenimizin hem de diğer birçok kozmik bedenin yaratılmasına kozmik tozun katıldığını belirtmekte fayda var. OBoyutu 1 mikrometreye kadar olan küçük parçacıklardan oluşur.

Kuyruklu yıldızların milyarlarca yıllık ilkel tozları içerdiği ve Güneş Sistemi'nin oluşumunda büyük rol oynadığı artık biliniyor. Bu tozu inceleyerek onun hakkında çok şey öğrenebilirsiniz.Evren ve güneş sistemimiz nasıl yaratılmaya başlandı?özellikle ilk organik madde ve suyun bileşimi hakkında daha fazla bilgi edinin.

New York Ithaca'daki Cornell Üniversitesi'nden Ryan Lau'ya göre,flaş,son zamanlardaTeleskopla fotoğraflanan, 10.000 yıl önce meydana gelenve sonuç yeterince büyük bir toz bulutuyduDünya'ya benzeyen 7.000 gezegen var.

Bir süpernovanın (Süpernova) gözlemleri

Kullanarak Kızılötesi Astronomi için Stratosferik Gözlemevi (SOFIA) Bilim adamları radyasyonun yoğunluğunu incelediler ve buluttaki kozmik tozun toplam kütlesini hesaplayabildiler.


SOFIA'nın bir ortak olduğunu belirtmekte fayda var. NASA ve Alman Havacılık ve Uzay Merkezi'nin bir projesi. Projenin amacı bir Cassegrain teleskopu oluşturmak ve kullanmaktır. Boeing 474 uçağında.

Uçuş sırasında 12-14 kilometre yükseklikteÇevresi 2,5 metre olan bir teleskop, uzay gözlemevlerinin çektiği fotoğraflara yakın kalitede uzay fotoğrafları oluşturma kapasitesine sahiptir.


Lau liderliğindeki ekip, özel bir kameraya sahip SOFIA teleskopunu kullandıFORCAST gemide,Yay A Vostok süpernova kalıntısı olarak da bilinen kozmik toz bulutunun kızılötesi fotoğraflarını çekmek. TAHMİN:Düşük kontrastlı nesneleri tespit etmek için kızılötesi kamera.

Merhaba. Bu dersimizde sizinle toz hakkında konuşacağız. Ancak odalarınızda biriken türden değil, kozmik tozla ilgili. Nedir?

Kozmik toz Yıldız ışığını emebilen ve galaksilerde karanlık bulutsular oluşturabilen göktaşı tozu ve yıldızlararası madde de dahil olmak üzere, Evrenin herhangi bir yerinde bulunan çok küçük katı madde parçacıkları. Bazı deniz çökeltilerinde yaklaşık 0,05 mm çapında küresel toz parçacıkları bulunur; bunların her yıl dünyaya düşen 5.000 ton kozmik tozun kalıntıları olduğuna inanılıyor.

Bilim adamları, kozmik tozun yalnızca küçük katı cisimlerin çarpışması ve yok edilmesinden değil, aynı zamanda yıldızlararası gazın yoğunlaşmasından da kaynaklandığına inanıyor. Kozmik toz, kökenine göre ayırt edilir: toz galaksiler arası, yıldızlararası, gezegenler arası ve gezegen çevresi (genellikle halka sisteminde) olabilir.

Kozmik toz taneleri, esas olarak yıldızların (kırmızı cüceler) yavaşça tükenen atmosferlerinde, ayrıca yıldızlar üzerindeki patlayıcı süreçlerde ve galaksilerin çekirdeklerinden şiddetli gaz püskürmeleri sırasında ortaya çıkar. Kozmik tozun diğer kaynakları arasında gezegen ve ön yıldız nebulaları, yıldız atmosferleri ve yıldızlararası bulutlar bulunur.

Samanyolu'nu oluşturan yıldızların katmanında bulunan kozmik toz bulutlarının tamamı, uzaktaki yıldız kümelerini gözlemlememizi engelliyor. Ülker gibi bir yıldız kümesi tamamen bir toz bulutunun içine gömülmüştür. Bu kümedeki en parlak yıldızlar, bir fenerin geceleri sisi aydınlatması gibi tozu aydınlatır. Kozmik toz yalnızca yansıyan ışıkla parlayabilir.

Kozmik tozdan geçen mavi ışık ışınları, kırmızı ışınlara göre daha fazla zayıflar, dolayısıyla bize ulaşan yıldız ışığı sarımsı, hatta kırmızımsı görünür. Dünya uzayının tüm bölgeleri tam da kozmik toz nedeniyle gözleme kapalı kalıyor.

Gezegenlerarası toz, en azından Dünya'ya karşılaştırmalı olarak yakın olan, oldukça incelenen bir maddedir. Güneş Sisteminin tüm alanını dolduran ve ekvator düzleminde yoğunlaşan bu yıldız, büyük ölçüde asteroitlerin rastgele çarpışmaları ve Güneş'e yaklaşan kuyruklu yıldızların yok olması sonucu doğmuştur. Aslında tozun bileşimi Dünya'ya düşen meteorların bileşiminden farklı değildir: onu incelemek çok ilginçtir ve bu alanda hala yapılacak çok sayıda keşif vardır, ancak belirli bir keşif yok gibi görünmektedir. burada entrika var. Ancak bu özel toz sayesinde, batıda gün batımından hemen sonra veya doğuda gün doğumundan önce güzel havalarda, ufkun üzerinde soluk bir ışık konisine hayran kalabilirsiniz. Bu, zodyak ışığı olarak adlandırılan, küçük kozmik toz parçacıkları tarafından saçılan güneş ışığıdır.

Yıldızlararası toz çok daha ilginç. Ayırt edici özelliği sağlam bir çekirdek ve kabuğun varlığıdır. Çekirdeğin esas olarak karbon, silikon ve metallerden oluştuğu görülüyor. Ve kabuk esas olarak çekirdeğin yüzeyinde donmuş, yıldızlararası uzayın "derin donması" koşulları altında kristalleşen gazlı elementlerden oluşur ve bu yaklaşık 10 kelvin, hidrojen ve oksijendir. Ancak içinde daha karmaşık moleküllerin safsızlıkları vardır. Bunlar, gezinme sırasında yüzeyindeki bir toz zerresine veya oluşumuna yapışan amonyak, metan ve hatta çok atomlu organik moleküllerdir. Elbette bu maddelerin bazıları, örneğin ultraviyole radyasyonun etkisi altında yüzeyinden uçup gider, ancak bu süreç tersine çevrilebilir - bazıları uçup gider, diğerleri donar veya sentezlenir.

