Здравствуйте. На этой лекции мы поговорим с вами о пыли. Но не о той, которая скапливается в ваших комнатах, а о космической пыли. Что же это такое?

Космическая пыль - это очень мелкие частицы твердого вещества, находящиеся в любой части Вселенной, в том числе, метеоритная пыль и межзвездное вещество, способное поглощать звездный свет и образующее темные туманности в галактиках. Сферические частицы пыли диаметром около 0,05 мм находят в некоторых морских отложениях; считается, что это остатки тех 5000 тонн космической пыли, которые ежегодно выпадают на земном шаре.

Ученые считают, что космическая пыль образуется не только от столкновения, разрушения мелких твердых тел, но и вследствие сгущения межзвездного газа. Космическую пыль различают по ее происхождению: пыль бывает межгалактическая, межзвездная, межпланетная и околопланетная (обычно в кольцевой системе).

Космические пылинки возникают в основном в медленно истекающих атмосферах звезд - красных карликов, а также при взрывных процессах на звездах и бурном выбросе газа из ядер галактик. Другими источниками образования космической пыли являются планетарные и протозвездные туманности, звездные атмосферы и межзвездные облака.

Целые облака космической пыли, которые находятся в слое звезд, образующих Млечный Путь, мешают нам наблюдать дальние звездные скопления. Такое звездное скопление, как Плеяды, полностью погружено в пылевое облако. Самые яркие звезды, которые находятся в этом скоплении, освещают пыль, как фонарь освещает ночью туман. Космическая пыль может светить только отраженным светом.

Синие лучи света, проходя сквозь космическую пыль, ослабляются сильнее, чем красные, поэтому свет звезд, доходящий к нам, кажется желтоватым и даже красноватым. Целые области мирового пространства остаются закрытыми для наблюдения именно из-за космической пыли.

Пыль межпланетная, во всяком случае, в сравнительной близости от Земли - материя довольно изученная. 3аполняющая все пространство Солнечной системы и сконцентрированная в плоскости ее экватора, она родилась по большей части в результате случайных столкновений астероидов и разрушения комет, приблизившихся к Солнцу. Состав пыли, по сути, не отличается от состава падающих на Землю метеоритов: исследовать его очень интересно, и открытий в этой области предстоит сделать еще немало, но особенной интриги тут, похоже, нет. Зато благодаря именно этой пыли в хорошую погоду на западе сразу после заката или на востоке перед восходом солнца можно любоваться бледным конусом света над горизонтом. Это так называемый зодиакальный - солнечный свет, рассеянный мелкими космическими пылинками.

Куда интереснее пыль межзвездная. Отличительная ее особенность - наличие твердого ядра и оболочки. Ядро состоит, по-видимому, в основном из углерода, кремния и металлов. А оболочка - преимущественно из намерзших на поверхность ядра газообразных элементов, закристаллизовавшихся в условиях «глубокой заморозки» межзвездного пространства, а это около 10 кельвинов, водорода и кислорода. Впрочем, бывают в ней примеси молекул и посложнее. Это аммиак, метан и даже многоатомные органические молекулы, которые налипают на пылинку или образуются на ее поверхности во время скитаний. Часть этих веществ, разумеется, улетает с ее поверхности, например, под действием ультрафиолета, но процесс этот обратимый - одни улетают, другие намерзают или синтезируются.

Если галактика сформировалась, то откуда в ней берется пыль - в принципе ученым понятно. Наиболее значительные ее источники - новые и сверхновые, которые теряют часть своей массы, «сбрасывая» оболочку в окружающее пространство. Кроме того, пыль рождается и в расширяющейся атмосфере красных гигантов, откуда она буквально выметается давлением излучения. В их прохладной, по меркам звезд, атмосфере (около 2,5 - 3 тысяч кельвинов) довольно много сравнительно сложных молекул.
Но вот загадка, не разгаданная до сих пор. Всегда считалось, что пыль - продукт эволюции звезд. Иными словами - звезды должны зародиться, просуществовать какое-то время, состариться и, скажем, в последней вспышке сверхновой произвести пыль. Только вот что появилось раньше - яйцо или курица? Первая пыль, необходимая для рождения звезды, или первая звезда, которая почему-то родилась без помощи пыли, состарилась, взорвалась, образовав самую первую пыль.
Что было вначале? Ведь когда 14 млрд. лет назад произошел Большой взрыв, во Вселенной были только водород и гелий, никаких других элементов! Это потом из них стали зарождаться первые галактики, огромные облака, а в них - первые звезды, которым надо было пройти долгий жизненны й путь. Термоядерные реакции в ядрах звезд должны были «сварить» более сложные химические элементы, превратить водород и гелий в углерод, азот, кислород и так далее, а уж после этого звезда должна была выбросить все это в космос, взорвавшись или постепенно сбросив оболочку. Затем этой массе нужно было охладиться, остыть и, наконец, превратиться в пыль. Но уже через 2 млрд. лет после Большого взрыва, в самых ранних галактиках, пыль была! С помощью телескопов ее обнаружили в галактиках, отстоящих от нашей на 12 млрд. световых лет. В то же время 2 млрд. лет - слишком маленький срок для полного жизненного цикла звезды: за это время большинство звезд не успевает состариться. Откуда в юной Галактике взялась пыль, если там не должно быть ничего, кроме водорода и гелия, - тайна.

