KOSMISCHE MATERIE AUF DER OBERFLÄCHE DER ERDE

Leider eindeutige Kriterien zur Raumunterscheidungchemische Substanz aus Formationen, die ihr in ihrer Form nahestehenterrestrischer Ursprung ist noch nicht entwickelt. SoDie meisten Forscher ziehen es vor, nach dem Weltraum zu suchencal-Partikel in Gebieten entfernt von Industriezentren.Aus dem gleichen Grund sind der Hauptgegenstand der Forschungsphärische Teilchen, und das meiste Material mitunregelmäßige Form fällt in der Regel aus dem Blickfeld.In vielen Fällen wird nur der magnetische Anteil analysiert.sphärische Partikel, für die es jetzt die meisten gibtvielseitige Informationen.

Die günstigsten Objekte für die Weltraumsuchewelche Stäube sind Tiefseesedimente / aufgrund der geringen GeschwindigkeitSedimentation /, sowie polare Eisschollen, ausgezeichnetZurückhalten aller Materie, die sich aus der Atmosphäre absetztObjekte sind praktisch frei von industrieller Verschmutzungund vielversprechend für den Zweck der Schichtung, die Untersuchung der Verteilungkosmischer Materie in Zeit und Raum. Vondie Bedingungen der Sedimentation sind ihnen nahe und die Anhäufung von Salz, letztere sind auch insofern bequem, als sie es leicht zu isolieren machengewünschten Stoff.

Sehr erfolgsversprechend kann die Suche nach dispergierten seinkosmische Materie in Torfablagerungen.Es ist bekannt, dass der jährliche Zuwachs von Hochmoormooren istca. 3-4 mm pro Jahr und die einzige Quellemineralische Nahrung für die Vegetation von Hochmooren istMaterie, die aus der Atmosphäre fällt.

PlatzStaub aus Tiefseesedimenten

Eigentümlich rot gefärbte Tone und Schlicke, die aus Resten bestehenKami von silikatischen Radiolarien und Diatomeen bedecken 82 Millionen km 2Meeresboden, der ein Sechstel der Oberfläche ausmachtunser Planet. Ihre Zusammensetzung nach S.S. Kuznetsov ist wie folgt insgesamt: 55 % SiO 2 ;16% Al 2 Ö 3 ;9% F eO und 0,04 % Ni und so leben in einer Tiefe von 30-40 cm Fischzähneim Tertiär dar. Dies lässt darauf schließenSedimentationsrate beträgt ca. 4 cm proeine Million Jahre. Aus Sicht des irdischen Ursprungs die ZusammensetzungTone sind schwer zu interpretieren Hoher Gehaltin ihnen ist Nickel und Kobalt Gegenstand zahlreicherForschung und wird mit der Einführung des Weltraums in Verbindung gebrachtMaterial / 2.154.160.163.164.179/. Wirklich,Nickel Clark beträgt 0,008 % für die oberen Horizonte der ErdeRinde und 10 % für Meerwasser /166/.

Außerirdische Materie in Tiefseesedimenten gefundenzum ersten Mal von Murray während der Expedition auf der Challenger/1873-1876/ /die sogenannten "Murray Space Balls"/.Etwas später nahm Renard daraufhin ihr Studium aufErgebnis davon war die gemeinsame Arbeit an der Beschreibung des FundesMaterial /141/ Die entdeckten Weltraumkugeln gehören dazuauf zwei Arten gepresst: Metall und Silikat. Beide Typenbesaßen magnetische Eigenschaften, die eine Anwendung ermöglichtenum sie vom Sedimentmagneten zu isolieren.

Spherulla hatte eine regelmäßige runde Form mit einem Durchschnittmit einem Durchmesser von 0,2 mm. In der Mitte der Kugel formbarein Eisenkern, der oben mit einem Oxidfilm bedeckt ist.Kugeln, Nickel und Kobalt wurden gefunden, die es ermöglichten auszudrückenVermutung über ihren kosmischen Ursprung.

Silikatkügelchen sind es normalerweise nicht hätten strenge Sphäreric-Form / sie können Sphäroide genannt werden /. Ihre Größe ist etwas größer als die aus Metall, der Durchmesser reicht 1mm . Die Oberfläche hat eine schuppige Struktur. mineralogischDie Zusammensetzung der Queues ist sehr einheitlich: Sie enthalten Eisen-Magnesiumsilikate-Olivine und Pyroxene.

Umfangreiches Material zur kosmischen Komponente der Tiefe Sedimente, die von einer schwedischen Expedition auf einem Schiff gesammelt wurden"Albatros" in den Jahren 1947-1948. Seine Teilnehmer nutzten die AuswahlBodensäulen bis zu einer Tiefe von 15 Metern, die Untersuchung der erhaltenenEine Reihe von Werken sind dem Material gewidmet / 92,130,160,163,164,168/.Die Proben waren sehr reichhaltig: Petterson weist darauf hin1 kg Sediment macht mehrere hundert bis mehrere aus tausend Kugeln.

Alle Autoren stellen eine sehr ungleichmäßige Verteilung festBälle sowohl entlang des Abschnitts des Meeresbodens als auch entlang dessenBereich. Zum Beispiel Hunter und Parkin /121/, nachdem sie zwei untersucht habenTiefseeproben von verschiedenen Orten im Atlantischen Ozean,fand heraus, dass einer von ihnen fast 20-mal mehr enthältKügelchen als die anderen Sie erklärten diesen Unterschied durch ungleichSedimentationsraten in verschiedenen Teilen des Ozeans.

In den Jahren 1950–1952 wurde die dänische Tiefseeexpedition eingesetztNil zum Sammeln von kosmischer Materie in den Bodensedimenten des Ozeans Magnetrechen - ein Eichenbrett mit festem GriffEs hat 63 starke Magnete. Mit Hilfe dieses Geräts wurden etwa 45.000 m 2 der Oberfläche des Meeresbodens durchkämmt.Unter den magnetischen Teilchen, die eine wahrscheinliche kosmische habenHerkunft werden zwei Gruppen unterschieden: schwarze Kugeln mit Metallmit oder ohne persönliche Kerne und braune Kugeln mit Kristallpersönliche Struktur; erstere sind selten größer als 0,2mm , sie sind glänzend, mit glatter oder rauer Oberflächeness. Darunter befinden sich verschmolzene Exemplareungleiche Größen. Nickel undKobalt, Magnetit und Schreibersit sind in der mineralogischen Zusammensetzung häufig.

Kugeln der zweiten Gruppe haben eine kristalline Strukturund sind braun. Ihr durchschnittlicher Durchmesser beträgt 0,5mm . Diese Kügelchen enthalten Silizium, Aluminium und Magnesium undhaben zahlreiche transparente Einschlüsse von Olivin oderPyroxene /86/. Die Frage nach dem Vorhandensein von Kugeln in BodenschluffenDer Atlantische Ozean wird auch in /172a/ behandelt.

PlatzStaub aus Böden und Sedimenten

Der Akademiker Vernadsky schrieb, dass kosmische Materie ständig auf unserem Planeten abgelagert wird.pial Gelegenheit, es überall auf der Welt zu findenDies ist jedoch mit gewissen Schwierigkeiten verbunden,was zu folgenden Hauptpunkten führen kann:

1. Menge an abgelagerter Materie pro Flächeneinheitsehr wenig;
2. Bedingungen für die Erhaltung von Kügelchen für eine lange Zeitdie Zeit ist noch unzureichend erforscht;
3. Es besteht die Möglichkeit von industriellen und vulkanischen Verschmutzung;
4. es ist unmöglich, die Rolle der Umlagerung des bereits Gefallenen auszuschließenSubstanzen, wodurch es an einigen Stellen geben wirdAnreicherung wird beobachtet, und in anderen - Erschöpfung des Kosmos Material.

Scheinbar optimal für die PlatzerhaltungMaterial ist eine sauerstofffreie Umgebung, insbesondere SchwelenNess, ein Ort in Tiefseebecken, in AkkumulationsgebietenTrennung von Sedimentmaterial mit schneller Entsorgung von Stoffen,sowie in Sümpfen mit reduzierender Umgebung. Die meistenwahrscheinlich mit kosmischer Materie angereichert als Ergebnis der Wiederablagerung in bestimmten Bereichen von Flusstälern, wo normalerweise ein großer Teil mineralischer Sedimente abgelagert wird/ Offensichtlich kommt nur der Teil der Ausgefallenen hierhereine Substanz, deren spezifisches Gewicht größer als 5/ ist. Es ist möglich, dassim Finale findet auch eine Anreicherung mit dieser Substanz stattGletschermoränen, am Grund von Bergseen, in Gletschergruben,wo sich Schmelzwasser ansammelt.

In der Literatur gibt es Informationen über Funde während der SchlikhovKügelchen bezogen auf Raum /6,44,56/. im AtlasSeifenmineralien, herausgegeben vom Staatlichen Verlag für Wissenschaft und TechnikLiteratur von 1961 werden Kügelchen dieser Art zugeordnetMeteoriten Von besonderem Interesse sind die Funde des Weltraumsetwas Staub in alten Felsen. Die Werke dieser Richtung sindwurden in letzter Zeit von mehreren Seiten sehr intensiv untersuchtTel. Also, Kugelstundentypen, magnetisch, Metall

und glasig, ​​der erste mit dem für Meteoriten charakteristischen AussehenManstettenfiguren und hoher Nickelgehalt,beschrieben von Shkolnik in der Kreide, Miozän und PleistozänFelsen von Kalifornien /177,176/. Spätere ähnliche Fundewurden in den Gesteinen der Trias in Norddeutschland hergestellt /191/.Croisier, der sich zum Ziel gesetzt hat, den Raum zu studierenBestandteil alter Sedimentgesteine, untersuchte Probenvon verschiedenen Orten/Gebiet von New York, New Mexico, Kanada,Texas / und verschiedene Zeitalter / vom Ordovizium bis einschließlich Trias /. Unter den untersuchten Proben befanden sich Kalksteine, Dolomite, Tone, Schiefer. Überall fand der Autor Kügelchen, die offensichtlich nicht der Industrie zugeschrieben werden können.Umweltverschmutzung und höchstwahrscheinlich kosmischer Natur. Croisier behauptet, dass alle Sedimentgesteine ​​kosmisches Material enthalten, und die Anzahl der Kügelchen istreicht von 28 bis 240 pro Gramm. Partikelgröße in den meistenin den meisten Fällen passt es in den Bereich von 3µ bis 40µ undihre Anzahl ist umgekehrt proportional zur Größe /89/.Daten über Meteorstaub in den kambrischen Sandsteinen Estlandsteilt Wiiding mit /16a/.