Eğer bir galaksi oluştuysa, o zaman içindeki tozun nereden geldiği prensip olarak bilim adamları için açıktır. En önemli kaynakları, kütlelerinin bir kısmını kaybederek kabuğunu çevredeki boşluğa "döken" novalar ve süpernovalardır. Ek olarak, kırmızı devlerin genişleyen atmosferinde toz da doğar ve buradan radyasyon basıncıyla tam anlamıyla süpürülür. Yıldızların standartlarına göre serin atmosferlerinde (yaklaşık 2,5 - 3 bin kelvin), oldukça fazla sayıda nispeten karmaşık molekül vardır.
Ancak burada henüz çözülmemiş bir gizem var. Tozun yıldızların evriminin bir ürünü olduğuna her zaman inanılmıştır. Yani yıldızların doğması, bir süre var olması, yaşlanması ve son süpernova patlamasında toz üretmesi gerekiyor. Ama önce ne geldi; yumurta mı yoksa tavuk mu? Bir yıldızın doğuşu için gerekli olan ilk toz veya bir nedenden dolayı tozun yardımı olmadan doğan ilk yıldız yaşlandı, patladı ve ilk tozu oluşturdu.
Başlangıçta ne oldu? Sonuçta 14 milyar yıl önce Büyük Patlama meydana geldiğinde Evrende sadece hidrojen ve helyum vardı, başka element yoktu! İşte o zaman onlardan ilk galaksiler, devasa bulutlar ve içlerinde uzun bir yaşam yolundan geçmek zorunda olan ilk yıldızlar ortaya çıkmaya başladı. Yıldızların çekirdeklerindeki termonükleer reaksiyonlar, daha karmaşık kimyasal elementleri "pişirmiş", hidrojen ve helyumu karbon, nitrojen, oksijen vb. kabuk. Bu kütlenin daha sonra soğuması, soğuması ve sonunda toza dönüşmesi gerekiyordu. Ancak Büyük Patlama'dan 2 milyar yıl sonra bile ilk galaksilerde toz vardı! Teleskoplar kullanılarak bizden 12 milyar ışıkyılı uzaklıktaki galaksilerde keşfedildi. Aynı zamanda 2 milyar yıl, bir yıldızın tüm yaşam döngüsü için çok kısa bir süre; bu süre zarfında yıldızların çoğunun yaşlanmaya vakti yok. Genç Galaksideki tozun nereden geldiği, eğer orada hidrojen ve helyumdan başka bir şey yoksa, bu bir sırdır.

Saate bakan profesör hafifçe gülümsedi.

Ancak bu gizemi evde çözmeye çalışacaksınız. Görevi yazalım.

Ev ödevi.

1. Hangisinin önce geldiğini tahmin etmeye çalışın, ilk yıldız mı yoksa toz mu?

Ek görev.

1. Her türlü toz hakkında rapor verin (yıldızlararası, gezegenlerarası, gezegensel, galaksiler arası)

2. Deneme. Kendinizi kozmik tozu incelemekle görevlendirilmiş bir bilim adamı olarak hayal edin.

3. Resimler.

Ev yapımı öğrenciler için ödev:

1. Uzayda toza neden ihtiyaç duyulur?

Ek görev.

1. Her türlü tozu rapor edin. Okulun eski öğrencileri kuralları hatırlıyor.

2. Deneme. Kozmik tozun ortadan kaybolması.

3. Resimler.

Yıldızlararası toz, Evrenin her köşesinde meydana gelen değişen yoğunluktaki süreçlerin bir ürünüdür ve görünmez parçacıkları, etrafımızdaki atmosferde uçarak Dünya yüzeyine bile ulaşır.

Doğanın boşluktan hoşlanmadığı defalarca kanıtlanmış bir gerçektir. Bize boşluk gibi görünen yıldızlararası uzay aslında gaz ve 0,01-0,2 mikron büyüklüğündeki mikroskobik toz parçacıklarıyla doludur. Bu görünmez unsurların birleşimi, yıldızlardan belirli türdeki spektral radyasyonu emebilen, bazen onları dünyevi araştırmacılardan tamamen gizleyebilen, Evrenin bir tür bulutu olan muazzam büyüklükteki nesnelere yol açar.

Yıldızlararası toz nelerden oluşur?

Bu mikroskobik parçacıklar, yıldızların gaz zarfında oluşan ve tamamen bileşimine bağlı olan bir çekirdeğe sahiptir. Örneğin, karbon yıldızlarının taneciklerinden grafit tozu, oksijen parçacıklarından ise silikat tozu oluşur. Bu onlarca yıl süren ilginç bir süreçtir: Yıldızlar soğudukça moleküllerini kaybederler ve bu moleküller uzaya uçarak gruplar halinde birleşerek toz tanesinin çekirdeğinin temelini oluşturur. Daha sonra hidrojen atomlarından ve daha karmaşık moleküllerden oluşan bir kabuk oluşur. Düşük sıcaklıklarda buz kristalleri şeklinde yıldızlararası toz oluşur. Galakside dolaşan küçük gezginler ısıtıldığında gazın bir kısmını kaybederler, ancak ayrılan moleküllerin yerini yeni moleküller alır.

Konum ve özellikler

Galaksimize düşen tozun büyük kısmı Samanyolu bölgesinde yoğunlaşmıştır. Yıldızların arka planında siyah çizgiler ve lekeler şeklinde öne çıkıyor. Tozun ağırlığı, gazın ağırlığına kıyasla ihmal edilebilecek kadar az ve sadece %1 olmasına rağmen gök cisimlerini bizden gizleyebilmektedir. Parçacıklar birbirlerinden onlarca metre uzakta olmasına rağmen bu miktarda bile en yoğun bölgeler yıldızların yaydığı ışığın %95'ini emer. Sistemimizdeki gaz ve toz bulutlarının boyutu gerçekten çok büyüktür ve yüzlerce ışıkyılı ile ölçülür.