Посмотрев на время, профессор слегка улыбнулся.

Но эту тайну вы попробуете разгадать дома. Запишем задание.

Домашнее задание.

1. Попробуйте порассуждать, что появилось раньше, первая звезда или все же пыль?

Дополнительное задание.

1. Доклад про любой вид пыли (межзвездная, межпланетная, околопланетная, межгалактическая)

2. Сочинение. Представьте себя ученым, которому поручили исследовать космическую пыль.

3. Картинки.

Домашнее задание для студентов:

1. Зачем в космосе нужна пыль?

Дополнительное задание.

1. Доклад про любой вид пыли. Бывшие ученики школы правила помнят.

2. Сочинение. Исчезновение космической пыли.

3. Картинки.

Откуда же берется космическая пыль? Наша планета окружена плотной воздушной оболочкой – атмосферой. В состав атмосферы, кроме известных всем газов, входят ещё и твёрдые частички – пыль.

В основном она состоит из частиц почвы, поднимающихся вверх под действием ветра. При извержении вулканов часто наблюдаются мощные пылевые облака. Над большими городами висят целые «пылевые шапки», достигающие высоты в 2-3 км. Число пылинок в одном куб. см воздуха в городах достигает 100 тысяч штук, в то время как в чистом горном воздухе их содержится всего несколько сотен. Однако пыль земного происхождения поднимается на сравнительно небольшие высоты – до 10 км. Вулканическая пыль может достигать высоты 40-50 км.

Происхождение космической пыли

Установлено присутствие пылевых облаков на высоте, значительно превышающей 100 км. Это так называемые «серебристые облака», состоящие из космической пыли.

Происхождение космической пыли чрезвычайно разнообразно: в неё входят и остатки распавшихся комет, и частицы вещества, выброшенного Солнцем и принесённого к нам силой светового давления.

Естественно, что под действием земного притяжения значительная часть этих космических пылинок медленно оседает на землю. Присутствие такой космической пыли было обнаружено на высоких снеговых вершинах.

Метеориты

Кроме такой, медленно оседающей космической пыли, в пределы нашей атмосферы ежедневно врываются сотни миллионов метеоров – то, что мы называем «падающими звёздами». Летя с космической скоростью в сотни километров в секунду, они сгорают от трения о частицы воздуха, не успев долететь до поверхности земли. Продукты их сгорания тоже оседают на землю.

Впрочем, среди метеоров есть и исключительно большие экземпляры, долетающие до поверхности земли. Так, известно падение большого Тунгусского метеорита в 5 часов утра 30 июня 1908 года, сопровождавшееся рядом сейсмических явлений, отмеченных даже в Вашингтоне (в 9 тысячах км от места падения) и свидетельствующих о мощности взрыва при падении метеорита. Профессор Кулик, с исключительной смелостью обследовавший место падения метеорита, нашёл чащу бурелома, окружающую место падения в радиусе сотен километров. Метеорита к сожалению, ему найти не удалось. Сотрудник Британского музея Кирпатрик в 1932 году совершил специальную поездку в СССР, но к месту падения метеорита даже не добрался. Впрочем, он подтвердил предположение профессора Кулика, оценившего массу упавшего метеорита в 100-120 тонн.

Облако космической пыли

Интересна гипотеза академика В. И. Вернадского, считавшего возможным падение не метеорита, а огромного облака космической пыли, шедшего с колоссальной скоростью.

Свою гипотезу академик Вернадский подтверждал появлением в эти дни большого количества светящихся облаков, двигавшихся на большой высоте со скоростью 300-350 км в час. Этой гипотезой можно было бы объяснить и то, что деревья, окружающие метеоритный кратер, остались стоять, в то время как расположенные далее были повалены взрывной волной.

Помимо Тунгусского метеорита известен ещё целый ряд кратеров метеоритного происхождения. Первым из таких обследованных кратеров можно назвать Аризонский кратер в «Каньоне Дьявола». Интересно, что близ него были найдены не только осколки железного метеорита, но и маленькие алмазы, образовавшиеся из углерода от большой температуры и давления при падении и взрыве метеорита.
Кроме указанных кратеров, свидетельствующих о падении огромных метеоритов весом в десятки тонн, существуют ещё и более мелкие кратеры: в Австралии, на острове Эзель и ряд других.

Помимо больших метеоритов, ежегодно выпадает довольно много более мелких – весом от 10-12 грамм до 2-3 килограмм.

Если бы Земля не была защищена плотной атмосферой, мы ежесекундно подвергались бы бомбардировке мельчайших космических частиц, несущихся со скоростью, превосходящей скорость пули.

: Быть не должно при космических скоростях, но ведь есть.
Если машина едет по дороге и её в зад боднет другая, то только слека шелкнется зубами. А если на той же скорости встречка или в бок? Разница есть.
Теперь, допустим, что то же самое и в космосе, Земля вертится в одну сторону и ей попутно вертится мусор Фаэтона или еще чего то там. Тогда может быть и мягкий спуск.