In der Regel begleiten Kügelchen Meteoriten und sie werden gefundenan Einschlagstellen, zusammen mit Meteoritentrümmern. VorherAlle Kugeln wurden auf der Oberfläche des Braunauer Meteoriten gefunden/3/ und in den Kratern von Hanbury und Vabar /3/, später ähnliche Formationen zusammen mit einer großen Anzahl von unregelmäßigen PartikelnFormen, die in der Nähe des Arizona-Kraters gefunden wurden /146/.Eine solche fein verteilte Substanz wird, wie oben bereits erwähnt, üblicherweise als Meteoritenstaub bezeichnet. Letzteres wurde in den Werken vieler Forscher ausführlich untersucht.Anbieter sowohl in der UdSSR als auch im Ausland /31,34,36,39,77,91,138.146.147.170-171.206/. Am Beispiel der Arizona-Kügelchenes wurde gefunden, dass diese Teilchen eine durchschnittliche Größe von 0,5 mm habenund bestehen entweder aus mit Goethit verwachsenem Kamazit oder ausabwechselnd Schichten aus Goethit und Magnetit mit dünnen bedeckteine Schicht aus Silikatglas mit kleinen Quarzeinschlüssen.Charakteristisch ist der Gehalt an Nickel und Eisen in diesen Mineralienvertreten durch die folgenden Nummern:

Mineral Eisen Nickel
Kamazit 72-97% 0,2 - 25%
Magnetit 60 - 67% 4 - 7%
Goethit 52 - 60% 2-5%

Nininger /146/ gefunden in Arizona Kugeln eines Minerals-ly, charakteristisch für Eisenmeteorite: Kohenit, Steatit,schreibersite, troilite. Der Nickelgehalt wurde gefundenim Durchschnitt 1 7%, was im Allgemeinen mit den Zahlen übereinstimmt , empfangen-Nym Reinhard /171/. Zu beachten ist die Verteilungfeines Meteoritenmaterial in der NäheDer Meteoritenkrater von Arizona ist sehr uneben.Die wahrscheinliche Ursache dafür ist anscheinend entweder der Wind,oder ein begleitender Meteorschauer. MechanismusDie Bildung von Arizona-Kügelchen besteht laut Reinhardt ausplötzliche Erstarrung von flüssigem FeinmeteoritenSubstanzen. Andere Autoren /135/ weisen daneben eine Definition zuzum Zeitpunkt des Sturzes gebildete geteilte KondensationsstelleDämpfe. Im Laufe des Studiums wurden im Wesentlichen ähnliche Ergebnisse erzieltWerte fein verteilter meteoritischer Materie in der RegionFallout des Sikhote-Alin-Meteorschauers. E. L. Krinov/35-37.39/ unterteilt diese Substanz in die folgende Hauptgruppe Kategorien:

1. Mikrometeoriten mit einer Masse von 0,18 bis 0,0003 g, mitRegmaglypten und schmelzende Rinde / sollten streng unterschieden werdenMikrometeoriten nach E.L. Krinov von Mikrometeoriten im VerständnisWhipple Institute, das oben besprochen wurde/;
2. Meteorstaub - meist hohl und porösMagnetitpartikel, die durch das Spritzen von Meteoritenmaterial in die Atmosphäre entstanden sind;
3. Meteoritenstaub - ein Produkt der Zerkleinerung fallender Meteoriten, bestehend aus spitzwinkligen Fragmenten. In mineralogischDie Zusammensetzung des letzteren umfasst Kamazit mit einer Beimischung von Troilit, Schreibersit und Chromit.Wie im Fall des Arizona-Meteoritenkraters die Verteilungdie Verteilung der Materie über die Fläche ist ungleichmäßig.

Krinov betrachtet Kügelchen und andere geschmolzene Partikel als Produkte der Meteoritenablation und zitiertFunde von Fragmenten des letzteren mit daran haftenden Kugeln.

Bekannt sind auch Funde am Ort des Einschlags eines SteinmeteoritenRegen Kunaschak /177/.

Die Frage der Verteilung verdient eine besondere Diskussion.kosmischer Staub in Böden und anderen natürlichen ObjektenBereich des Falls des Tunguska-Meteoriten. Tolle Arbeit dabeiRichtung wurden 1958-65 durch Expeditionen durchgeführtKomitee für Meteoriten der Akademie der Wissenschaften der UdSSR der Sibirischen Abteilung der Akademie der Wissenschaften der UdSSR Es wurde gegründet, dassin den Böden sowohl des Epizentrums als auch der davon entfernten OrteEntfernungen von bis zu 400 km oder mehr, werden fast ständig erfasstMetall- und Silikatkugeln mit einer Größe von 5 bis 400 Mikron.Darunter sind glänzend, matt und rauStundentypen, regelmäßige Kugeln und HohlkegelDabei werden metallische und silikatische Partikel miteinander verschmolzenFreund. Nach K. P. Florensky /72/ sind die Böden der Epizentralregion/ interfluve Khushma - Kimchu / enthalten diese Partikel nur ineine kleine Menge /1-2 pro konventioneller Flächeneinheit/.Proben mit einem ähnlichen Gehalt an Kugeln finden sich aufEntfernung bis zu 70 km von der Absturzstelle. Relative ArmutDie Gültigkeit dieser Proben wird von K. P. Florensky erklärtUmstand, dass zum Zeitpunkt der Explosion der Großteil des WettersRita, die in einen fein verteilten Zustand übergegangen war, wurde hinausgeworfenin die oberen Schichten der Atmosphäre und driftete dann in die RichtungWind. Mikroskopisch kleine Partikel, die sich nach dem Gesetz von Stokes absetzen,sollte in diesem Fall eine Streufahne gebildet haben.Florensky glaubt, dass sich die südliche Grenze der Wolke befindetca. 70 km zu C Z aus der Meteoritenhütte, im PoolChuni-Fluss / Gebiet des Mutorai-Handelspostens / wo die Probe gefunden wurdemit dem inhalt von space balls bis zu 90 stück pro bedingtFlächeneinheit. In Zukunft, so der Autor, der Zugerstreckt sich weiter nach Nordwesten und nimmt das Becken des Taimura-Flusses ein.Werke der sibirischen Abteilung der Akademie der Wissenschaften der UdSSR in den Jahren 1964-65. Es wurde festgestellt, dass entlang des gesamten Verlaufs relativ reichhaltige Proben gefunden wurden R. Taimur, a auch auf N. Tunguska / siehe Kartenschema /. Die gleichzeitig isolierten Kügelchen enthalten bis zu 19 % Nickel / gemMikrospektralanalyse am Institut für Nukleartechnik durchgeführtPhysik der sibirischen Abteilung der Akademie der Wissenschaften der UdSSR / Dies stimmt ungefähr mit den Zahlen übereinerhalten von P. N. Paley im Feld auf dem ModellRicks, die aus den Böden des Gebiets der Tunguska-Katastrophe isoliert wurden.Diese Daten erlauben uns die Aussage, dass die gefundenen Partikelsind tatsächlich kosmischen Ursprungs. Die Frage istüber ihre Beziehung zu den Überresten des Tunguska-Meteoritendie aufgrund des Fehlens ähnlicher Studien offen istHintergrundregionen sowie die mögliche Rolle von ProzessenWiederablagerung und sekundäre Anreicherung.

Interessante Kugelfunde im Bereich des Kraters auf PatomskyHochland. Der Ursprung dieser Formation, zugeschriebenHoop bis vulkanisch, noch umstrittenda das Vorhandensein eines Vulkankegels in einem abgelegenen Gebietviele tausend Kilometer von Vulkanherden entfernt, uraltsie und moderne, in vielen Kilometern SedimentmetamorphoseMächtigkeiten des Paläozoikums erscheint es zumindest seltsam. Untersuchungen von Kügelchen aus dem Krater könnten eindeutige Hinweise gebenAntwort auf die Frage und über ihre Herkunft / 82,50,53 /.die Entfernung von Stoffen aus Böden kann durch Begehen erfolgenhovanija. Auf diese Weise ein Bruchteil von Hunderten vonMikron und spezifisches Gewicht über 5. In diesem Fall jedochEs besteht die Gefahr, dass alle kleinen magnetischen Kittel weggeworfen werdention und die meisten Silikate. E. L. Krinov berätMagnetschliff mit einem von unten aufgehängten Magneten entfernen Tablett / 37 /.

Eine genauere Methode ist die magnetische Trennung, trockenoder nass, obwohl es auch einen entscheidenden Nachteil hat: inbei der Verarbeitung geht die Silikatfraktion verlorenAnlagen zur Trockenmagnetabscheidung werden von Reinhardt/171/ beschrieben.

Wie bereits erwähnt, wird oft kosmische Materie gesammeltnahe der Erdoberfläche, in Gebieten, die frei von industrieller Verschmutzung sind. In ihrer Richtung stehen diese Arbeiten der Suche nach kosmischer Materie in den oberen Horizonten der Erde nahe.Tabletts gefüllt mitWasser oder Klebstofflösung und Platten geschmiertGlycerin. Die Belichtungszeit kann in Stunden, Tagen,Wochen, je nach Zweck der Beobachtungen.Am Dunlap-Observatorium in Kanada wird die Sammlung von Weltraummaterie verwendetKlebeschilder werden seit 1947 durchgeführt /123/. In lit-In der Literatur sind mehrere Varianten derartiger Verfahren beschrieben.Zum Beispiel Hodge und Wright /113/, die mehrere Jahre verwendet wurdenzu diesem Zweck mit langsam trocknenden beschichteten Objektträgern aus GlasEmulsion und Erstarrung zu einer fertigen Staubzubereitung;Croisier /90/ gebrauchtes Ethylenglykol auf Tabletts gegossen,die leicht mit destilliertem Wasser gewaschen werden konnte; im WerkGeöltes Nylonnetz von Hunter und Parkin /158/ wurde verwendet.

In allen Fällen wurden im Sediment kugelförmige Partikel gefunden,Metall und Silikat, meist kleiner 6 µ im Durchmesser und selten größer als 40 µ.

Somit die Gesamtheit der präsentierten Datenbestätigt die Annahme der fundamentalen MöglichkeitNachweis von kosmischer Materie im Boden für fastirgendein Teil der Erdoberfläche. Gleichzeitig sollte esDenken Sie daran, dass die Verwendung von Boden als ObjektDie Raumkomponente zu identifizieren, ist methodisch verbundenSchwierigkeiten weit größer als die fürSchnee, Eis und möglicherweise Schlick und Torf.

PlatzSubstanz im Eis

Nach Krinov /37/ ist die Entdeckung einer kosmischen Substanz in den Polarregionen von großer wissenschaftlicher Bedeutung.da auf diese Weise eine ausreichende Menge an Material gewonnen werden kann, dessen Studium sich wahrscheinlich annähern wirdLösung einiger geophysikalischer und geologischer Probleme.

Die Trennung kosmischer Materie von Schnee und Eis kanndurch verschiedene Methoden durchgeführt werden, die von der Sammlung reichengroße Fragmente von Meteoriten und endet mit der Produktion von geschmolzenenWassermineralsediment, das Mineralpartikel enthält.

1959 Marshall /135/ schlug einen raffinierten Weg vorUntersuchung von Partikeln aus Eis, ähnlich der Zählmethoderote Blutkörperchen im Blutkreislauf. Sein Wesen istEs stellt sich heraus, dass es sich um das Wasser handelt, das durch Schmelzen der Probe erhalten wirdEis, ein Elektrolyt wird hinzugefügt und die Lösung wird durch ein schmales Loch mit Elektroden auf beiden Seiten geleitet. BeimBeim Durchgang eines Partikels ändert sich der Widerstand stark proportional zu seinem Volumen. Änderungen werden mit special aufgezeichnetGott Aufnahmegerät.

Es sollte berücksichtigt werden, dass die Eisschichtung jetzt istauf mehreren Wegen durchgeführt. Es ist möglich, dassVergleich von bereits geschichtetem Eis mit Verteilungkosmische Materie kann neue Zugänge eröffnenSchichtung an Orten, wo andere Methoden nicht möglich sindaus dem einen oder anderen Grund beantragt.