Gözlemler üzerindeki etki

Thackeray kürecikleri arkalarındaki gökyüzü alanını görünmez kılıyor

Yıldızlararası toz, özellikle mavi spektrumda olmak üzere yıldızlardan gelen radyasyonun çoğunu emer ve onların ışıklarını ve polaritelerini bozar. En büyük bozulma, uzak kaynaklardan gelen kısa dalgalarda yaşanır. Gazla karışan mikropartiküller Samanyolu'nda karanlık noktalar olarak görülebiliyor.

Bu faktör nedeniyle Galaksimizin çekirdeği tamamen gizlidir ve yalnızca kızılötesi ışınlarda gözlemlenebilir. Yüksek toz konsantrasyonuna sahip bulutlar neredeyse opak hale gelir, böylece içerideki parçacıklar buzlu kabuklarını kaybetmezler. Modern araştırmacılar ve bilim adamları, bir araya geldiklerinde yeni kuyruklu yıldızların çekirdeğini oluşturduklarına inanıyorlar.

Bilim, toz granüllerinin yıldız oluşum süreçleri üzerindeki etkisini kanıtladı. Bu parçacıklar, çok sayıda kimyasal işlem için katalizör görevi gören metaller de dahil olmak üzere çeşitli maddeler içerir.

Gezegenimiz düşen yıldızlararası toz nedeniyle her yıl kütlesini artırıyor. Elbette bu mikroskobik parçacıklar görünmez ve onları bulup incelemek için okyanus tabanını ve meteorları inceliyorlar. Yıldızlararası tozun toplanması ve dağıtılması, uzay aracının ve görevlerin işlevlerinden biri haline geldi.

Büyük parçacıklar Dünya atmosferine girdiğinde kabuklarını kaybederler ve küçük parçacıklar yıllarca görünmez bir şekilde etrafımızda dönerler. Kozmik toz her yerde bulunur ve tüm galaksilerde benzerdir; gökbilimciler uzak dünyaların yüzlerindeki karanlık özellikleri düzenli olarak gözlemler.

Kütle açısından, katı toz parçacıkları Evrenin önemsiz bir bölümünü oluşturur, ancak yıldızlar, gezegenler ve uzayı inceleyen ve yıldızlara hayranlık duyan insanlar yıldızlararası toz sayesinde ortaya çıktı ve görünmeye devam ediyor. Bu kozmik toz ne tür bir maddedir? İnsanların, en azından küçük bir avuç yıldızlararası tozu çıkarıp Dünya'ya geri getirme umuduyla değil de, küçük bir devletin yıllık bütçesine mal olan uzaya keşif gezileri yapmalarını sağlayan şey nedir?

Yıldızlar ve gezegenler arasında

Astronomide toz, dış uzayda uçan, boyutu bir mikrondan küçük, katı parçacıklar anlamına gelir. Kozmik toz genellikle geleneksel olarak gezegenler arası ve yıldızlararası olarak ikiye ayrılır, ancak açıkça yıldızlararası uzaya yıldızlararası giriş yasak değildir. Onu orada, "yerel" tozların arasında bulmak kolay değil, olasılık düşük ve Güneş'e yakın özellikleri önemli ölçüde değişebilir. Şimdi, daha uzağa, güneş sisteminin sınırlarına uçarsanız, gerçek yıldızlararası toz yakalama olasılığı çok yüksektir. İdeal seçenek, güneş sisteminin tamamen ötesine geçmektir.

Gezegenlerarası toz, en azından Dünya'ya karşılaştırmalı yakınlık açısından oldukça iyi incelenmiş bir konudur. Güneş Sisteminin tüm alanını dolduran ve ekvator düzleminde yoğunlaşan bu yıldız, büyük ölçüde asteroitlerin rastgele çarpışmaları ve Güneş'e yaklaşan kuyruklu yıldızların yok olması sonucu doğmuştur. Aslında tozun bileşimi Dünya'ya düşen meteorların bileşiminden farklı değildir: onu incelemek çok ilginçtir ve bu alanda hala yapılacak çok sayıda keşif vardır, ancak belirli bir keşif yok gibi görünmektedir. burada entrika var. Ancak bu özel toz sayesinde, batıda gün batımından hemen sonra veya doğuda gün doğumundan önce güzel havalarda, ufkun üzerinde soluk bir ışık konisine hayran kalabilirsiniz. Bu, küçük kozmik toz parçacıkları tarafından saçılan zodyak güneş ışığıdır.

Yıldızlararası toz çok daha ilginç. Ayırt edici özelliği sağlam bir çekirdek ve kabuğun varlığıdır. Çekirdeğin esas olarak karbon, silikon ve metallerden oluştuğu görülüyor. Ve kabuk ağırlıklı olarak çekirdeğin yüzeyinde donmuş, yıldızlararası uzayın "derin donması" koşulları altında kristalleşen gazlı elementlerden oluşur ve bu yaklaşık 10 kelvin, hidrojen ve oksijendir. Ancak içinde daha karmaşık moleküllerin safsızlıkları vardır. Bunlar, gezinme sırasında yüzeyindeki bir toz zerresine veya oluşumuna yapışan amonyak, metan ve hatta çok atomlu organik moleküllerdir. Elbette bu maddelerin bazıları, örneğin ultraviyole radyasyonun etkisi altında yüzeyinden uçup gider, ancak bu süreç tersine çevrilebilir - bazıları uçup gider, diğerleri donar veya sentezlenir.

Şimdi, yıldızların arasındaki boşlukta veya onların yakınında, elbette kimyasal olarak değil, fiziksel, yani spektroskopik yöntemlerle aşağıdakiler zaten bulunmuştur: su, karbon oksitler, nitrojen, kükürt ve silikon, hidrojen klorür, amonyak, asetilen, formik ve asetik asit gibi organik asitler, etil ve metil alkoller, benzen, naftalin. Glisin amino asidini bile buldular!

Güneş sistemine giren ve muhtemelen Dünya'ya düşen yıldızlararası tozu yakalamak ve incelemek ilginç olurdu. Bunu "yakalama" sorunu kolay değildir, çünkü çok az sayıda yıldızlararası toz parçacığı buzlu "katını" güneş ışınlarında, özellikle de Dünya'nın atmosferinde korumayı başarabilir. Büyük olanlar çok fazla ısınır; kaçış hızları hemen söndürülemez ve toz tanecikleri "yanır". Ancak küçük olanlar, kabuğun bir kısmını koruyarak atmosferde yıllarca süzülürler, ancak burada onları bulma ve tanımlama sorunu ortaya çıkar.