Был удивлен очень большому количеству наблюдений появлений комет в 19в. Вот некоторая статистика:

Кликабельно

Метеорит с окаменевшими остатками живых организмов. Вывод – это осколки от планеты. Фаэтон?

huan_de_vsad в своей статье Символы медалей Петра Первого указал очень инфтересную выдержку из Письмовника 1818 года, где среди всего прочего есть небольшая заметка о комете 1680 года:

Другими словами, именно эту комету, некий Вистон, отнес к телу, которое вызвало Потоп, описанный в библии. Т.е. в этой теории, всемирный потоп был в 2345г до нашей эры. Надо отметить, что датировок связанных с всемирным потопом весьма много.

Эту комету наблюдали с декабря 1680 по февраль 1681 (7188 г). Наибольшей яркостью она обладала в январе.

***

5elena4 : «Почти в середине… неба над Пречистенским бульваром, окружённая, обсыпанная со всех сторон звёздами, но отличаясь от всех близостью к земле, белым светом и длинным, поднятым кверху хвостом, стояла огромная яркая комета 1812 года, та самая комета, которая предвещала, как говорили, всякие ужасы и конец света».

Л. Толстой от лица Пьера Безухова, проезжающего по Москве ("Война и мир"):

При въезде на Арбатскую площадь, огромное пространство звёздного темного неба открылось глазам Пьера. Почти в середине этого неба над Пречистенским бульваром, окруженная, обсыпанная со всех сторон звёздами, но отличаясь от всех близостью к земле, белым светом, и длинным, поднятым кверху хвостом, стояла огромная яркая комета 1812-го года, та самая комета, которая предвещала, как говорили, всякие ужасы и конец света. Но в Пьере светлая звезда эта с длинным лучистым хвостом не возбуждала никакого страшного чувства. Напротив Пьер радостно, мокрыми от слез глазами, смотрел на эту светлую звезду, которая, как будто, с невыразимой быстротой пролетев неизмеримые пространства по параболической линии, вдруг, как вонзившаяся стрела в землю, влепилась тут в одно избранное ею место, на чёрном небе, и остановилась, энергично подняв кверху хвост, светясь и играя своим белым светом между бесчисленными другими, мерцающими звёздами. Пьеру казалось, что эта звезда вполне отвечала тому, что было в его расцветшей к новой жизни, размягченной и ободренной душе.

Л. Н. Толстой. «Война и мир». Том II. Часть V. Глава XXII

Комета висела над Евразией 290 дней и считается самой крупной из комет в истории.

Вики называет её "кометой 1811-го", потому что свой перигелий она прошла именно в том году. А в следующем была очень хорошо видна с Земли. Все особенно упоминают отличный виноград и вино того года. Урожай связывают с кометой. "Вина кометы брызнул ток" - из "Евгения Онегина".

В произведении В. С. Пикуля «Каждому свое»:

«Шампань удивила русских бедностью жителей и богатством винных подвалов. Наполеон ещё готовил поход на Москву, когда мир ошеломило появление ярчайшей кометы, под знаком которой Шампань в 1811 году дала небывалый урожай крупного сочного винограда. Теперь шипучее „vin de la comete“ русские казаки; растаскивали в ведрах и давали пить измученным лошадям - для взбодрения: - Лакай, хвороба! До Парижу осталось недалече»…
***

Это гравюра, датированная 1857 годом, то есть художник изобразил не впечатление от надвигающейся опасности, а саму опасность. А как мне кажется, на картинке - катаклизм. Представлены те катастрофические события на Земле, которые связывали с появлением комет. Солдаты Наполеона восприняли появление этой кометы как дурной знак. К тому же она действительно висела в небе безобразно долго. По некоторым сведениям до полутора лет.

Оказалось, что диаметр головы кометы - ядро вместе с окружающей его диффузной туманной атмосферой - комой - больше поперечника Солнца (до сих пор комета 1811 I остается самой большой из всех известных). Длина ее хвоста достигала 176 миллионов километров. Знаменитый английский астроном В. Гершель описывает форму хвоста как «...вывернутый пустой конус желтоватого цвета, составляющего резкий контраст с голубовато-зеленоватым тоном головы». Некоторым наблюдателям цвет кометы казался красноватым, особенно в конце третьей недели октября, когда комета была очень яркой и блистала на небе всю ночь.