Um Weltraumstaub zu sammeln, amerikanische AntarktisExpeditionen 1950-60 gebrauchte Kerne erhalten ausBestimmung der Dicke der Eisdecke durch Bohrungen. /1 S3/.Proben mit einem Durchmesser von etwa 7 cm wurden längs in Segmente gesägt 30cm lang, geschmolzen und gefiltert. Der resultierende Niederschlag wurde sorgfältig unter einem Mikroskop untersucht. Wurden entdecktPartikel von sowohl kugelförmigen als auch unregelmäßigen Formen understere machten einen unbedeutenden Teil des Sediments aus. Weitere Forschungen beschränkten sich auf Kügelchen, da siemehr oder weniger sicher dem Raum zugeordnet werden konnteKomponente. Unter den Bällen in der Größe von 15 bis 180 / hbyEs wurden zwei Arten von Partikeln gefunden: schwarz, glänzend, streng kugelförmig und braun transparent.

Ausführliche Untersuchung kosmischer Teilchen isoliert ausEis der Antarktis und Grönlands, wurde von Hodge unternommenund Wright /116/. Um industrielle Umweltverschmutzung zu vermeidenEis wurde nicht von der Oberfläche, sondern aus einer bestimmten Tiefe entnommen -in der Antarktis wurde eine 55 Jahre alte Schicht verwendet und in GrönlandVor 750 Jahren. Partikel wurden zum Vergleich ausgewählt.aus der Luft der Antarktis, die sich als eiszeitähnlich herausstellte. Alle Partikel passen in 10 Klassifikationsgruppenmit scharfer Teilung in kugelige Partikel, metallischund Silikat, mit und ohne Nickel.

Ein Versuch, Weltraumkugeln von einem hohen Berg zu bekommenSchnee wurde von Divari /23/ vorgenommen. Eine beträchtliche Menge geschmolzen habenSchnee /85 Eimer/ von der Oberfläche von 65 m 2 auf dem Gletscher entnommenTuyuk-Su im Tien Shan bekam jedoch nicht, was er wollteErgebnisse, die erklärt werden können oder uneinheitlich sindkosmischer Staub, der auf die Erdoberfläche fällt, oderMerkmale der angewandten Technik.

Im Allgemeinen offenbar die Sammlung kosmischer Materie inPolarregionen und auf Hochgebirgsgletschern ist eineder vielversprechendsten Bereiche der Raumfahrt Staub.

Quellen Verschmutzung

Derzeit gibt es zwei Hauptquellen für Materialla, die in ihren Eigenschaften den Raum imitieren kannStaub: Vulkanausbrüche und IndustrieabfälleUnternehmen und Verkehr. Es ist bekannt was Vulkanstaub,bei Eruptionen in die Atmosphäre freigesetztbleiben dort für Monate und Jahre in der Schwebe.Aufgrund struktureller Merkmale und einer kleinen BesonderheitGewicht, dieses Material kann weltweit vertrieben werden, undWährend des Transfervorgangs werden Partikel nach unterschiedenGewicht, Zusammensetzung und Größe, die wann berücksichtigt werden müssenkonkrete Situationsanalyse. Nach dem berühmten AusbruchVulkan Krakatau im August 1883, der kleinste Staub geschleudertShennaya bis zu einer Höhe von 20 km. in der Luft gefundenfür mindestens zwei Jahre /162/. Ähnliche BeobachtungenDenias wurden während der Vulkanausbrüche des Mont Pelee hergestellt/1902/, Katmai /1912/, Vulkangruppen in der Kordillere /1932/,Vulkan Agung /1963/ /12/. Mikroskopischer Staub gesammeltaus verschiedenen Bereichen vulkanischer Aktivität, aussiehtKörner von unregelmäßiger Form, mit krummlinigen, gebrochenen,gezackte Konturen und relativ selten rundlichund sphärisch mit einer Größe von 10µ bis 100. Die Anzahl der sphärischenWasser macht nur 0,0001 Gew.-% des Gesamtmaterials aus/115/. Andere Autoren erhöhen diesen Wert auf 0,002 % /197/.

Partikel aus Vulkanasche haben schwarz, rot, grünfaul, grau oder braun. Manchmal sind sie farblostransparent und glasartig. Im Allgemeinen in vulkanischenGlas ist ein wesentlicher Bestandteil vieler Produkte. Dasbestätigt durch die Daten von Hodge und Wright, die das herausfandenPartikel mit einem Eisengehalt ab 5% und oben sindin der Nähe von Vulkanen nur 16 % . Das sollte im Prozess berücksichtigt werdenStaubübertragung auftritt, wird nach Größe und Größe unterschiedenspezifisches Gewicht und große Staubpartikel werden schneller entfernt Gesamt. Infolgedessen in der Ferne von vulkanischenZentren, Bereiche sind wahrscheinlich nur die kleinsten und zu erkennen leichte Teilchen.

Kugelförmige Teilchen wurden einer speziellen Untersuchung unterzogen.vulkanischen Ursprungs. Es wurde festgestellt, dass sie dies habenmeist erodierte Oberfläche, Form, grobneigt zu kugelförmig, hat sich aber nie verlängertHälse, wie Teilchen aus Meteoriten.Es ist sehr bezeichnend, dass sie keinen reinen Kern habenEisen oder Nickel, wie die Kugeln, die in Betracht gezogen werdenLeerzeichen /115/.

In der mineralogischen Zusammensetzung von VulkankugelnEine bedeutende Rolle spielt Glas, das eine sprudelnde Wirkung hatStruktur und Eisen-Magnesium-Silikate - Olivin und Pyroxen. Ein viel kleinerer Teil von ihnen besteht aus Erzmineralien - Pyri-Volumen und Magnetit, die sich meist verstreut bildenKerben in Glas- und Rahmenkonstruktionen.

Was die chemische Zusammensetzung von Vulkanstaub betrifft,Ein Beispiel ist die Zusammensetzung der Asche von Krakatoa.Murray /141/ fand darin einen hohen Gehalt an Aluminium/bis 90%/ und niedriger Eisengehalt /nicht über 10%.Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass Hodge und Wright /115/ dies nicht konntenbestätigen die Daten von Morrey zu AluminiumKugeln vulkanischen Ursprungs werden ebenfalls in diskutiert/205a/.

So sind die charakteristischen Eigenschaften von VulkanMaterialien lassen sich wie folgt zusammenfassen:

1. Vulkanasche enthält einen hohen Anteil an Partikelnunregelmäßige Form und niedrig - kugelförmig,
2. Kugeln aus Vulkangestein haben bestimmte StrukturenTourmerkmale - erodierte Oberflächen, Fehlen von Hohlkugeln, oft Blasenbildung,
3. Kügelchen werden von porösem Glas dominiert,
4. der Anteil an Magnetpartikeln ist gering,
5. in den meisten Fällen sphärische Partikelform unvollkommen
6. spitzwinklige Partikel haben scharfkantige FormenEinschränkungen, wodurch sie als verwendet werden könnenabrasives Material.

Eine sehr große Gefahr der Nachahmung von WeltraumkugelnRolle mit Industriekugeln, in großen MengenDampflokomotive, Dampfschiff, Fabrikrohre, beim Elektroschweißen usw. SpeziellStudien solcher Objekte haben gezeigt, dass eine signifikanteein Prozentsatz der letzteren hat die Form von Kügelchen. Laut Shkolnik /177/,25% Industrieprodukte besteht aus Metallschlacke.Er gibt auch die folgende Klassifizierung von Industriestaub an:

1. nichtmetallische Kugeln, unregelmäßige Form,
2. Kugeln sind hohl, sehr glänzend,
3. kugeln ähnlich wie raum, gefaltetes metallcal Material mit dem Einschluss von Glas. Unter Letzterenmit der größten Verbreitung gibt es tropfenförmige,Kegel, Doppelkügelchen.

Aus unserer Sicht die chemische ZusammensetzungIndustriestaub wurde von Hodge und Wright untersucht /115/.Es wurde festgestellt, dass die charakteristischen Merkmale seiner chemischen Zusammensetzungist ein hoher Eisengehalt und in den meisten Fällen - das Fehlen von Nickel. Es muss jedoch berücksichtigt werden, dass beides nicht der Fall isteines der angegebenen Zeichen kann nicht als absolut geltenKriterium des Unterschieds, zumal die chemische Zusammensetzung unterschiedlich istArten von Industriestaub können variiert werden, unddas Erscheinen der einen oder anderen Sorte vorhersehenIndustriekügelchen ist fast unmöglich. Daher das Beste eine Verwechslungssicherung kann auf modernem Niveau dienenWissen ist nur Probenahme in der Ferne "steril" ausindustrielle Verschmutzungsgebiete. Grad der IndustrieVerschmutzung, wie spezielle Studien gezeigt haben, istdirekt proportional zur Entfernung zu Siedlungen.Parkin und Hunter haben 1959 so weit wie möglich Beobachtungen gemacht.Transportfähigkeit von Industriekügelchen mit Wasser /159/.Obwohl Kugeln mit einem Durchmesser von mehr als 300 µ aus den Fabrikrohren flogen, in einem Wasserbecken, das 60 Meilen von der Stadt entfernt warja, nur in Richtung der vorherrschenden Windeeinzelne Kopien von 30-60 in der Größe, die Anzahl der Kopien istein Graben von 5-10 µ war jedoch signifikant. Hodge undWright /115/ zeigte, dass in der Nähe des Yale-Observatoriumsin der Nähe des Stadtzentrums, fiel auf 1 cm 2 Oberfläche pro Tagbis zu 100 Kugeln über 5µ Durchmesser. Sie der Betrag verdoppeltnahm sonntags ab und fiel 4 mal in der Ferne10 Meilen von der Stadt entfernt. Also in abgelegenen Gegendenwahrscheinlich Industrieverschmutzung nur mit Kugeldurchmesser Rum weniger als 5 µ .

Es muss berücksichtigt werden, dass in letzter Zeit20 Jahren besteht eine reale Gefahr der LebensmittelverschmutzungNuklearexplosionen", die der Welt Kügelchen liefern könnenNennskala /90.115/. Diese Produkte unterscheiden sich von ja wie-ny Radioaktivität und das Vorhandensein spezifischer Isotope -Strontium - 89 und Strontium - 90.

Denken Sie schließlich an eine gewisse VerschmutzungAtmosphäre mit ähnlichen Produkten wie Meteor und MeteoritStaub, kann durch Verbrennung in der Erdatmosphäre entstehenkünstliche Satelliten und Trägerraketen. Phänomene beobachtetin diesem Fall sind dem, was wann stattfindet, sehr ähnlichfallende Feuerbälle. Ernste Gefahr für die wissenschaftliche ForschungIonen kosmischer Materie sind unverantwortlichdurchgeführte und geplante Experimente im Ausland mitStart in den erdnahen WeltraumPersische Substanz künstlichen Ursprungs.

Die Formund physikalischen Eigenschaften von kosmischem Staub

Form, spezifisches Gewicht, Farbe, Glanz, Sprödigkeit und andere physikalischeDie kosmischen Eigenschaften von kosmischem Staub, der in verschiedenen Objekten gefunden wurde, wurden von einer Reihe von Autoren untersucht. Etwas-ry Forscher schlugen Schemata für die Klassifikation des Weltraums vorKalkstaub aufgrund seiner Morphologie und seiner physikalischen Eigenschaften.Obwohl noch kein einheitliches System entwickelt wurde,Es erscheint jedoch angebracht, einige von ihnen zu zitieren.