Çok ilginç bir detay daha var. Çekirdekleri karbondan oluşan tozla ilgilidir. Yıldızların çekirdeklerinde sentezlenen ve örneğin yaşlanan yıldızların (kırmızı devler gibi) atmosferinden uzaya salınan, yıldızlararası uzaya uçan karbon, sıcak bir günün ardından, soğumuş sisten gelen sisle hemen hemen aynı şekilde soğur ve yoğunlaşır. Ovalarda su buharı birikir. Kristalizasyon koşullarına bağlı olarak, grafitten oluşan katmanlı yapılar, elmas kristalleri (küçük elmaslardan oluşan bütün bulutları hayal edin!) ve hatta içi boş karbon atomu topları (fullerenler) bile elde edilebilir. Ve belki de içlerinde, bir kasa veya kapta olduğu gibi, çok eski bir yıldızın atmosferinin parçacıkları depolanıyor. Bu tür toz zerrelerini bulmak büyük bir başarı olacaktır.

Kozmik toz nerede bulunur?

Tamamen boş bir şey olarak kozmik boşluk kavramının uzun süredir yalnızca şiirsel bir metafor olarak kaldığı söylenmelidir. Aslında, Evrenin hem yıldızlar hem de galaksiler arasındaki tüm alanı maddeyle, temel parçacıkların akışıyla, radyasyonla ve manyetik, elektrik ve yerçekimi alanlarıyla doludur. Göreceli olarak dokunulabilecek tek şey gaz, toz ve plazmadır; çeşitli tahminlere göre bunların Evren'in toplam kütlesine katkısı yalnızca yaklaşık %12 ve ortalama yoğunluğu yaklaşık 10-24 g/cm'dir. 3. Uzayda gazın büyük bir kısmı var, neredeyse %99'u. Bu esas olarak hidrojen (%77,4'e kadar) ve helyum (%21) olup geri kalanı kütlenin yüzde ikisinden azını oluşturur. Ve ayrıca toz var; kütlesi gazdan neredeyse yüz kat daha az.

Her ne kadar bazen yıldızlararası ve galaksiler arası uzaydaki boşluk neredeyse ideal olsa da: bazen maddenin atomu başına 1 litre alan vardır! Ne karasal laboratuvarlarda ne de güneş sisteminde böyle bir boşluk yoktur. Karşılaştırma için şu örneği verebiliriz: Soluduğumuz havanın 1 cm3'ünde yaklaşık 30.000.000.000.000.000.000 molekül vardır.

Bu madde yıldızlararası uzayda çok dengesiz bir şekilde dağılmıştır. Yıldızlararası gaz ve tozun çoğu, Galaksi diskinin simetri düzleminin yakınında bir gaz-toz tabakası oluşturur. Galaksimizdeki kalınlığı birkaç yüz ışık yılıdır. Sarmal dallarındaki (kollarındaki) ve çekirdeğindeki gaz ve tozun çoğu, esas olarak boyutları 5 ila 50 parsek (16 x 160 ışıkyılı) arasında değişen ve onbinlerce, hatta milyonlarca güneş kütlesi ağırlığındaki dev moleküler bulutlarda yoğunlaşmıştır. Ancak bu bulutların içinde madde de eşit olmayan bir şekilde dağılmıştır. Bulutun ana hacminde, esas olarak moleküler hidrojenden oluşan kürk manto olarak adlandırılan parçacıkların yoğunluğu, 1 cm3 başına yaklaşık 100 adettir. Bulut içindeki yoğunluklarda 1 cm3'te onbinlerce parçacık, bu yoğunlukların çekirdeklerinde ise genellikle 1 cm3'te milyonlarca parçacık bulunur. Yıldızların, gezegenlerin ve nihayetinde kendimizin varlığını borçlu olan, Evrendeki maddenin bu eşitsiz dağılımıdır. Çünkü yıldızlar yoğun ve nispeten soğuk moleküler bulutlarda doğar.

İlginç olan, bulutun yoğunluğu ne kadar yüksek olursa bileşiminin de o kadar çeşitli olmasıdır. Bu durumda, bulutun (veya tek tek parçalarının) yoğunluğu ve sıcaklığı ile molekülleri orada bulunan maddeler arasında bir yazışma vardır. Bir yandan, bu, bulutları incelemek için uygundur: CO, OH veya NH3 gibi spektrumun karakteristik çizgileri boyunca farklı spektral aralıklardaki bireysel bileşenlerini gözlemleyerek, onun bir veya başka bir kısmına "göz atabilirsiniz" . Öte yandan bulutun bileşimine ilişkin veriler, bulutta meydana gelen süreçler hakkında çok şey öğrenmemize olanak tanıyor.

Ek olarak, yıldızlararası uzayda, spektrumlara bakılırsa, karasal koşullar altında varlığı imkansız olan maddeler vardır. Bunlar iyonlar ve radikallerdir. Kimyasal aktiviteleri o kadar yüksektir ki Dünya'da hemen reaksiyona girerler. Ve uzayın seyrekleşmiş soğuk alanında uzun süre ve oldukça özgürce yaşıyorlar.

Genel olarak yıldızlararası uzaydaki gaz yalnızca atomik değildir. Sıcaklığın 50 kelvin'i aşmadığı soğuk yerlerde atomlar bir arada kalmayı başararak moleküller oluşturur. Ancak yıldızlararası gazın büyük bir kısmı hâlâ atom halindedir. Esas olarak hidrojendir; nötr formu nispeten yakın zamanda keşfedildi - 1951'de. Bilindiği gibi Galakside ne kadar olduğu belirlenen yoğunluğuna göre 21 cm uzunluğunda (frekans 1.420 MHz) radyo dalgaları yayar. Bu arada, uzayda yıldızlar arasında eşit bir şekilde dağılmamıştır. Atomik hidrojen bulutlarında konsantrasyonu 1 cm3 başına birkaç atoma ulaşır, ancak bulutlar arasında bu miktar daha düşüktür.