В это же самое время Северную Америку трясло мощнейшим землетрясением в районе города Нью-Мадрид. Насколько я поняла, это практически центр континента. Специалисты до сих пор не понимают, что спровоцировало тот землетряс. По одной из версий он произошёл из-за постепенно поднятия полегчавшего после таяния ледников континента (?!)
***

Очень интересная информация в этом посте: Настоящая причина наводнения 1824 года в С.-Петербурге . Можно предположить, что такие ветра в 1824г. были вызваны падением где-то в пустынной местности, допустим, Африки крупного тела или тел, астероидов.
***

У А.Степаненко ( chispa1707 ) есть информация, что массовые помешательства в средние века в Европе были вызваны ядовитой водой от выпадения пыли из хвоста кометы на Землю. Можно ознакомиться на этом видео
Или в этой статье
***

Так же косвенно о непрозрачности атмосферы и наступивших холодах в Европе свидетельствуют подобные факты:

17 век отмечен как Малый ледниковый период, в нем были также умеренные периоды с хорошим летом с периодами сильной жары.
Тем не менее, зима получает много внимания в книге. В годы с 1691 по 1698 зимы были суровыми и голодными для Скандинавии. , До 1800 года голод был самым большом страхом для простого человека. В 1709 году была исключительно жестокой зима. Это была красота холодного волны. Температура упала до крайности. Фаренгейт экспериментировал с термометрами и Крюкиус сделал все измерения температуры в Делфте. " Голландии сильно досталось. Но особенно Германия и Франция были поражены стужей, с температурой до - 30 градусов и население получило самый большой голод со времен средневековья.
..........
Баюсман говорит также, что он задумался, будет ли он считать началом малого ледникового периода 1550 год. В конце концов он решил, что это случилось в 1430 году. С этого года начинается ряд холодных зим. После некоторых колебаний температурных начинается Малый ледниковый период с конца 16 века до конца 17 века, закончившись приблизительно в 1800 году.
***

Так мог выпадать грунт из космоса, который превратился в глину? На этот вопрос, попытается ответить эта информация:

За сутки на Землю выпадает из космоса 400 тонн космической пыли и 10 тонн метеоритного вещества. Так сообщает краткий справочник "Альфа и Омега" изданный в Таллине в 1991 году. Учитывая,что площадь поверхности Земли составляет 511 млн.кв.км., из них 361 млн.кв.км. - это поверхность океанов, мы этого не замечаем.

По другим данным:
До сих пор, ученые не знали точного количества пыли, которое падает на Землю. Считалось, что каждый день на нашу планету выпадает от 400 кг до 100 тонн этого космического мусора. В недавних исследованиях, ученые смогли вычислить количество содиума в нашей атмосфере, и получили точные данные. Так как количество содиума в атмосфере эквивалентно количеству пыли из космоса, то оказалось, что каждый день Земля получает около 60 тонн дополнительных загрязнений.

Т.е., процесс этот присутствует, но в настоящее время выпадение происходит в минимальных количествах, недостаточных, чтобы занести строения.
***

В пользу теории панспермии, по мнению учёных из Кардиффа, говорит анализ образцов материала кометы Вильда-2, собранных космическим аппаратом Stardust. Он показал наличие в них ряда сложных углеводородных молекул. Помимо этого, изучение состава кометы Темпеля-1 при помощи зонда Deep Impact показали наличие в ней смеси органических соединений и глины. Считается, что последняя могла послужить катализатором для реакций образования из простых углеводородов сложных органических соединений.

Глина - это вероятный катализатор преобразований простых органических молекул в сложные биополимеры на ранней Земле. Однако теперь Викрамасинг и его коллеги утверждают, что общий объем глинистой среды на кометах, благоприятной для возникновения жизни, многократно превышает аналогичные показатели нашей собственной планеты (публикация в международном астробиологическом журнале International Journal of Astrobiology).

Согласно новым оценкам, на ранней Земле благоприятная среда ограничивалась объемом порядка 10 тысяч кубических километров, а одна-единственная комета поперечником в 20 километров могла бы предоставить для жизни «колыбель» приблизительно в одну десятую от своего объема. Если же учесть содержимое всех комет Солнечной системы (а их миллиарды), то размер подходящей среды в 1012 раз превысит аналогичные показатели Земли.

Конечно, далеко не все ученые согласны с выводами группы Викрамасинга. Так, например, американский эксперт по кометам Майкл Мамма (Michael Mumma) из Центра космических полетов NASA имени Годдарда (Goddard Space Flight Center - GSFC, штат Мэриленд) считает, что говорить о наличие частиц глины во всех без исключения кометах никак не приходится (в образцах вещества кометы Вильда-2 (Wild 2), доставленных на Землю зондом NASA Stardust в январе 2006 года, их, например, нет).

Регулярно в прессе появляются вот такие заметки:

Тысячи водителей Земплинського края, граничащего с Закарпатской областью, в четверг утром обнаружили на парковках свои машины с тонкой пленкой желтой пыли. Речь идет о районах городов Снина, Гуменное, Требишов, Медзилаборце, Михаловце и Стропков врановский.
Это пыль и песок попал в облака восточной Словакии, говорит пресс-секретарь Гидрометеоинститута Словакии Иван Гарчар. Сильные ветры в западной Ливии и Египте, по его словам, начались еще во вторник 28 мая. В воздух попало большое количество пыли и песка. Такие воздушные потоки преобладали над Средиземным морем, недалеко от Южной Италии и на северо-западе Греции.
На следующий день одна часть проникли вглубь на Балканы (например, в Сербию) и северную Венгрию, в то время как вторая часть различных потоков пыли из Греции вернулась в Турцию.
Такие метеорологические ситуации передачи песка и пыли из Сахары - большая редкость в Европе, поэтому не стоит говорить о том, что это явление может стать ежегодным.