Baddhyu /1950/ /87/ auf rein morphologischer BasisZeichen teilten die irdische Materie in die folgenden 7 Gruppen ein:

1. unregelmäßige graue amorphe Fragmente der Größe 100-200µ.
2. schlacken- oder ascheartige Partikel,
3. abgerundete Körner, ähnlich wie feiner schwarzer Sand/Magnetit/,
4. glatte schwarze glänzende Kugeln mit mittlerem Durchmesser 20µ .
5. große schwarze Kugeln, weniger glänzend, oft raurau, selten größer als 100 µ im Durchmesser,
6. Silikatkugeln von weiß bis schwarz, manchmalmit Gaseinschlüssen
7. unähnliche Kugeln, bestehend aus Metall und Glas,20µ im Durchschnitt groß.

Die ganze Vielfalt der Arten kosmischer Teilchen ist es jedoch nichtwird anscheinend von den aufgelisteten Gruppen erschöpft.So fanden Hunter und Parkin /158/ gerundetabgeflachte Teilchen, offenbar kosmischen Ursprungs die keiner der Übertragungen zuzurechnen sindnumerische Klassen.

Von allen oben beschriebenen Gruppen die am leichtesten zugänglicheIdentifizierung durch Aussehen 4-7, mit der Form richtig Bälle.

E. L. Krinov, der den Staub untersucht, der in der Sikhote-Alinskys Fall zeichnete sich in seiner Zusammensetzung als falsch ausin Form von Bruchstücken, Kugeln und Hohlkegeln /39/.

Typische Formen von Weltraumkugeln sind in Abb. 2 dargestellt.

Eine Reihe von Autoren klassifizieren kosmische Materie nachSätze physikalischer und morphologischer Eigenschaften. Durch das Schicksalbis zu einem bestimmten Gewicht wird kosmische Materie üblicherweise in 3 Gruppen eingeteilt/86/:

1. metallisch, hauptsächlich aus Eisen bestehend,mit einem spezifischen Gewicht von mehr als 5 g/cm 3 .
2. Silikat - transparente Glaspartikel mit spezifischenmit einem Gewicht von ungefähr 3 g / cm 3
3. heterogen: Metallpartikel mit Glaseinschlüssen und Glaspartikel mit magnetischen Einschlüssen.

Die meisten Forscher bleiben dabeigrobe Einteilung, beschränkt auf das OffensichtlichsteMerkmale des Unterschieds, aber diejenigen, die sich damit befassenPartikeln, die aus der Luft extrahiert werden, wird eine andere Gruppe unterschieden -porös, spröde, mit einer Dichte von etwa 0,1 g/cm 3 /129/. ZuEs enthält Partikel von Meteorschauern und die meisten hellen sporadischen Meteore.

Eine ziemlich gründliche Klassifizierung der gefundenen Partikelim Eis der Antarktis und Grönlands sowie gefangen genommenaus der Luft, gegeben von Hodge und Wright und dargestellt im Schema / 205 /:

1. schwarze oder dunkelgraue matte Metallkugeln,narbig, manchmal hohl;
2. schwarze, glasige, stark lichtbrechende Kugeln;
3. hell, weiß oder koralle, glasig, glatt,manchmal durchscheinende Kügelchen;
4. Partikel von unregelmäßiger Form, schwarz, glänzend, spröde,körnig, metallisch;
5. unregelmäßig geformt rötlich oder orange, matt,ungleichmäßige Partikel;
6. unregelmäßige Form, rosa-orange, matt;
7. unregelmäßige Form, silbrig, glänzend und matt;
8. unregelmäßige Form, mehrfarbig, braun, gelb, Grün Schwarz;
9. unregelmäßige Form, transparent, manchmal grün oderblau, glasig, glatt, mit scharfen Kanten;
10. Sphäroide.

Obwohl die Klassifikation von Hodge und Wright die vollständigste zu sein scheint, gibt es immer noch Partikel, die nach den Beschreibungen verschiedener Autoren schwer zu klassifizieren sindzurück zu einer der genannten Gruppen, es kommt also nicht selten vor, dass man sich trifftlängliche Partikel, miteinander verklebte Kugeln, Kugeln,mit verschiedenen Wucherungen auf ihrer Oberfläche /39/.

Auf der Oberfläche einiger Kügelchen in einer detaillierten StudieEs werden Figuren gefunden, die Widmanstätten ähnlich sind, beobachtetin Eisen-Nickel-Meteoriten / 176/.

Die innere Struktur der Kügelchen unterscheidet sich nicht sehrBild. Basierend auf dieser Funktion das Folgende 4 Gruppen:

1. Hohlkugeln / Treffen mit Meteoriten /,
2. Metallkügelchen mit einem Kern und einer oxidierten Hülle/ im Kern sind in der Regel Nickel und Kobalt angereichert,und in der Schale - Eisen und Magnesium /,
3. oxidierte Kugeln einheitlicher Zusammensetzung,
4. Silikatkugeln, meistens homogen, mit Flockendiese Oberfläche, mit Metall- und Gaseinschlüssen/ letztere geben ihnen das Aussehen von Schlacke oder sogar Schaum /.

Was die Partikelgrößen betrifft, gibt es keine fest etablierte Einteilung auf dieser Grundlage und jeden Autorhält sich an seine Klassifizierung in Abhängigkeit von den Besonderheiten des verfügbaren Materials. Die größte der beschriebenen Kügelchen,1955 von Brown und Pauli /86/ in Tiefseesedimenten gefunden, überschreiten kaum einen Durchmesser von 1,5 mm. Dasnahe der bestehenden Grenze, die von Epic /153/ gefunden wurde:

wo r ist der Radius des Teilchens, σ - Oberflächenspannungschmelzen, ρ ist die Luftdichte und v ist die Fallgeschwindigkeit. Radius

Partikel kann die bekannte Grenze nicht überschreiten, sonst der Tropfenzerfällt in kleinere.

Die untere Grenze ist aller Wahrscheinlichkeit nach nicht begrenzt, was sich aus der Formel ergibt und in der Praxis gerechtfertigt ist, weilWährend sich die Techniken verbessern, arbeiten die Autoren an allenkleinere Partikel.Die meisten Forscher sind begrenztÜberprüfen Sie die untere Grenze von 10-15µ /160-168,189/.Gleichzeitig begannen Untersuchungen an Partikeln mit einem Durchmesser von bis zu 5 µ /89/ und 3 µ /115-116/, und Hemenway, Fulman und Phillips operierenPartikel bis zu einem Durchmesser von 0,2 / µ und darunter besonders hervorzuhebendie frühere Klasse der Nanometeoriten / 108 /.

Der durchschnittliche Durchmesser kosmischer Staubpartikel wird genommen gleich 40-50 µ Als Ergebnis intensiver Raumforschungwelche Stoffe aus der Atmosphäre japanische Autoren das gefunden haben 70% des gesamten Materials sind Partikel mit einem Durchmesser von weniger als 15 µ.

Eine Reihe von Werken /27,89,130,189/ enthalten eine Aussage überdass die Verteilung der Kugeln von ihrer Masse abhängtund die Abmessungen folgen dem folgenden Muster:

V 1 N 1 \u003d V 2 N 2

wo V - Masse der Kugel, N - Anzahl der Bälle in einer bestimmten GruppeErgebnisse, die zufriedenstellend mit den theoretischen übereinstimmen, wurden von einer Reihe von Forschern erzielt, die mit dem Weltraum arbeitenMaterial, das von verschiedenen Objekten isoliert wurde / zum Beispiel antarktisches Eis, Tiefseesedimente, Materialien,als Ergebnis von Satellitenbeobachtungen erhalten/.

Von grundsätzlichem Interesse ist die Frage, obinwieweit sich die Eigenschaften von Nyli im Laufe der Erdgeschichte verändert haben. Leider erlaubt uns das derzeit gesammelte Material keine eindeutige Antwort, aberShkolniks Nachricht /176/ über die Klassifizierung lebt weiterKügelchen, die aus den miozänen Sedimentgesteinen Kaliforniens isoliert wurden. Der Autor teilte diese Partikel in 4 Kategorien ein:

1/ schwarz, stark und schwach magnetisch, massiv oder mit Kernen aus Eisen oder Nickel mit oxidierter Hülledie aus Kieselsäure mit einer Beimischung von Eisen und Titan besteht. Diese Partikel können hohl sein. Ihre Oberfläche ist stark glänzend, poliert, teilweise rau oder schillert durch Lichtreflexion von tellerförmigen Vertiefungen weiter ihre Oberflächen

2/ stahlgrau oder blaugrau, hohl, dünnWand, sehr zerbrechliche Kügelchen; Nickel enthalten, habenpolierte oder polierte Oberfläche;

3/ spröde Kugeln mit zahlreichen Einschlüssenstahlgrau metallic und schwarz uniMaterial; mikroskopisch kleine Bläschen in ihren Wänden ki / diese Teilchengruppe ist die zahlreichste /;

4/ braune oder schwarze Silikatkügelchen, nicht magnetisch.

Es ist leicht, die erste Gruppe nach Shkolnik zu ersetzenentspricht weitgehend den Teilchengruppen 4 und 5 von Buddhueunter diesen Partikeln gibt es Hohlkügelchen ähnlich wiedie in Meteoriteneinschlagsgebieten gefunden wurden.

Obwohl diese Daten keine erschöpfenden Informationen enthaltenzu der aufgeworfenen Frage scheint es möglich zu äußernin erster Näherung die Meinung, dass Morphologie und Physikphysikalische Eigenschaften zumindest einiger Partikelgruppenkosmischen Ursprungs, die auf die Erde fallen, nichtsang signifikante Entwicklung über die verfügbarengeologische Untersuchung der Entwicklungszeit des Planeten.

ChemischZusammensetzung des Raumes Staub.

Die Untersuchung der chemischen Zusammensetzung von kosmischem Staub erfolgtmit gewissen prinzipiellen und technischen SchwierigkeitenCharakter. Schon alleine geringe Größe der untersuchten Partikel,die Schwierigkeit, in nennenswerten Mengen zu erhaltenvakh schaffen erhebliche Hindernisse für die Anwendung von Techniken, die in der analytischen Chemie weit verbreitet sind. Weiter,Es muss berücksichtigt werden, dass die untersuchten Proben in den allermeisten Fällen Verunreinigungen enthalten können, und manchmalsehr bedeutendes, irdisches Material. Somit ist das Problem der Untersuchung der chemischen Zusammensetzung von kosmischem Staub miteinander verflochtenlauert mit der Frage nach der Abgrenzung von terrestrischen Verunreinigungen.Schließlich ist schon die Formulierung der Frage nach der Abgrenzung des "Irdischen"und "kosmische" Materie ist bis zu einem gewissen Grad bedingt, weil Die Erde und all ihre Bestandteile, ihre Bestandteile,letzten Endes auch ein kosmisches Objekt darstellen, unddaher wäre es streng genommen richtiger, die Frage zu stellenüber das Finden von Anzeichen für Unterschiede zwischen verschiedenen Kategorienkosmische Materie. Daraus folgt die ÄhnlichkeitWesenheiten terrestrischer und außerirdischer Herkunft können grundsätzlichsehr weit ausdehnen, was zusätzliche schafftSchwierigkeiten bei der Untersuchung der chemischen Zusammensetzung von kosmischem Staub.