Son olarak, sıcak yıldızların yakınında iyon formunda gaz bulunur. Güçlü ultraviyole radyasyon gazı ısıtır ve iyonize ederek parlamasına neden olur. Yaklaşık 10.000 K sıcaklığa sahip yüksek konsantrasyonlu sıcak gaz içeren alanların parlak bulutlar olarak görünmesinin nedeni budur. Bunlara hafif gaz bulutsuları denir.

Ve herhangi bir bulutsuda az ya da çok miktarda yıldızlararası toz bulunur. Bulutsuların geleneksel olarak toz ve gaz bulutsularına bölünmesine rağmen her ikisinde de toz vardır. Ve her durumda, bulutsuların derinliklerinde yıldızların oluşmasına yardımcı olan şey tozdur.

Sisli nesneler

Tüm kozmik nesneler arasında bulutsular belki de en güzelleridir. Doğru, görünür aralıktaki karanlık bulutsular gökyüzündeki siyah lekelere benziyor; bunlar en iyi Samanyolu'nun arka planında gözlemlenebilir. Ancak elektromanyetik dalgaların diğer aralıklarında, örneğin kızılötesinde, çok iyi görülebiliyorlar ve resimlerin çok sıra dışı olduğu ortaya çıkıyor.

Bulutsular, uzayda izole edilmiş ve yerçekimi veya dış basınçla sınırlanmış gaz ve toz kümeleridir. Kütleleri 0,1 ila 10.000 güneş kütlesi arasında, boyutları ise 1 ila 10 parsek arasında olabilir.

Bulutsular ilk başta gökbilimcileri rahatsız etti. 19. yüzyılın ortalarına kadar keşfedilen bulutsular, yıldızların gözlemlenmesini ve yeni kuyruklu yıldızların aranmasını engelleyen sinir bozucu bir baş belası olarak görülüyordu. Hatta adı ünlü kuyruklu yıldız olan İngiliz Edmond Halley, 1714 yılında "kuyruklu yıldız yakalayıcıları" yanıltmasınlar diye altı bulutsudan oluşan bir "kara liste" bile derlemiş, Fransız Charles Messier ise bu listeyi 103 nesneye çıkarmıştı. Neyse ki astronomiye aşık olan müzisyen Sir William Herschel, kız kardeşi ve oğlu bulutsulara ilgi duymaya başladı. Kendi yaptıkları teleskoplarla gökyüzünü gözlemleyerek, arkalarında 5.079 uzay cismi hakkında bilgi içeren bir bulutsu ve yıldız kümesi kataloğu bıraktılar!

Herschel'ler o yılların optik teleskoplarının yeteneklerini neredeyse tüketti. Ancak fotoğrafın icadı ve uzun pozlama süreleri, çok zayıf ışıklı nesnelerin bulunmasını mümkün kıldı. Kısa bir süre sonra, çeşitli elektromanyetik dalga aralıklarındaki spektral analiz ve gözlem yöntemleri, gelecekte yalnızca birçok yeni bulutsunun tespit edilmesini değil aynı zamanda yapılarının ve özelliklerinin belirlenmesini de mümkün kıldı.

Yıldızlararası bir bulutsu iki durumda parlak görünür: Ya o kadar sıcaktır ki gazı parlar, bu tür bulutsulara emisyon bulutsuları denir; veya bulutsunun kendisi soğuktur, ancak tozu yakındaki parlak bir yıldızın ışığını dağıtır - bu bir yansıma bulutsudur.

Karanlık bulutsular aynı zamanda yıldızlararası gaz ve toz birikimleridir. Ancak Orion Bulutsusu gibi bazen güçlü dürbün veya teleskopla bile görülebilen hafif gaz bulutsularının aksine, karanlık bulutsular ışık yaymaz, onu emer. Yıldız ışığı bu tür bulutsuların içinden geçtiğinde, toz onu tamamen emebilir ve gözle görülemeyen kızılötesi radyasyona dönüştürebilir. Dolayısıyla bu tür bulutsular gökyüzündeki yıldızsız deliklere benziyor. V. Herschel bunlara "gökyüzündeki delikler" adını verdi. Bunlardan belki de en görkemlisi Atbaşı Bulutsusu'dur.

Ancak toz tanecikleri yıldızların ışığını tamamen absorbe edemeyebilir, yalnızca kısmen ve seçici olarak dağıtabilir. Gerçek şu ki, yıldızlararası toz parçacıklarının boyutu mavi ışığın dalga boyuna yakındır, bu nedenle daha güçlü bir şekilde dağılır ve emilir ve yıldız ışığının "kırmızı" kısmı bize daha iyi ulaşır. Bu arada, bu, toz taneciklerinin boyutunu, farklı dalga boylarındaki ışığı nasıl zayıflattıklarına göre tahmin etmenin iyi bir yoludur.

Buluttan çıkan yıldız

Yıldızların ortaya çıkma nedenleri kesin olarak belirlenmemiştir; yalnızca deneysel verileri az çok güvenilir bir şekilde açıklayan modeller vardır. Ayrıca yıldızların oluşum yolları, özellikleri ve sonraki kaderi çok çeşitlidir ve birçok faktöre bağlıdır. Bununla birlikte, yerleşik bir kavram veya daha doğrusu en gelişmiş hipotez vardır; bunun özü, en genel anlamda, yıldızların, madde yoğunluğunun arttığı alanlarda, yani derinliklerde yıldızlararası gazdan oluşmasıdır. yıldızlararası bulutlardan. Toz bir malzeme olarak göz ardı edilebilir ancak yıldızların oluşumundaki rolü çok büyüktür.

Görünüşe göre bu oluyor (en ilkel versiyonda, tek bir yıldız için). İlk olarak, yıldızlararası ortamdan bir ön yıldız bulutu yoğunlaşır; bu, kütleçekimsel dengesizlikten kaynaklanıyor olabilir, ancak nedenleri farklı olabilir ve henüz tam olarak belli değildir. Öyle ya da böyle, büzülür ve çevredeki alandan maddeyi çeker. Merkezindeki sıcaklık ve basınç, çöken bu gaz topunun merkezindeki moleküller önce atomlara, sonra da iyonlara parçalanmaya başlayıncaya kadar artar. Bu işlem gazı soğutur ve çekirdeğin içindeki basınç keskin bir şekilde düşer. Çekirdek büzülür ve bulutun içinde bir şok dalgası yayılarak dış katmanlarını fırlatır. Merkezinde termonükleer füzyon reaksiyonları (hidrojenin helyuma dönüşümü) başlayana kadar yerçekiminin etkisi altında büzülmeye devam eden bir protostar oluşur. Sıkıştırma, yerçekimsel sıkıştırma kuvvetleri gaz ve radyant basınç kuvvetleriyle dengelenene kadar bir süre devam eder.