Случаи выпадения песка далеко не редкость:

Жители многих регионов Крыма отметили сегодня необычное явление: проливной дождь сопровождали мелкие крупицы песка разнообразного цвета - от серого до красного. Как оказалось, это следствие пыльных бурь в пустыне Сахара, которые принес южный циклон. Дожди с песком прошли, в частности, над Симферополем, Севастополем, Черноморским районом.

В Саратовской области и самом городе прошел необычный снегопад: в некоторых районах жители заметили осадки желто-коричневого цвета. Объснения метеорологов: «Ничего сверхъестественного не происходит. Сейчас погода на территории нашей области обусловлена влиянием циклона, пришедшего с юго-запада на территории нашей области. Воздушная масса поступает к нам из Северной Африки через Средиземное и Черное моря, насытившись влагой. Запыленная с районов Сахары воздушная масса получила порцию песка, ну и, обогатившись влагой, сейчас поливает не только европейскую территорию России, но и Крымский полуостров».

Добавим, что цветной снег уже был причиной переполоха в нескольких городах России. Например, в 2007 году необычные осадки оранжевого цвета видели жители Омской области. По их просьбе была проведена экспертиза, которая показала, что снег безопасен, просто в нем превышена концентрация железа, чем и вызван необычный цвет. Той же зимой желтоватый снег видели в Тюменской области, а вскоре в Горно-Алтайске выпал снег серого цвета. Проведенные анализы алтайского снега выявили наличие в осадках земляной пыли. Эксперты объяснили, что это последствие пыльных бурь в Казахстане.
Отметим, что снег бывает еще и розовым: например, в 2006 году снег цвета спелого арбуза выпадал в Колорадо. Очевидцы утверждали, что на вкус он также напоминает арбуз. Подобный красноватый снег встречается высоко в горах и в приполярных областях Земли, а его цвет обусловлен массовым размножением одного из видов водоросли хламидомонады.

Красные дожди
О них упоминают ещё древние учёные и писатели, например, Гомер, Плутарх, и средневековые, такие как Аль-Газен. Наиболее известные дожди этого рода выпали:
1803 год, февраль - в Италии;
1813 год, февраль - в Калабрии;
1838 год, апрель - в Алжире;
1842 год, март - в Греции;
1852 год, март - в Лионе;
1869 год, март - в Сицилии;
1870 год, февраль - в Риме;
1887 год, июнь - в Фонтенбло.

Наблюдаются они и вне Европы, например, на островах Зелёного мыса, на мысе Доброй Надежды и т. д. Кровяные дожди происходят от примеси к обычным дождям красной пыли, состоящей из мельчайших организмов красного цвета. Родина этой пыли - Африка, где она сильными ветрами вздымается на большую высоту и переносится верхними воздушными течениями в Европу. Отсюда её другое название - «пассатная пыль».

Чёрные дожди
Появляются вследствие примеси к обычным дождям вулканической или же космической пыли. 9 ноября 1819 года в Монреале, в Канаде, выпал чёрный дождь. Подобный случай наблюдался также 14 августа 1888 года на мысе Доброй Надежды.

Белые (молочные) дожди
Наблюдаются в тех местах, где находятся меловые горные породы. Меловая пыль уносится вверх и окрашивает дождевые капли в белый молочный цвет.
***

Все объясняется пыльными бурями и поднятыми массами песка и пыли в атмосферу. Только вопрос: почему у мест выпадения песка такая избирательность? И как этот песок переносится на тысячи километров, не выпадая по пути от мест его подъема? Даже если пылевая буря подняла тонны песка в небо, то он должен начать выпадать сразу по мере движения этого вихря или фронта.
А может быть, выпадения песчаных, пылевых грунтов (которые мы наблюдаем в идее супесей и глины, покрывающие культурные слои 19в.) продолжаются? Но только в несравненно меньших количествах? А ранее были моменты, когда выпадение было столь масштабным и быстрым, что на метры закрывало территории. Потом под дождями эта пыль превратилась в глину, супесь. А где дождей было много – эта масса превращалась в селевые потоки. Почему об этом нет в истории? Может быть, по причине того, что люди считали это явление рядовым? Той же пыльной бурей. Это сейчас есть телевидение, интернет, множество газет. Информация становится публичной быстро. Раньше с этим было сложнее. Огласка явлений и событий имела не такой информационный масштаб.
Пока это как версия, т.к. прямых доказательств нет. Но, может быть, кто из читателей предложит еще свою информацию?
***

Космическая пыль на Земле чаще всего находится в определенных слоях океанического дна, ледяных щитах полярных областей планеты, отложениях торфа, труднодоступных местах пустыни и метеоритных кратерах. Размер данного вещества - менее 200 нм, что делает его изучение проблематичным.

Обычно понятие космической пыли включает в себя размежевание на межзвездную и межпланетную разновидность. Впрочем, все это является очень условным. Наиболее удобным вариантом для изучения подобного явления считают исследование пыли из космоса на границах Солнечной системы или за ее пределами.