In den letzten Jahren wurde die Wissenschaft jedoch um eine Reihe von bereichertmethodische Techniken, die es bis zu einem gewissen Grad ermöglichen, zu überwindenauftretende Hindernisse überwinden oder umgehen. Entwicklung aber-neueste Methoden der Strahlenchemie, RöntgenbeugungMikroanalyse, die Verbesserung mikrospektraler Techniken machen es nun möglich, unbedeutende auf ihre Weise zu untersuchendie Größe der Objekte. Aktuell recht günstigAnalyse der chemischen Zusammensetzung nicht nur einzelner PartikelMikrofonstaub, aber auch das gleiche Partikel in verschiedenen seine Sektionen.

In den letzten zehn Jahren eine beträchtliche ZahlWerke, die der Untersuchung der chemischen Zusammensetzung des Weltraums gewidmet sindStaub aus verschiedenen Quellen. Auf Grunddie wir bereits oben angesprochen haben, wurde die Studie hauptsächlich durch kugelförmige Teilchen im Zusammenhang mit magnetischen durchgeführtStaubanteil, sowie in Bezug auf die physikalischen EigenschaftenEigenschaften, unser Wissen über die chemische Zusammensetzung von spitzwinkligenMaterial ist noch recht knapp.

Analysieren der in dieser Richtung erhaltenen Materialien durch ein Ganzeseiner Reihe von Autoren sollte man zu dem Schluss kommen, dass erstensIm kosmischen Staub kommen die gleichen Elemente vor wie inandere Objekte terrestrischen und kosmischen Ursprungs, z. es enthält Fe, Si, Mg .In einigen Fällen - seltenLandelemente u Ag die Befunde sind zweifelhaft / in Bezug aufIn der Literatur gibt es keine verlässlichen Daten. Zweitens alledie Menge an kosmischem Staub, die auf die Erde fälltdurch chemische Zusammensetzung in mindestens t unterteilt werdenri große Teilchengruppen:

a) Metallpartikel mit hohem Gehalt Fe und Ni,
b) Partikel mit überwiegend silikatischer Zusammensetzung,
c) Partikel gemischter chemischer Natur.

Es ist leicht zu erkennen, dass die drei Gruppen aufgelistet sindim Wesentlichen mit der akzeptierten Klassifizierung von Meteoriten übereinstimmen, diebezieht sich auf eine nahe und vielleicht eine gemeinsame HerkunftsquelleZirkulation beider Arten kosmischer Materie. Es kann festgestellt werden, dDarüber hinaus gibt es innerhalb jeder der betrachteten Gruppen eine große Vielfalt an Partikeln, was zu einer Reihe von Forschern führtsie, kosmischen Staub nach chemischer Zusammensetzung durch 5,6 zu teilen undmehr Gruppen. Daher heben Hodge und Wright die folgenden acht hervorArten von Grundteilchen, die sich möglichst stark voneinander unterscheidenrphologische Merkmale und chemische Zusammensetzung:

1. Nickelhaltige Eisenkugeln,
2. Eisenkügelchen, in denen kein Nickel vorkommt,
3. Silikakugeln,
4. andere Sphären,
5. unregelmäßig geformte Partikel mit einem hohen Gehalt an Eisen und Nickel;
6. das gleiche ohne das Vorhandensein von nennenswerten Mengen Estv-Nickel,
7. Silikatpartikel von unregelmäßiger Form,
8. andere Partikel mit unregelmäßiger Form.

Aus der obigen Einteilung folgt unter anderemdieser Umstand dass das Vorhandensein eines hohen Nickelgehalts im untersuchten Material nicht als zwingendes Kriterium für seinen kosmischen Ursprung anerkannt werden kann. Also heißt esDer Hauptteil des Materials, das aus dem Eis der Antarktis und Grönlands, aus der Luft des Hochlandes von New Mexico und sogar aus dem Gebiet, in dem der Sikhote-Alin-Meteorit fiel, gewonnen wurde, enthielt keine für eine Bestimmung verfügbaren Mengen.Nickel. Dabei ist die fundierte Meinung von Hodge und Wright zu berücksichtigen, dass ein hoher Nickelanteil (teilweise bis zu 20 %) ist das einzigezuverlässiges Kriterium für die kosmische Herkunft eines bestimmten Teilchens. Offensichtlich, im Falle seiner Abwesenheit, der Forschersich nicht von der Suche nach "absoluten" Kriterien leiten lassen"und auf die Beurteilung der Eigenschaften des untersuchten Materials, genommen in ihrer Aggregate.

In vielen Arbeiten wird die Heterogenität der chemischen Zusammensetzung sogar desselben Partikels aus Weltraummaterial in seinen verschiedenen Teilen festgestellt. So wurde festgestellt, dass Nickel zum Kern kugelförmiger Partikel tendiert, auch Kobalt findet sich dort.Die Außenhülle der Kugel besteht aus Eisen und seinem Oxid.Einige Autoren geben zu, dass Nickel in dieser Form existierteinzelne Flecken im Magnetitsubstrat. Nachfolgend stellen wir vordigitale Materialien, die den durchschnittlichen Inhalt charakterisierenNickel in Staub kosmischen und terrestrischen Ursprungs.

Aus der Tabelle folgt die Analyse des quantitativen GehaltsNickel kann bei der Unterscheidung hilfreich seinWeltraumstaub aus Vulkangestein.

Unter dem gleichen Gesichtspunkt sind die Relationen N ich : Fe ; Ni : co, Ni: Cu , die ausreichend sindsind für einzelne Objekte der Erde und des Weltraums konstant Ursprung.

Magmatische Gesteine-3,5 1,1

Bei der Unterscheidung von kosmischem Staub von vulkanischemund industrielle Umweltverschmutzung können von gewissem Nutzen seinauch eine Untersuchung des quantitativen Inhalts vorsehen Al und k , die reich an vulkanischen Produkten sind, und Ti und v häufige Begleiter sein Fe im Industriestaub.Es ist bezeichnend, dass in einigen Fällen Industriestaub einen hohen Anteil an N enthalten kann ich . Daher das Kriterium zur Unterscheidung einiger Arten von kosmischem StaubTerrestrisch sollte nicht nur ein hoher Gehalt an N dienen ich , a hoher N-Gehalt ich zusammen mit Co und C u/88.121, 154.178.179/.

Informationen über das Vorhandensein radioaktiver Produkte aus kosmischem Staub sind äußerst spärlich. Negative Ergebnisse werden gemeldetTatah testet Weltraumstaub auf Radioaktivität, dieerscheint angesichts der systematischen Bombardierung zweifelhaftStaubpartikel, die sich im interplanetaren Raum befindensve, kosmische Strahlen. Daran erinnern, dass die Produktekosmische Strahlung wurde wiederholt nachgewiesen Meteoriten.

DynamikKosmischer Staubfallout im Laufe der Zeit

Nach der Hypothese Paneth /156/, Fallout von Meteoritenfand nicht in fernen geologischen Epochen / früher stattQuartärzeit /. Wenn diese Ansicht richtig ist, dannes sollte sich auch auf kosmischen Staub erstrecken, oder zumindestwäre auf dem Teil davon, den wir Meteoritenstaub nennen.

Das Hauptargument für die Hypothese war das FehlenAuswirkungen von Meteoritenfunden in alten Gesteinen, derzeitZeit gibt es jedoch eine Reihe von Funden wie Meteoriten,und die kosmische Staubkomponente in geologischenFormationen ziemlich alten Alters / 44,92,122,134,176-177/, Viele der aufgeführten Quellen werden zitiertOben sollte hinzugefügt werden, dass März /142/ Kugeln entdeckte,offenbar kosmischen Ursprungs im SilurSalze, und Croisier /89/ fand sie sogar im Ordovizium.

Die Verteilung der Kügelchen entlang des Abschnitts in Tiefseesedimenten wurde von Petterson und Rothschi untersucht /160/, die fandenlebte, dass Nickel ungleichmäßig über den Abschnitt verteilt ist, dieihrer Meinung nach durch kosmische Ursachen erklärt. Späteram reichsten an kosmischem Material gefundendie jüngsten Schichten von Grundschluff, die anscheinend damit verbunden sindmit den allmählichen Prozessen der Zerstörung des Weltraumswen Substanzen. Insofern ist es selbstverständlich anzunehmendie Idee einer allmählichen Abnahme der kosmischen KonzentrationSubstanzen im Schnitt. Leider haben wir in der uns vorliegenden Literatur keine ausreichend überzeugenden Daten dazu gefundenArt, die verfügbaren Berichte sind lückenhaft. Also, Shkolnik /176/fanden eine erhöhte Ballenkonzentration in der Verwitterungszonevon Ablagerungen aus der Kreidezeit, von dieser Tatsache war erEs wurde eine vernünftige Schlussfolgerung gezogen, dass Kügelchen anscheinendausreichend rauen Bedingungen standhalten können, wenn siekönnte die Lateritisierung überleben.

Moderne regelmäßige Studien zum Weltraum-FalloutStaub zeigen, dass seine Intensität stark variiert Tag für Tag /158/.

Offenbar gibt es eine gewisse jahreszeitliche Dynamik /128,135/ und die maximale Niederschlagsintensitätfällt im August-September, was mit Meteor in Verbindung gebracht wirdStröme /78,139/,

Es sollte beachtet werden, dass Meteorschauer nicht die einzigen sindnaya Ursache für massiven Fallout von kosmischem Staub.

Es gibt eine Theorie, dass Meteorschauer Niederschlag verursachen /82/, Meteorteilchen sind in diesem Fall Kondensationskerne /129/. Einige Autoren schlagen vorSie behaupten, kosmischen Staub aus Regenwasser zu sammeln und bieten ihre Geräte zu diesem Zweck an /194/.

Bowen /84/ stellte fest, dass der Höhepunkt des Niederschlags spät istvon der maximalen Meteoraktivität um etwa 30 Tage, was aus der folgenden Tabelle ersichtlich ist.

Diese Daten werden zwar nicht allgemein akzeptiert, sind es abersie verdienen etwas Aufmerksamkeit. Bowens Ergebnisse bestätigen diesDaten zum Material von Westsibirien Lazarev /41/.

Obwohl die Frage nach der saisonalen Dynamik der kosmischenStaub und seine Verbindung mit Meteorschauern ist nicht ganz klar.aufgelöst, gibt es gute Gründe anzunehmen, dass eine solche Regelmäßigkeit stattfindet. So, Croisier / CO /, basierend auffünf Jahre systematischer Beobachtungen legen nahe, dass zwei Maxima des kosmischen Staubniederschlags,die im Sommer 1957 und 1959 stattfanden, korrelieren mit dem Meteormeine Streams. Sommerhoch bestätigt durch Morikubo, saisonalAbhängigkeit wurde auch von Marshall und Craken festgestellt /135,128/.Es sei darauf hingewiesen, dass nicht alle Autoren geneigt sind, dies zuzuschreibensaisonale Abhängigkeit durch Meteoraktivität/zum Beispiel Brier, 85/.