Ortaya çıkan yıldızın kütlesinin her zaman onu “doğuran” bulutsunun kütlesinden daha az olduğu açıktır. Bu işlem sırasında, çekirdeğe düşme zamanı olmayan maddenin bir kısmı bir şok dalgası tarafından "süpürülüyor", radyasyon ve parçacık basitçe çevredeki boşluğa akıyor.

Yıldızların ve yıldız sistemlerinin oluşum süreci, protostellar bulutun her biri yerçekiminin etkisi altında sıkıştırılan iki, nadiren üç parçaya "yırtılmasına" sıklıkla katkıda bulunan manyetik alan da dahil olmak üzere birçok faktörden etkilenir. kendi ön yıldızı. Örneğin birçok ikili yıldız sistemi bu şekilde ortaya çıkar; ortak bir kütle merkezinin etrafında dönen ve uzayda tek bir bütün olarak hareket eden iki yıldız.

Nükleer yakıt yaşlandıkça yıldızların içindeki nükleer yakıt yavaş yavaş tükenir ve yıldız büyüdükçe hızlanır. Bu durumda hidrojen reaksiyon döngüsünün yerini helyum döngüsü alır, ardından nükleer füzyon reaksiyonları sonucunda demire kadar giderek daha ağır kimyasal elementler oluşur. Sonunda artık termonükleer reaksiyonlardan enerji almayan çekirdeğin boyutu keskin bir şekilde küçülür, stabilitesini kaybeder ve maddesi kendi üzerine düşüyor gibi görünür. Maddenin milyarlarca dereceye kadar ısınabileceği güçlü bir patlama meydana gelir ve çekirdekler arasındaki etkileşimler, en ağırına kadar yeni kimyasal elementlerin oluşumuna yol açar. Patlamaya keskin bir enerji salınımı ve maddenin salınması eşlik ediyor. Bir yıldız süpernova adı verilen bir süreçle patlar. Sonunda yıldız, kütlesine bağlı olarak bir nötron yıldızına veya kara deliğe dönüşecektir.

Muhtemelen gerçekte olan budur. Her halükarda, genç, yani sıcak yıldızların ve bunların kümelerinin sayısının en çok bulutsularda, yani gaz ve toz yoğunluğunun arttığı bölgelerde olduğuna şüphe yoktur. Bu, teleskoplarla farklı dalga boyu aralıklarında çekilen fotoğraflarda açıkça görülmektedir.

Elbette bu, olaylar silsilesinin en kaba özetinden başka bir şey değil. Bizim için temelde iki nokta önemlidir. Öncelikle yıldız oluşumu sürecinde tozun rolü nedir? İkincisi, aslında nereden geliyor?

Üniversal soğutma sıvısı

Kozmik maddenin toplam kütlesinde, tozun kendisi, yani karbon atomları, silikon ve katı parçacıklar halinde birleştirilmiş diğer bazı elementler o kadar küçüktür ki, her durumda, yıldızlar için bir yapı malzemesi olarak, yapabilecekleri anlaşılıyor. dikkate alınmaz. Bununla birlikte, aslında rolleri büyüktür - sıcak yıldızlararası gazı soğutan, onu daha sonra yıldızların oluştuğu o çok soğuk, yoğun buluta dönüştüren onlardır.

Gerçek şu ki yıldızlararası gazın kendisi soğuyamaz. Hidrojen atomunun elektronik yapısı, spektrumun görünür ve ultraviyole bölgelerinde ışık yayarak, varsa fazla enerjiden vazgeçebilecek, ancak kızılötesi aralıkta olmayacak şekildedir. Mecazi anlamda konuşursak, hidrojen ısıyı yayamaz. Düzgün soğuması için yıldızlararası toz parçacıklarının oynadığı bir “buzdolabına” ihtiyacı var.

Daha ağır ve daha yavaş olan toz taneciklerinin aksine toz tanecikleriyle yüksek hızda çarpışma sırasında gaz molekülleri daha hızlı uçar, hız kaybeder ve kinetik enerjileri toz tanesine aktarılır. Aynı zamanda ısınır ve bu aşırı ısıyı, kendisi soğurken kızılötesi radyasyon da dahil olmak üzere çevredeki alana verir. Böylece toz, yıldızlararası moleküllerin ısısını emerek bir tür radyatör görevi görerek gaz bulutunu soğutur. Kütlesi fazla değildir; tüm bulutun kütlesinin yaklaşık %1'i maddedir, ancak bu, milyonlarca yıl boyunca aşırı ısıyı ortadan kaldırmak için yeterlidir.

Bulutun sıcaklığı düştüğünde basınç da düşer, bulut yoğunlaşır ve ondan yıldızlar doğabilir. Yıldızın doğduğu maddenin kalıntıları da gezegenlerin oluşumunun başlangıç ​​maddesidir. Zaten toz parçacıkları içeriyorlar ve daha büyük miktarlarda. Çünkü bir yıldız doğduktan sonra etrafındaki tüm gazı ısıtır ve hızlandırır, bu arada toz da yakınlarda uçuşmaya devam eder. Sonuçta soğuma yeteneğine sahiptir ve yeni yıldıza bireysel gaz moleküllerinden çok daha güçlü bir şekilde çekilir. Sonunda yeni doğan yıldızın yakınında bir toz bulutu, çevresinde ise toz bakımından zengin bir gaz bulunur.

Satürn, Uranüs ve Neptün gibi gaz gezegenleri burada doğar. Yıldızın yakınında kayalık gezegenler beliriyor. Bizim için Mars, Dünya, Venüs ve Merkür'dür. İki bölgeye oldukça net bir bölünme ortaya çıkıyor: gaz gezegenleri ve katı gezegenler. Böylece Dünya'nın büyük ölçüde yıldızlararası toz taneciklerinden oluştuğu ortaya çıktı. Metal tozu parçacıkları gezegenin çekirdeğinin bir parçası haline geldi ve artık Dünya'nın devasa bir demir çekirdeği var.