Причина такого проблематичного подхода к исследованию объекта заключается в том, что свойства внеземной пыли кардинально меняются при нахождении рядом с такой звездой, как Солнце.

Теории происхождения космической пыли

Потоки космической пыли постоянно атакуют поверхность Земли. Возникает вопрос, откуда берется это вещество. Его происхождение дает почву для множества дискуссий среди специалистов в этой области.

Выделяют такие теории образования космической пыли:

• Распад небесных тел . Некоторые ученые считают, что космическая пыль - не что иное, как результат разрушения астероидов, комет и метеоритов.
• Остатки облака протопланетного типа . Есть версия, по которой космическую пыль относят к микрочастицам протопланетного облака. Впрочем, такое предположение вызывает некоторые сомнения по причине недолговечности мелкодисперсного вещества.
• Результат взрыва на звездах . Вследствие этого процесса, по мнению некоторых специалистов, происходит мощный выброс энергии и газа, что приводит к образованию космической пыли.
• Остаточные явления после формирования новых планет . Так называемый строительный «мусор» стал основой для возникновения пыли.

По некоторым исследованиям, определенная часть составляющей космической пыли возникла раньше формирования Солнечной системы, что делает это вещество еще более интересным для дальнейшего изучения. На это стоит обратить внимание при оценке и анализе подобного внеземного явления.

Основные разновидности космической пыли

Конкретной классификации видов космической пыли на данный момент не существует. Можно разграничить подвиды по визуальным характеристикам и местообразованию этих микрочастиц.

Рассмотрим семь групп космической пыли в атмосфере, различных по внешним показателям:

1. Серые обломки неправильной формы. Это остаточные явления после столкновения метеоритов, комет и астероидов размером не более 100-200 нм.
2. Частицы шлакообразного и пепловидного образования. Такие объекты сложны в опознании исключительно по внешним признакам, потому что претерпели изменения, пройдя через атмосферу Земли.
3. Зерна округлой формы, что по параметрам схожи с песком черного цвета. Внешне они напоминают порошок магнетита (магнитного железняка).
4. Черные окружности небольшого размера, обладающие характерным блеском. Их диаметр не превышает отметки 20 нм, что делает их изучение кропотливым занятием.
5. Более крупные шарики того же цвета с шероховатой поверхностью. Их размер достигает 100 нм и позволяет детально изучить их состав.
6. Шарики определенной окраски с преобладанием черных и белых тонов с включениями газа. Эти микрочастицы космического происхождения состоят из силикатной основы.
7. Шары разнородной структуры из стекла и металла. Такие элементы характеризуются микроскопическими размерами в пределах 20 нм.

По астрономическому расположению выделяют 5 групп космической пыли:

• Пыль, находящаяся в межгалактическом пространстве. Данный вид может искажать размеры расстояний при определенных расчетах и способен изменять цвет космических объектов.
• Образования в пределах Галактики. Пространство в этих пределах всегда заполнено пылью от разрушения космических тел.
• Вещество, сконцентрированное между звездами. Оно наиболее интересно благодаря наличию оболочки и ядра твердой консистенции.
• Пыль, расположившаяся рядом с определенной планетой. Находится она обычно в кольцевой системе небесного тела.
• Облака из пыли вокруг звезд. Они кружатся по орбитальной траектории самой звезды, отражая ее свет и создавая туманность.

Три группы по общему удельному весу микрочастиц выглядят так:

1. Металлическая группа. Представители этого подвида имеют удельный вес более пяти граммов на кубический сантиметр, и основа их состоит преимущественно из железа.
2. Группа на силикатной основе. Основа - прозрачное стекло с удельным весом приблизительно три грамма на кубический сантиметр.
3. Смешанная группа. Само название этого объединения свидетельствует о наличии в структуре микрочастиц как стекла, так и железа. Основа также включает в себя магнетические элементы.

Четыре группы по сходству внутреннего строения микрочастиц космической пыли:

• Сферулы с полым наполнением. Эта разновидность часто встречается в местах падения метеоритов.
• Сферулы металлического образования. Такой подвид имеет ядро из кобальта и никеля, а также оболочку, которая окислилась.
• Шары однородного сложения. Такие крупинки имеют окисленную оболочку.
• Шарики с силикатной основой. Наличие газовых вкраплений придает им вид обычных шлаков, а иногда и пены.

Следует помнить, что эти классификации весьма условны, но служат определенным ориентиром для обозначения видов пыли из космоса.

Состав и характеристика компонентов космической пыли

Рассмотрим подробнее, из чего состоит космическая пыль. Существует некая проблема при определении состава данных микрочастиц. В отличие от газообразных веществ, твердые тела имеют непрерывающийся спектр с относительно небольшим наличием полос, что размыты. Вследствие этого затрудняется идентификация космических пылинок.

Состав космической пыли можно рассмотреть на примере основных моделей данного вещества. К ним относятся такие подвиды:

1. Ледяные частицы, в структуру которых входит ядро с тугоплавкой характеристикой. Оболочка подобной модели состоит из легких элементов. В частицах крупного размера находятся атомы с элементами магнитного свойства.
2. Модель MRN, состав которой определяется наличием силикатных и графитовых вкраплений.
3. Оксидная космическая пыль, в основу которой входят двухатомные окислы магния, железа, кальция и кремния.