In Bezug auf die Verteilungskurve der täglichen DepositionMeteorstaub, wird er offenbar durch den Einfluss von Winden stark verzerrt. Dies wird insbesondere von Kizilermak und berichtetCroisier /126.90/. Gute Materialzusammenfassung dazuReinhardt hat eine Frage /169/.

VerteilungWeltraumstaub auf der Erdoberfläche

Die Frage der Verteilung der kosmischen Materie auf der Oberflächeder Erde war, wie etliche andere, völlig unzureichend entwickeltexakt. Meinungen sowie Tatsachenmaterial berichtetvon verschiedenen Forschern sind sehr widersprüchlich und unvollständig.Einer der führenden Experten auf diesem Gebiet, Petterson,definitiv die Meinung geäußert, dass kosmische Materieauf der Erdoberfläche verteilt ist extrem ungleichmäßig / 163 /. Edies gerät jedoch in Konflikt mit einer Reihe von ExperimentenDaten. Insbesondere de Jaeger /123/, auf Gebührenbasisvon kosmischem Staub, der mit klebrigen Platten im Bereich des kanadischen Dunlap-Observatoriums erzeugt wurde, behauptet, dass kosmische Materie ziemlich gleichmäßig über große Flächen verteilt ist. Eine ähnliche Meinung wurde von Hunter und Parkin /121/ auf der Grundlage einer Studie über kosmische Materie in den Bodensedimenten des Atlantischen Ozeans geäußert. Hodya /113/ führte Untersuchungen von kosmischem Staub an drei voneinander entfernten Punkten durch. Die Beobachtungen wurden lange Zeit durchgeführt, ein ganzes Jahr lang. Die Analyse der erhaltenen Ergebnisse zeigte an allen drei Punkten die gleiche Ansammlungsrate von Materie, und im Durchschnitt fielen etwa 1,1 Kügelchen pro 1 cm 2 pro Tag.etwa drei Mikrometer groß. Forschung in diese Richtung wurden 1956/56 fortgesetzt. Hodge und Wildt /114/. Auf derDiesmal wurde die Sammlung in voneinander getrennten Bereichen durchgeführtFreund über sehr weite Entfernungen: in Kalifornien, Alaska,In Kanada. Berechnete die durchschnittliche Anzahl von Kügelchen , auf eine Einheitsoberfläche gefallen, die sich in Kalifornien als 1,0, in Alaska als 1,2 und in Kanada als 1,1 kugelförmige Partikel herausstellte Formen pro 1 cm 2 pro Tag. Größenverteilung der Kügelchenwar für alle drei Punkte ungefähr gleich, und 70% Formationen mit einem Durchmesser von weniger als 6 Mikrometer waren die ZahlPartikel mit einem Durchmesser von mehr als 9 Mikron waren klein.

Es kann davon ausgegangen werden, dass dies offenbar der Fallout des Kosmos istStaub erreicht die Erde im Allgemeinen ziemlich gleichmäßig, vor diesem Hintergrund sind gewisse Abweichungen von der allgemeinen Regel zu beobachten. Man kann also das Vorhandensein eines bestimmten Breitengrads erwartendie Wirkung der Ausfällung von magnetischen Partikeln mit Konzentrationstendenzder letzteren in den Polarregionen. Weiter ist bekannt, dassKonzentration fein verteilter kosmischer Materie kannin Gebieten erhöht werden, in denen große Meteoritenmassen fallen/ Arizona-Meteorkrater, Sikhote-Alin-Meteorit,möglicherweise das Gebiet, in das der kosmische Tunguska-Körper fiel.

Primäre Einheitlichkeit kann jedoch in Zukunft erreicht werdendurch die sekundäre Umverteilung erheblich gestörtSpaltung von Materie, und an einigen Stellen kann es sie habenAkkumulation und in anderen - eine Abnahme seiner Konzentration. Im Allgemeinen ist dieses Thema jedoch vorläufig sehr schlecht entwickelt wordensolide Daten, die von der Expedition erhalten wurden K M ET AS UdSSR /Kopf K.P.Florensky/ / 72/ Lass uns reden überdass, zumindest in einer Reihe von Fällen, der Inhalt des Raumeschemische Substanz im Boden kann in einem weiten Bereich schwanken lah.

Migrationund IPlatzSubstanzeninbiogenosfere

Egal, wie widersprüchliche Schätzungen der Gesamtzahl des Platzesder chemischen Substanz, die jährlich auf die Erde fällt, ist es mit möglichGewissheit, eines zu sagen: Sie misst sich in vielen HundertenTausend und vielleicht sogar Millionen Tonnen. AbsolutEs ist offensichtlich, dass diese riesige Materiemasse in der Ferne enthalten istdie komplexeste Kette von Prozessen des Stoffkreislaufs in der Natur, die sich ständig im Rahmen unseres Planeten abspielt.Die kosmische Materie wird aufhören, also das KompositTeil unseres Planeten im wörtlichen Sinne - die Substanz der Erde,das ist einer der möglichen Einflusskanäle des Weltraumsirgendein Umfeld in der Biogenosphäre.Von diesen Positionen aus ergibt sich das ProblemWeltraumstaub interessierte den Begründer der ModerneBiogeochemie ac. Wernadski. Leider arbeiten in diesemRichtung hat im Wesentlichen noch nicht ernsthaft begonnenwir müssen uns auf einige wenige beschränkenTatsachen, die relevant zu sein scheinenFrage Es gibt eine Reihe von Anzeichen dafür, dass TiefseeSedimente, die aus Materialquellen entfernt wurden, driften und habenniedrige Akkumulationsrate, relativ reich, Co und Si.Viele Forscher schreiben diese Elemente dem Kosmischen zuirgendein Ursprung. Anscheinend sind verschiedene Arten von PartikelnDie chemischen Stäube werden in unterschiedlichem Maße in den Stoffkreislauf der Natur aufgenommen. Einige Arten von Partikeln sind in dieser Hinsicht sehr konservativ, wie die Funde von Magnetitkügelchen in alten Sedimentgesteinen belegen.Die Anzahl der Teilchen kann offensichtlich nicht nur von ihrer abhängenNatur, sondern auch von Umweltbedingungen, insbesondereseinen pH-Wert, mit hoher Wahrscheinlichkeit die Elementeals Teil von kosmischem Staub auf die Erde fallen, könnenweiter in der Zusammensetzung von Pflanze und Tier enthaltenOrganismen, die die Erde bewohnen. Für diese Annahmesagen wir insbesondere einige Angaben zur chemischen Zusammensetzungve Vegetation in der Gegend, wo der Tunguska-Meteor einschlug.All dies ist jedoch nur der erste Umriss,die ersten Annäherungsversuche weniger an eine Lösung als andie Fragestellung in dieser Ebene.

In letzter Zeit gibt es einen Trend zu mehr Schätzungen der wahrscheinlichen Masse des fallenden kosmischen Staubs. AusEffiziente Forscher schätzen ihn auf 2,4109 Tonnen /107a/.

PerspektivenStudium des kosmischen Staubs

Alles, was in den vorangegangenen Abschnitten der Arbeit gesagt wurde,erlaubt Ihnen, mit hinreichendem Grund über zwei Dinge zu sagen:Erstens, dass das Studium des kosmischen Staubs ernst genommen wirderst am Anfang und zweitens, dass die Arbeit in diesem AbschnittWissenschaft erweist sich als äußerst fruchtbar für die Lösungviele Fragen der Theorie / in Zukunft vielleicht fürPraktiken Methoden Ausübungen/. Ein Forscher, der auf diesem Gebiet arbeitet, wird angezogenZunächst einmal eine Vielzahl von Problemen, auf die eine oder andere Weiseansonsten im Zusammenhang mit der Klärung von Zusammenhängen im System Erde ist Raum.

wie es scheint uns, dass die Weiterentwicklung der Lehre vonkosmischer Staub sollte hauptsächlich folgendes durchlaufen Hauptrichtungen:

1. Das Studium der erdnahen Staubwolke, ihres Raumesnatürlicher Standort, Eigenschaften eindringender Staubpartikelin seiner Zusammensetzung, Quellen und Wegen seiner Wiederauffüllung und seines Verlusts,Wechselwirkung mit Strahlungsgürteln Diese Studienkann mit Hilfe von Raketen vollständig durchgeführt werden,künstliche Satelliten und später - interplanetarischSchiffe und automatische interplanetare Stationen.
2. Von unzweifelhaftem Interesse für die Geophysik ist der WeltraumChesky-Staub, der in der Höhe in die Atmosphäre eindringt 80-120 km, in insbesondere seine Rolle im Entstehungs- und EntwicklungsmechanismusPhänomene wie das Leuchten des Nachthimmels, der Wechsel der PolaritätTageslichtschwankungen, Transparenzschwankungen Atmosphäre, Entwicklung von leuchtenden Nachtwolken und hellen Hoffmeister-Bändern,Morgengrauen und Dämmerung Phänomene, Meteorphänomene in Atmosphäre Erde. Speziell von Interesse ist die Untersuchung des Korrelationsgradeslation zwischen die aufgeführten Phänomene. Unerwartete Aspekte
kosmische Einflüsse offenbaren sich offenbar inweitere Untersuchung der Beziehung von Prozessen, die habenPlatz in den unteren Schichten der Atmosphäre - der Troposphäre, mit Durchdringungniem in der letzten kosmischen Materie. Das ernstesteEs sollte darauf geachtet werden, Bowens Vermutung zu testenZusammenhang von Niederschlag mit Meteorschauern.
3. Von unzweifelhaftem Interesse für Geochemiker istUntersuchung der Verteilung kosmischer Materie auf der OberflächeErde, der Einfluss spezifischer geografischer,klimatischen, geophysikalischen und anderen besonderen Bedingungen
der einen oder anderen Region der Welt. So weit komplettdie Frage nach dem Einfluss des Erdmagnetfeldes auf den ProzessAnsammlung von kosmischer Materie, inzwischen in diesem Bereich,wahrscheinlich interessante Funde, besonderswenn wir Studien erstellen, die paläomagnetische Daten berücksichtigen.
4. Von grundlegendem Interesse sowohl für Astronomen als auch Geophysiker, ganz zu schweigen von allgemeinen Kosmogonisten,hat eine Frage zur Meteoraktivität in abgelegenen geologischen GebietenEpochen. Materialien, die während dieser empfangen werden
funktioniert, kann wahrscheinlich in Zukunft verwendet werdenum weitere Schichtungsmethoden zu entwickelnBoden, glaziale und stille Sedimentablagerungen.
5. Ein wichtiger Arbeitsbereich ist das Studiummorphologische, physikalische, chemische Eigenschaften des WeltraumsBestandteil des terrestrischen Niederschlags, Entwicklung von Methoden zur Unterscheidung von GeflechtenMikrostaub aus Vulkan und Industrie, ForschungIsotopenzusammensetzung von kosmischem Staub.
6. Suche nach organischen Verbindungen im Weltraumstaub.Es scheint wahrscheinlich, dass die Untersuchung von kosmischem Staub zur Lösung der folgenden theoretischen Probleme beitragen wird. Fragen:

1. Insbesondere das Studium des Evolutionsprozesses kosmischer Körperness, die Erde und das Sonnensystem als Ganzes.
2. Das Studium der Bewegung, Verteilung und des Austauschs von RaumMaterie im Sonnensystem und in der Galaxie.
3. Aufklärung der Rolle galaktischer Materie in der Sonne System.
4. Das Studium der Bahnen und Geschwindigkeiten von Raumkörpern.
5. Entwicklung der Theorie der Wechselwirkung kosmischer Körper mit der Erde.
6. Entschlüsselung des Mechanismus einer Reihe geophysikalischer Prozessein der Erdatmosphäre, zweifellos mit dem Weltraum verbunden Phänomene.
7. Das Studium möglicher Wege kosmischer Einflüsse aufBiogenosphäre der Erde und anderer Planeten.