Genç Evrenin Gizemi

Bilim insanları, eğer bir galaksi oluştuysa, toz nereden geliyor? En önemli kaynakları, kütlelerinin bir kısmını kaybederek kabuğunu çevredeki boşluğa "bırakan" novalar ve süpernovalardır. Ek olarak, kırmızı devlerin genişleyen atmosferinde toz da doğar ve buradan radyasyon basıncıyla tam anlamıyla süpürülür. Yıldızların standartlarına göre serin atmosferlerinde (yaklaşık 2,5 3 bin kelvin) oldukça fazla sayıda nispeten karmaşık molekül vardır.

Ancak burada henüz çözülmemiş bir gizem var. Tozun yıldızların evriminin bir ürünü olduğuna her zaman inanılmıştır. Yani yıldızların doğması, bir süre var olması, yaşlanması ve son süpernova patlamasında toz üretmesi gerekiyor. Ama önce ne geldi; yumurta mı yoksa tavuk mu? Bir yıldızın doğuşu için gerekli olan ilk toz veya bir nedenden dolayı tozun yardımı olmadan doğan ilk yıldız yaşlandı, patladı ve ilk tozu oluşturdu.

Başlangıçta ne oldu? Sonuçta 14 milyar yıl önce Büyük Patlama meydana geldiğinde Evrende sadece hidrojen ve helyum vardı, başka element yoktu! İşte o zaman onlardan ilk galaksiler, devasa bulutlar ve içlerinde uzun bir yaşam yolundan geçmek zorunda olan ilk yıldızlar ortaya çıkmaya başladı. Yıldızların çekirdeklerindeki termonükleer reaksiyonlar, daha karmaşık kimyasal elementleri "pişirmiş", hidrojen ve helyumu karbon, nitrojen, oksijen vb. kabuk. Bu kütlenin daha sonra soğuması, soğuması ve sonunda toza dönüşmesi gerekiyordu. Ancak Büyük Patlama'dan 2 milyar yıl sonra bile ilk galaksilerde toz vardı! Teleskoplar kullanılarak bizden 12 milyar ışıkyılı uzaklıktaki galaksilerde keşfedildi. Aynı zamanda 2 milyar yıl, bir yıldızın tüm yaşam döngüsü için çok kısa bir süre; bu süre zarfında yıldızların çoğunun yaşlanmaya vakti yok. Genç Galaksideki tozun nereden geldiği, eğer orada hidrojen ve helyumdan başka bir şey yoksa, bu bir sırdır.

Toz reaktörü zerresi

Yıldızlararası toz yalnızca bir tür evrensel soğutucu görevi görmekle kalmıyor, aynı zamanda uzayda karmaşık moleküllerin ortaya çıkması belki de toz sayesinde oluyor.

Gerçek şu ki, bir toz tanesinin yüzeyi hem atomlardan moleküllerin oluşturulduğu bir reaktör hem de bunların sentezlerinin reaksiyonları için bir katalizör görevi görebilir. Sonuçta, farklı elementlerden oluşan birçok atomun bir noktada çarpışması ve hatta mutlak sıfırın hemen üzerindeki bir sıcaklıkta birbirleriyle etkileşime girmesi olasılığı hayal edilemeyecek kadar küçüktür. Ancak bir toz tanesinin, özellikle soğuk ve yoğun bir bulutun içinde uçuş sırasında çeşitli atom veya moleküllerle sırayla çarpışma olasılığı oldukça yüksektir. Aslında olan budur; karşılaşılan atomlardan ve üzerinde donmuş moleküllerden yıldızlararası toz taneciklerinden oluşan bir kabuk bu şekilde oluşur.

Katı bir yüzeyde atomlar birbirine yakındır. Enerji açısından en uygun konumu bulmak için bir toz tanesinin yüzeyi boyunca göç eden atomlar buluşur ve kendilerini çok yakın bulduğunda birbirleriyle reaksiyona girebilir. Tabii toz parçacığının sıcaklığına göre çok yavaş. Parçacıkların yüzeyi, özellikle metal çekirdek içerenler, katalizör özellikleri sergileyebilir. Dünyadaki kimyagerler, en etkili katalizörlerin, normal koşullar altında birbirlerine karşı tamamen "kayıtsız" olan moleküllerin üzerinde toplanıp reaksiyona girdiği, boyutu bir mikronun kesri kadar olan parçacıklar olduğunu çok iyi biliyorlar. Görünüşe göre, moleküler hidrojen bu şekilde oluşuyor: atomları bir toz zerresine "yapışıyor" ve sonra ondan uzaklaşıyor, ancak çiftler halinde moleküller şeklinde.

En basit amino asitler de dahil olmak üzere birkaç organik molekülü kabuklarında tutan küçük yıldızlararası toz parçacıkları, yaklaşık 4 milyar yıl önce Dünya'ya ilk "yaşam tohumlarını" getirmiş olabilir. Bu elbette güzel bir hipotezden başka bir şey değil. Ancak onun lehine olan şey, amino asit glisin'in soğuk gaz ve toz bulutlarında bulunmasıdır. Belki başkaları da vardır, sadece teleskopların yetenekleri henüz tespit edilmelerine izin vermemektedir.

Toz Avı

Yıldızlararası tozun özellikleri elbette Dünya'da veya uydularında bulunan teleskoplar ve diğer aletler kullanılarak uzaktan incelenebilir. Ancak yıldızlararası toz parçacıklarını yakalamak ve daha sonra bunları ayrıntılı olarak incelemek, teorik olarak değil pratik olarak neyden oluştuklarını ve nasıl yapılandırıldıklarını öğrenmek çok daha caziptir. Burada iki seçenek var. Uzayın derinliklerine ulaşabilir, orada yıldızlararası tozu toplayabilir, Dünya'ya getirebilir ve mümkün olan her şekilde analiz edebilirsiniz. Veya güneş sisteminin dışına uçmayı deneyebilir ve yol boyunca tozu doğrudan uzay aracında analiz ederek elde edilen verileri Dünya'ya gönderebilirsiniz.