Общая классификация по химическому составу космической пыли:

• Шарики с металлической природой образования. В состав таких микрочастиц входит такой элемент, как никель.
• Металлические шарики с наличием железа и отсутствием никеля.
• Окружности на силиконовой основе.
• Железо-никелевые шарики неправильной формы.

Более конкретно можно рассмотреть состав космической пыли на примере обнаруженной в океаническом иле, осадочных породах и ледниках. Их формула будет мало отличаться одна от другой. Находки при изучении морского дна представляют из себя шарики с силикатной и металлической основой с присутствием таких химических элементов, как никель и кобальт. Также в недрах водной стихии были обнаружены микрочастицы с наличием алюминия, кремния и магния.

Почвы благодатны на присутствие космического материала. Особенно большое количество сферул обнаружено в местах падения метеоритов. Основой для них послужили никель и железо, а также всевозможные минералы типа троилита, кохенита, стеатита и других составляющих.

Ледники также таят в своих глыбах пришельцев из космоса в виде пыли. Силикат, железо и никель служат основой найденных сферул. Все добытые частицы были классифицированы в 10 четко разграниченных групп.

Трудности в определении состава изучаемого объекта и дифференцирование его от примесей земного происхождения оставляют этот вопрос открытым для дальнейших исследований.

Влияние космической пыли на процессы жизнедеятельности

Влияние данной субстанции до конца не изучено специалистами, что дает большие возможности в плане дальнейшей деятельности в этом направлении. На определенной высоте при помощи ракет обнаружили специфический пояс, состоящий из космической пыли. Это дает основание утверждать, что подобное внеземное вещество воздействует на некоторые процессы, происходящие на планете Земля.

Влияние космической пыли на верхние слои атмосферы

Последние исследования свидетельствуют о том, что количество космической пыли способно влиять на изменение верхних слоев атмосферы. Данный процесс очень значим, потому что ведет к определенным колебаниям в климатической характеристике планеты Земля.

Огромное количество пыли, возникшей от столкновения астероидов, заполняет пространство вокруг нашей планеты. Ее количество достигает почти 200 тонн в сутки, что, по мнению ученых, не может не оставить своих последствий.

Наиболее подвержено этой атаке, по мнению тех же специалистов, северное полушарие, климат которого предрасположен к холодным температурам и сырости.

Вопрос воздействия космической пыли на образование облаков и изменение климата еще не изучен в достаточной степени. Новые исследования в этой области порождают все больше вопросов, ответы на которые пока не получены.

Влияние пыли из космоса на преобразование океанического ила

Облучение космической пыли солнечным ветром приводит к тому, что эти частицы попадают на Землю. Статистика свидетельствует о том, что наиболее легкий из трех изотопов гелия в огромном количестве попадает через пылинки из космоса в океанический ил.

Поглощение минералами железомарганцевого происхождения элементов из космоса послужило основой в формировании уникальных рудных образований на океанском дне.

На данный момент количество марганца в областях, которые близки к полярному кругу, ограничено. Все это связано с тем, что космическая пыль не поступает в Мировой океан в тех районах из-за ледяных щитов.

Влияние космической пыли на состав воды Мирового океана

Если рассматривать ледники Антарктиды, то они поражают количеством найденных в них остатков метеоритов и наличием космической пыли, которая в сотню раз превышает обычный фон.

Чрезмерно повышенная концентрация того же гелия-3, ценных металлов в виде кобальта, платины и никеля позволяет с уверенностью утверждать факт вмешательства космической пыли в состав ледникового щита. При этом вещество внеземного происхождения остается в первозданном и не разбавленном водами океана виде, что само по себе является уникальным явлением.

По мнению некоторых ученых, количество космической пыли в таких своеобразных ледяных щитах за последний миллион лет насчитывает порядка нескольких сотен триллионов образований метеоритного происхождения. В период потепления эти покровы тают и несут в Мировой океан элементы космической пыли.

Смотрите видео о космической пыли:

Данное космическое новообразование и его влияние на некоторые факторы жизнедеятельности нашей планеты еще мало изучено. Важно помнить, что вещество способно влиять на изменения климата, структуру океанического дна и концентрацию определенных веществ в водах Мирового океана. Фото космической пыли свидетельствуют о том, как много еще загадок таят в себе эти микрочастицы. Все это делает изучение подобного интересным и актуальным!

Ученые Гавайского университета сделали сенсационное открытие — космическая пыль содержит органические вещества , включая и воду, что подтверждает возможность переноса различных форм жизни из одной галактики в другую. Кометы и астероиды, курсирующие в космосе, регулярно приносят в атмосферу планет массы звездной пыли. Таким образом, межзвездная пыль выступает в роли своеобразного «транспорта», который может доставлять воду с органикой на Землю и к прочим планетам Солнечной системы. Возможно, когда-то, поток космической пыли привел к зарождению жизни на Земле. Не исключено, что жизнь на Марсе, существование которой вызывает много споров в ученых кругах, могла возникнуть таким же образом.