Es versteht sich von selbst, dass die Entwicklung auch dieser Problemedie oben aufgeführt sind, aber noch lange nicht ausgeschöpft sind.der gesamte Themenkomplex rund um kosmischen Staub,ist nur unter der Bedingung einer breiten Integration und Vereinheitlichung möglichdie Bemühungen von Spezialisten mit unterschiedlichen Profilen.

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Weltraumstaub

Materieteilchen im interstellaren und interplanetaren Raum. Auf Fotos der Milchstraße sind lichtabsorbierende Klumpen kosmischer Strahlung als dunkle Flecken sichtbar. Schwächung des Lichts durch den Einfluss von K. p. Die interstellare Absorption oder Extinktion ist für elektromagnetische Wellen unterschiedlicher Länge nicht dasselbe λ , was zu einer Rötung der Sterne führt. Im sichtbaren Bereich ist die Extinktion ungefähr proportional zu λ-1, während es im nahen Ultraviolettbereich fast unabhängig von der Wellenlänge ist, aber es gibt ein zusätzliches Absorptionsmaximum nahe 1400 Å. Ein Großteil der Extinktion ist eher auf die Streuung von Licht als auf seine Absorption zurückzuführen. Dies ergibt sich aus Beobachtungen von reflektierenden Nebeln, die Kondensatfelder enthalten und um B-Typ-Sterne und einige andere Sterne herum sichtbar sind, die hell genug sind, um den Staub zu beleuchten. Ein Vergleich der Helligkeit der Nebel und der sie beleuchtenden Sterne zeigt, dass die Staubalbedo hoch ist. Die beobachtete Extinktion und Albedo lassen den Schluss zu, dass der C. p. aus dielektrischen Partikeln mit einer Beimischung von Metallen mit einer Größe von etwas weniger als 1 besteht um. Das Ultraviolett-Extinktionsmaximum lässt sich dadurch erklären, dass sich innerhalb der Staubkörner Graphitflocken von etwa 0,05 × 0,05 × 0,01 befinden um. Durch die Beugung des Lichts an einem Partikel, dessen Abmessungen mit der Wellenlänge vergleichbar sind, wird das Licht überwiegend nach vorne gestreut. Interstellare Absorption führt häufig zu Lichtpolarisation, was durch die Anisotropie der Eigenschaften von Staubkörnern (die gestreckte Form dielektrischer Partikel oder die Anisotropie der Graphitleitfähigkeit) und ihre geordnete Orientierung im Raum erklärt wird. Letzteres wird durch die Wirkung eines schwachen interstellaren Feldes erklärt, das Staubkörner mit ihrer Längsachse senkrecht zur Kraftlinie ausrichtet. Durch die Beobachtung des polarisierten Lichts entfernter Himmelskörper kann man also die Ausrichtung des Feldes im interstellaren Raum beurteilen.

Die relative Staubmenge wird aus dem Wert der durchschnittlichen Lichtabsorption in der Ebene der Galaxie bestimmt - von 0,5 bis zu mehreren Größenordnungen pro Kiloparsec im sichtbaren Bereich des Spektrums. Die Staubmasse beträgt etwa 1% der Masse der interstellaren Materie. Staub ist wie Gas inhomogen verteilt und bildet Wolken und dichtere Formationen - Kügelchen. Staub wirkt in Kügelchen als Kühlfaktor, schirmt das Licht von Sternen ab und emittiert im Infrarotbereich die Energie, die das Staubkorn bei unelastischen Stößen mit Gasatomen erhält. Auf der Stauboberfläche verbinden sich Atome zu Molekülen: Staub ist ein Katalysator.

S. B. Pikelner.

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Wird im Weltraum von Partikeln gebildet, deren Größe von wenigen Molekülen bis zu 0,1 mm reicht. 40 Kilotonnen kosmischer Staub setzen sich jedes Jahr auf der Erde ab. Kosmischer Staub kann auch anhand seiner astronomischen Position unterschieden werden, zum Beispiel: intergalaktischer Staub, ... ... Wikipedia

Weltraumstaub- kosminės dulkės statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. kosmischer Staub; interstellarer Staub; Weltraumstaub vok. interstellarer Staub, m; kosmische Staubteilchen, m rus. kosmischer Staub, f; interstellarer Staub, f pranc. poussière cosmique, f; poussière… … Fizikos terminų žodynas

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

In va kondensierte Partikel im interstellaren und interplanetaren Raum. Nach modernen Darstellungen, K. Der Artikel besteht aus Partikeln in der Größe ca. 1 µm mit Graphit- oder Silikatkern. In der Galaxie bilden kosmische Strahlen Wolken- und Kugelhaufen. Vorladung … … Naturwissenschaft. Enzyklopädisches Wörterbuch

Teilchen kondensierter Materie im interstellaren und interplanetaren Raum. Es besteht aus etwa 1 Mikrometer großen Partikeln mit einem Graphit- oder Silikatkern und bildet in der Galaxie Wolken, die das von Sternen emittierte Licht schwächen und ... ... Astronomisches Wörterbuch

Bücher

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Weltraumforschung (Meteor)Staub auf der Erdoberfläche:Problemübersicht

SONDERN.P.Boarkina, L.M. Gindilis

Weltraumstaub als astronomischer Faktor

Kosmischer Staub bezieht sich auf Feststoffpartikel, deren Größe von Bruchteilen eines Mikrometers bis zu mehreren Mikrometern reicht. Staub ist eine der wichtigsten Komponenten des Weltraums. Es füllt den interstellaren, interplanetaren und erdnahen Raum, dringt in die oberen Schichten der Erdatmosphäre ein und fällt in Form des sogenannten Meteorstaubs auf die Erdoberfläche, wobei es eine der Formen des materiellen (Stoff- und Energie-) Austauschs ist im Raum-Erde-System. Gleichzeitig beeinflusst es eine Reihe von Prozessen, die auf der Erde ablaufen.

Staubige Materie im interstellaren Raum

Das interstellare Medium besteht aus Gas und Staub, gemischt im Verhältnis 100:1 (nach Masse), d.h. Die Staubmasse beträgt 1 % der Gasmasse. Die durchschnittliche Dichte des Gases beträgt 1 Wasserstoffatom pro Kubikzentimeter oder 10 -24 g/cm 3 . Die Staubdichte ist entsprechend 100 mal geringer. Trotz einer so unbedeutenden Dichte hat staubige Materie einen erheblichen Einfluss auf die Prozesse, die im Kosmos ablaufen. Erstens absorbiert interstellarer Staub Licht, weshalb entfernte Objekte in der Nähe der Ebene der Galaxie (wo die Staubkonzentration am größten ist) im optischen Bereich nicht sichtbar sind. Beispielsweise wird das Zentrum unserer Galaxie nur im Infrarot-, Radio- und Röntgenbereich beobachtet. Und andere Galaxien können im optischen Bereich beobachtet werden, wenn sie sich weit entfernt von der galaktischen Ebene in hohen galaktischen Breiten befinden. Die Lichtabsorption durch Staub führt zu einer Verzerrung der photometrisch bestimmten Entfernungen zu Sternen. Die Berücksichtigung der Absorption ist eines der wichtigsten Probleme in der beobachtenden Astronomie. Bei der Wechselwirkung mit Staub ändern sich die spektrale Zusammensetzung und Polarisation des Lichts.

Gas und Staub in der galaktischen Scheibe sind ungleichmäßig verteilt und bilden getrennte Gas- und Staubwolken, die Staubkonzentration in ihnen ist etwa 100-mal höher als im Zwischenwolkenmedium. Dichte Gas- und Staubwolken lassen das Licht der dahinter liegenden Sterne nicht durch. Daher sehen sie aus wie dunkle Bereiche am Himmel, die als Dunkelnebel bezeichnet werden. Ein Beispiel ist die Kohlesackregion in der Milchstraße oder der Pferdekopfnebel im Sternbild Orion. Wenn sich in der Nähe der Gas- und Staubwolke helle Sterne befinden, leuchten solche Wolken aufgrund der Lichtstreuung an Staubpartikeln und werden als Reflexionsnebel bezeichnet. Ein Beispiel ist der Reflexionsnebel im Plejadenhaufen. Am dichtesten sind die Wolken aus molekularem Wasserstoff H 2 , ihre Dichte ist 10 4 -10 5 mal höher als in den Wolken aus atomarem Wasserstoff. Dementsprechend ist die Staubdichte um das gleiche Vielfache höher. Neben Wasserstoff enthalten Molekülwolken Dutzende anderer Moleküle. Staubpartikel sind die Kondensationskerne von Molekülen, an deren Oberfläche chemische Reaktionen unter Bildung neuer, komplexerer Moleküle stattfinden. Molekülwolken sind ein Gebiet intensiver Sternentstehung.

Aufgrund ihrer Zusammensetzung bestehen interstellare Partikel aus einem feuerfesten Kern (Silikate, Graphit, Siliziumkarbid, Eisen) und einer Hülle aus flüchtigen Elementen (H, H 2 , O, OH, H 2 O). Es gibt auch sehr kleine Silikat- und Graphitpartikel (ohne Hülle) mit einer Größe in der Größenordnung von Hundertstel Mikrometer. Nach der Hypothese von F. Hoyle und C. Wickramasing besteht ein erheblicher Anteil des interstellaren Staubs, bis zu 80 %, aus Bakterien.

Das interstellare Medium wird durch den Zufluss von Materie während des Auswurfs von Sternhüllen in den späten Stadien ihrer Entwicklung (insbesondere während Supernova-Explosionen) kontinuierlich aufgefüllt. Andererseits ist es selbst die Quelle der Entstehung von Sternen und Planetensystemen.

Staubige Materie im interplanetaren und erdnahen Raum

Interplanetarer Staub entsteht hauptsächlich beim Zerfall periodischer Kometen sowie beim Zerkleinern von Asteroiden. Die Bildung von Staub findet kontinuierlich statt, und der Prozess von Staubpartikeln, die unter der Wirkung von Strahlungsbremsung auf die Sonne fallen, geht ebenfalls kontinuierlich weiter. Dadurch entsteht ein sich ständig erneuerndes staubiges Medium, das den interplanetaren Raum ausfüllt und sich in einem dynamischen Gleichgewichtszustand befindet. Seine Dichte ist zwar höher als im interstellaren Raum, aber immer noch sehr gering: 10 -23 -10 -21 g/cm 3 . Allerdings streut es das Sonnenlicht merklich. Wenn es von interplanetaren Staubpartikeln gestreut wird, entstehen optische Phänomene wie das Tierkreislicht, die Fraunhofer-Komponente der Sonnenkorona, das Tierkreisband und die Gegenstrahlung. Die Streuung an Staubpartikeln bestimmt auch die Tierkreiskomponente des Leuchtens des Nachthimmels.