Yıldızlararası toz örneklerini ve genel olarak yıldızlararası ortamın maddelerini getirmeye yönelik ilk girişim, birkaç yıl önce NASA tarafından yapıldı. Uzay aracı, yıldızlararası tozu ve kozmik rüzgar parçacıklarını toplamak için özel tuzaklar - toplayıcılarla donatıldı. Toz parçacıklarını kabuklarını kaybetmeden yakalamak için tuzaklar aerojel adı verilen özel bir maddeyle dolduruldu. Bu çok hafif köpüklü madde (bileşimi ticari sırdır) jöleyi andırır. İçeri girdikten sonra toz parçacıkları sıkışıp kalıyor ve ardından her tuzakta olduğu gibi kapak Dünya'ya açılmak üzere çarparak kapanıyor.

Bu projeye Stardust Stardust adı verildi. Programı muhteşem. Şubat 1999'da fırlatıldıktan sonra, gemideki ekipman sonunda yıldızlararası toz örneklerini ve geçtiğimiz Şubat ayında Dünya'nın yakınına uçan Comet Wild-2'nin hemen yakınındaki tozdan ayrı olarak örnekler toplayacak. Şimdi bu değerli kargoyla dolu konteynırlarla gemi, 15 Ocak 2006'da Salt Lake City (ABD) yakınlarındaki Utah'a karaya çıkmak üzere evine uçuyor. İşte o zaman gökbilimciler, bileşimlerini ve yapı modellerini önceden tahmin ettikleri toz taneciklerini nihayet kendi gözleriyle (tabii ki mikroskop yardımıyla) görecekler.

Ve Ağustos 2001'de Genesis derin uzaydan madde örnekleri toplamak için uçtu. Bu NASA projesi öncelikle güneş rüzgarından parçacıkları yakalamayı amaçlıyordu. Gemi, uzayda yaklaşık 32 milyon km uçtuğu 1.127 gün geçirdikten sonra geri döndü ve ortaya çıkan örnekleri (iyonlar ve güneş rüzgarı parçacıkları içeren tuzaklar) içeren bir kapsülü Dünya'ya düşürdü. Ne yazık ki bir talihsizlik oldu - paraşüt açılmadı ve kapsül tüm gücüyle yere çarptı. Ve düştü. Tabii ki enkaz toplandı ve dikkatle incelendi. Ancak Mart 2005'te Houston'daki bir konferansta program katılımcısı Don Barnetti, güneş rüzgarı parçacıklarına sahip dört toplayıcının hasar görmediğini ve bunların içeriğinin (0,4 mg yakalanan güneş rüzgarı) Houston'daki bilim adamları tarafından aktif olarak incelendiğini söyledi.

Ancak NASA şimdi daha da iddialı üçüncü bir projeye hazırlanıyor. Bu, Yıldızlararası Araştırma uzay görevi olacak. Bu kez uzay aracı 200 AU kadar uzaklaşacak. e. Dünya'dan (yani Dünya'dan Güneş'e olan mesafe). Bu gemi asla geri dönmeyecek, ancak yıldızlararası toz örneklerini analiz etmek de dahil olmak üzere çok çeşitli ekipmanlarla "doldurulacak". Her şey yolunda giderse, derin uzaydan gelen yıldızlararası toz taneleri nihayet uzay aracının üzerinde otomatik olarak yakalanacak, fotoğraflanacak ve analiz edilecek.

Genç yıldızların oluşumu

1. 100 parsek büyüklüğünde, 100.000 güneş kütlesinde, 50 K sıcaklıkta ve 102 parçacık/cm3 yoğunluğunda dev bir galaktik moleküler bulut. Bu bulutun içinde büyük ölçekli yoğunlaşmalar vardır - dağınık gaz ve toz bulutsuları (1 x 10 adet, 10.000 güneş, 20 K, 103 parçacık/cm3) ve küçük yoğunlaşmalar - gaz ve toz bulutsuları (1 adete kadar, 100 x 1.000 güneş, 20 K, 104 parçacık/cm3). İkincisinin içinde, yeni yıldızların oluştuğu, 0,1 adet boyutunda, 1 x 10 güneş kütlesi ve 10 x 10 6 parçacık / cm3 yoğunluğunda tam olarak kürecik kümeleri vardır.

2. Bir gaz ve toz bulutunun içinde bir yıldızın doğuşu

3. Yeni yıldız, radyasyonu ve yıldız rüzgarıyla etrafındaki gazı kendisinden uzaklaştırır.

4. Genç bir yıldız, kendisini doğuran bulutsuyu bir kenara iterek temiz, gaz ve tozdan arınmış uzaya çıkıyor

Güneş'e eşit kütleye sahip bir yıldızın "embriyonik" gelişiminin aşamaları

5. 2.000.000 güneş büyüklüğünde, yaklaşık 15 K sıcaklıkta ve 10-19 g/cm3 başlangıç ​​yoğunluğunda yerçekimsel olarak kararsız bir bulutun kökeni

6. Birkaç yüz bin yıl sonra, bu bulut yaklaşık 200 K sıcaklıkta ve 100 güneş büyüklüğünde bir çekirdek oluşturacak, kütlesi hala güneşin sadece 0,05'i kadar.

7. Bu aşamada sıcaklığı 2.000 K'ye varan çekirdek, hidrojenin iyonlaşması nedeniyle keskin bir şekilde büzülür ve aynı anda 20.000 K'ye kadar ısınır, büyüyen yıldızın üzerine düşen maddenin hızı 100 km/s'ye ulaşır.

8. Merkezde 2x10 5 K ve yüzeyde 3x10 3 K sıcaklığa sahip, iki güneş büyüklüğünde bir ön yıldız

9. Bir yıldızın ön evriminin son aşaması, lityum ve berilyum izotoplarının yandığı yavaş sıkıştırmadır. Ancak sıcaklık 6x10 6 K'ye yükseldikten sonra yıldızın iç kısmında hidrojenden helyum sentezinin termonükleer reaksiyonları başlar. Güneşimiz gibi bir yıldızın doğum döngüsünün toplam süresi 50 milyon yıldır ve böyle bir yıldız milyarlarca yıl boyunca sessizce yanabilir.

Olga Maksimenko, Kimya Bilimleri Adayı