Механизм образования воды в структуре космической пыли

В процессе передвижения в космосе поверхность частиц межзвездной пыли облучается , что приводит к образованию соединений воды. Более подробно этот механизм можно описать так: ионы водорода, присутствующие в солнечных вихревых потоках, бомбардируют оболочку космических пылинок, выбивая отдельные атомы из кристаллической структуры силикатного минерала — основного строительного материала межгалактических объектов. В результате данного процесса высвобождается кислород, который входит в реакцию с водородом. Таким образом, формируются молекулы воды, содержащие включения органических веществ.

Сталкиваясь с поверхностью планеты, астероиды, метеориты и кометы приносят на ее поверхность смесь воды и органики

То, что космическая пыль — спутница астероидов, метеоритов и комет, несет в себе молекулы органических соединений углерода, было известно и раньше. Но то, что звездная пыль транспортирует еще и воду, доказано не было. Только сейчас американские ученые впервые обнаружили, что органические вещества переносятся частицами межзвездной пыли совместно с молекулами воды.

Как вода попала на Луну?

Открытие ученых из США может помочь приподнять завесу таинственности над механизмом формирования странных ледовых образований . Несмотря на то, что поверхность Луны полностью обезвожена, на ее теневой стороне при помощи зондирования было обнаружено соединение ОН. Данная находка свидетельствует в пользу возможного присутствия воды в недрах Луны.

Обратная сторона Луны сплошь покрыта льдами. Возможно, именно с космической пылью попали на ее поверхность молекулы воды много биллионов лет тому назад

Со времен эры луноходов Apollo в исследовании Луны, когда на Землю были доставлены пробы лунного грунта, ученые пришли к выводу, что солнечный ветер вызывает изменения в химическом составе звездной пыли, покрывающей поверхности планет. О возможности образования молекул воды в толще космической пылина Луне еще тогда шли дебаты, однако доступные на тот момент аналитические методы исследований были не в состоянии либо доказать, либо опровергнуть данную гипотезу.

Космическая пыль — носитель жизненных форм

За счет того, что вода образовывается в совсем небольшом объеме и локализуется в тонкой оболочке на поверхности космической пыли , только сейчас стало возможным увидеть ее при помощи электронного микроскопа высокого разрешения. Ученые считают, что подобный механизм перемещения воды с молекулами органических соединений возможен и в других галактиках, где вращается вокруг «родительской» звезды. В своих дальнейших исследованиях ученые предполагают более подробно идентифицировать, какие неорганические и органические вещества на основе углерода присутствуют в структуре звездной пыли.

Интересно знать! Экзопланета — это такая планета, которая находится вне Солнечной системы и вращается вокруг звезды. На данный момент в нашей галактике визуально обнаружено порядка 1000 экзопланет, образующих около 800 планетных систем. Однако непрямые методы детектирования свидетельствуют о существовании 100 млрд. экзопланет, из которых 5-10 млрд. обладают параметрами, схожими с Землей, то есть являются . Значительный вклад в миссию поиска планетарных групп, подобных Солнечной системе, сделал астрономический спутник-телескоп Кеплер, запущенный в космос в 2009 году, совместно с программой «Охотники за планетами» (Planet hunters).

Как могла возникнуть жизнь на Земле?

Весьма вероятно, что кометы, путешествующие в пространстве с высокой скоростью, способны при столкновении с планетой создать достаточно энергии, чтобы из компонентов льда начался синтез более сложных органических соединений, в том числе молекул аминокислот. Аналогичный эффект возникает при столкновении метеорита с ледяной поверхностью планеты. Ударная волна создает тепло, которое запускает процесс формирования аминокислот из отдельных молекул космической пыли, обработанной солнечным ветром.

Интересно знать! Кометы состоят из больших глыб льда, сформированных путем конденсации водяного пара на начальном этапе создания Солнечной системы, приблизительно около 4.5 биллионов лет тому назад. В своей структуре кометы содержат углекислый газ, воду, аммиак, метанол. Эти вещества при столкновении комет с Землей, на ранней стадии ее развития, могли продуцировать достаточное количество энергии для производства аминокислот — строительных белков, необходимых для развития жизни.

Компьютерное моделирование продемонстрировало, что ледяные кометы, разбившиеся о поверхность Земли миллиарды лет тому назад, возможно, содержали пребиотические смеси и простейшие аминокислоты типа глицина, из которых, впоследствии, и зародилась жизнь на Земле.

Количество энергии, высвобождающейся при столкновении небесного тела и планеты, достаточно для запуска процесса формирования аминокислот

Ученые обнаружили, что ледяные тела с идентичными органическими соединениями, присущими кометам, можно найти внутри Солнечной системы. Например, Энцелад — один из спутников Сатурна, или Европа — спутник Юпитера, содержат в своей оболочке органические вещества , смешанные со льдом. Гипотетически, любая бомбардировка спутников метеоритами, астероидами или кометами может привести к возникновению жизни на данных планетах.

Вконтакте