Staubmaterie im Sonnensystem ist stark zur Ekliptik hin konzentriert. In der Ebene der Ekliptik nimmt seine Dichte etwa proportional zum Abstand von der Sonne ab. In der Nähe der Erde sowie in der Nähe anderer großer Planeten nimmt die Staubkonzentration unter dem Einfluss ihrer Anziehungskraft zu. Partikel aus interplanetarem Staub bewegen sich in abnehmenden (aufgrund von Strahlungsbremsung) elliptischen Umlaufbahnen um die Sonne. Ihre Geschwindigkeit beträgt mehrere zehn Kilometer pro Sekunde. Bei der Kollision mit festen Körpern, einschließlich Raumfahrzeugen, verursachen sie eine merkliche Oberflächenerosion.

Kosmische Teilchen kollidieren mit der Erde und verglühen in ihrer Atmosphäre in etwa 100 km Höhe. Kosmische Teilchen verursachen das bekannte Phänomen der Meteore (oder „Sternschnuppen“). Auf dieser Grundlage werden sie Meteorteilchen genannt, und der gesamte Komplex des interplanetaren Staubs wird oft als Meteoritenmaterie oder Meteoritenstaub bezeichnet. Die meisten Meteorpartikel sind lose Körper kometenartigen Ursprungs. Dabei werden zwei Gruppen von Partikeln unterschieden: poröse Partikel mit einer Dichte von 0,1 bis 1 g/cm 3 und sogenannte Staubklumpen oder flockige, schneeflockenähnliche Flocken mit einer Dichte von weniger als 0,1 g/cm 3 . Außerdem sind dichtere Partikel vom Asteroidtyp mit einer Dichte von mehr als 1 g/cm 3 weniger verbreitet. In großen Höhen überwiegen lose Meteore und in Höhen unter 70 km - asteroide Partikel mit einer durchschnittlichen Dichte von 3,5 g/cm 3 .

Durch das Zerkleinern loser Meteorkörper kometenartigen Ursprungs in Höhen von 100-400 km von der Erdoberfläche bildet sich eine ziemlich dichte Staubhülle, deren Staubkonzentration zehntausendmal höher ist als im interplanetaren Raum. Die Streuung des Sonnenlichts in dieser Schale verursacht das Dämmerungsglühen des Himmels, wenn die Sonne unter 100º unter den Horizont sinkt.

Die größten und kleinsten Meteorkörper vom Typ Asteroiden erreichen die Erdoberfläche. Die ersten (Meteoriten) erreichen die Oberfläche, weil sie keine Zeit haben, vollständig zusammenzubrechen und auszubrennen, wenn sie durch die Atmosphäre fliegen; die zweite - aufgrund der Tatsache, dass ihre Wechselwirkung mit der Atmosphäre aufgrund ihrer vernachlässigbaren Masse (bei ausreichend hoher Dichte) ohne merkliche Zerstörung erfolgt.

Niederschlag von kosmischem Staub auf der Erdoberfläche

Wenn Meteoriten schon lange Gegenstand der Wissenschaft sind, dann kosmischer Staub lange Zeit zog die Aufmerksamkeit der Wissenschaftler nicht auf sich.

Das Konzept des kosmischen (Meteor-)Staubes wurde in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts in die Wissenschaft eingeführt, als der berühmte niederländische Polarforscher A. E. Nordenskjöld Staub vermutlich kosmischen Ursprungs auf der Eisoberfläche entdeckte. Etwa zur gleichen Zeit, Mitte der 1970er Jahre, beschrieb Murray (I. Murray) abgerundete Magnetitpartikel, die in Sedimenten von Tiefseesedimenten des Pazifischen Ozeans gefunden wurden, deren Entstehung ebenfalls mit kosmischem Staub in Verbindung gebracht wurde. Diese Annahmen fanden jedoch lange Zeit keine Bestätigung und blieben im Rahmen der Hypothese. Gleichzeitig schritt die wissenschaftliche Erforschung des kosmischen Staubs extrem langsam voran, wie Akademiker V.I. Wernadski im Jahr 1941.

Er machte erstmals 1908 auf das Problem des kosmischen Staubs aufmerksam und kam dann 1932 und 1941 darauf zurück. In der Arbeit "Über das Studium des kosmischen Staubs" V.I. Wernadski schrieb: „... Die Erde ist nicht nur durch den Austausch verschiedener Energieformen mit kosmischen Körpern und dem Weltraum verbunden. Es ist materiell eng mit ihnen verbunden ... Unter den materiellen Körpern, die aus dem Weltraum auf unseren Planeten fallen, stehen Meteoriten und kosmischer Staub, die normalerweise zu ihnen gezählt werden, für unser direktes Studium zur Verfügung ... Meteoriten - und zumindest teilweise die dazugehörigen Feuerbälle mit ihnen - sind für uns immer unerwartet in ihrer Manifestation ... Kosmischer Staub ist eine andere Sache: Alles deutet darauf hin, dass er kontinuierlich fällt, und vielleicht besteht diese Fallkontinuität an jedem Punkt der Biosphäre, ist gleichmäßig über den gesamten Planeten verteilt. Es ist überraschend, dass dieses Phänomen, könnte man sagen, überhaupt nicht untersucht wurde und vollständig aus der wissenschaftlichen Buchführung verschwindet.» .

In Anbetracht der bekannten größten Meteoriten in diesem Artikel, V.I. Vernadsky widmet dem Tunguska-Meteoriten besondere Aufmerksamkeit, der unter seiner direkten Aufsicht von L.A. Strandläufer. Große Fragmente des Meteoriten wurden nicht gefunden, und in diesem Zusammenhang hat V.I. Wernadski geht davon aus, dass er "... ist ein neues Phänomen in den Annalen der Wissenschaft - das Eindringen in den Bereich der irdischen Schwerkraft, nicht eines Meteoriten, sondern einer riesigen Wolke oder Wolken aus kosmischem Staub, die sich mit kosmischer Geschwindigkeit bewegen» .

Zum gleichen Thema, V.I. Vernadsky kehrt im Februar 1941 in seinem Bericht "Über die Notwendigkeit der Organisation wissenschaftlicher Arbeiten über kosmischen Staub" zu einer Sitzung des Komitees für Meteoriten der Akademie der Wissenschaften der UdSSR zurück. In diesem Dokument begründet er neben theoretischen Überlegungen zur Entstehung und Rolle des kosmischen Staubs in der Geologie und insbesondere in der Geochemie der Erde ausführlich das Programm zur Suche und Sammlung der auf die Erdoberfläche gefallenen Substanz des kosmischen Staubs , mit deren Hilfe er glaubt, dass es möglich ist, eine Reihe von Problemen der wissenschaftlichen Kosmogonie über die qualitative Zusammensetzung und "dominierende Bedeutung des kosmischen Staubs in der Struktur des Universums" zu lösen. Es ist notwendig, kosmischen Staub zu studieren und ihn als eine Quelle kosmischer Energie zu berücksichtigen, die uns kontinuierlich aus dem umgebenden Weltraum zugeführt wird. Die Masse des kosmischen Staubs, bemerkte V. I. Vernadsky, besitzt atomare und andere nukleare Energie, die in ihrer Existenz im Kosmos und in ihrer Manifestation auf unserem Planeten nicht gleichgültig ist. Um die Rolle des kosmischen Staubs zu verstehen, betonte er, sei es notwendig, über ausreichend Material für seine Untersuchung zu verfügen. Die Organisation der Sammlung von kosmischem Staub und die wissenschaftliche Untersuchung des gesammelten Materials ist die erste Aufgabe, vor der Wissenschaftler stehen. Vielversprechend für diesen Zweck V.I. Vernadsky betrachtet Schnee und natürliche Gletscherplatten von Hochgebirgs- und Arktisregionen, die von menschlicher industrieller Aktivität entfernt sind.

Der Große Vaterländische Krieg und der Tod von V.I. Vernadsky, verhinderte die Umsetzung dieses Programms. In der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts wurde sie jedoch aktuell und trug zur Intensivierung der Meteorstaubforschung in unserem Land bei.

1946 wurde auf Initiative des Akademiemitglieds V.G. Fesenkov organisierte eine Expedition in die Berge des Trans-Ili Ala-Tau (nördlicher Tien Shan), deren Aufgabe es war, feste Partikel mit magnetischen Eigenschaften in Schneeablagerungen zu untersuchen. Die Schneeprobenahmestelle wurde auf der linken Seitenmoräne des Tuyuk-Su-Gletschers (Höhe 3500 m) gewählt, die meisten Kämme rund um die Moräne waren mit Schnee bedeckt, was die Möglichkeit einer Kontamination mit Erdstaub verringerte. Es wurde von Staubquellen entfernt, die mit menschlichen Aktivitäten verbunden sind, und von allen Seiten von Bergen umgeben.

Das Verfahren zum Sammeln von kosmischem Staub in der Schneedecke war wie folgt. Von einem 0,5 m breiten Streifen bis zu einer Tiefe von 0,75 m wurde Schnee mit einem Holzspatel gesammelt, in einen Aluminiumbehälter überführt und geschmolzen, in einen Glasbehälter zusammengeführt, wo 5 Stunden lang eine feste Fraktion ausfiel. Dann wurde der obere Teil des Wassers abgelassen, eine neue Charge geschmolzenen Schnees hinzugefügt und so weiter. Als Ergebnis wurden 85 Eimer Schnee von einer Gesamtfläche von 1,5 m 2 mit einem Volumen von 1,1 m 3 geschmolzen. Der resultierende Niederschlag wurde in das Labor des Instituts für Astronomie und Physik der Akademie der Wissenschaften der Kasachischen SSR überführt, wo das Wasser verdampft und einer weiteren Analyse unterzogen wurde. Da diese Studien jedoch kein eindeutiges Ergebnis lieferten, ist N.B. Divari kam zu dem Schluss, dass es in diesem Fall besser ist, entweder sehr alte verdichtete Firnbäume oder offene Gletscher zur Schneeprobenahme zu verwenden.

Bedeutende Fortschritte bei der Untersuchung von kosmischem Meteorstaub wurden Mitte des 20. Jahrhunderts erzielt, als im Zusammenhang mit dem Start künstlicher Erdsatelliten direkte Methoden zur Untersuchung von Meteorpartikeln entwickelt wurden - ihre direkte Registrierung anhand der Anzahl der Kollisionen mit einem Raumfahrzeug oder verschiedene Arten von Fallen (installiert auf Satelliten und geophysikalischen Raketen, die in eine Höhe von mehreren hundert Kilometern geschossen werden). Eine Analyse der erhaltenen Materialien ermöglichte es insbesondere, das Vorhandensein einer Staubhülle um die Erde in Höhen von 100 bis 300 km über der Oberfläche nachzuweisen (wie oben diskutiert).

Neben der Untersuchung von Staub mit Raumfahrzeugen wurden Partikel in der unteren Atmosphäre und verschiedenen natürlichen Akkumulatoren untersucht: im Hochgebirgsschnee, im Eisschild der Antarktis, im Polareis der Arktis, in Torfablagerungen und Tiefseeschlamm. Letztere werden hauptsächlich in Form sogenannter "magnetischer Kugeln" beobachtet, dh dichter kugelförmiger Partikel mit magnetischen Eigenschaften. Die Größe dieser Partikel beträgt 1 bis 300 Mikrometer, das Gewicht 10 -11 bis 10 -6 g.

Eine andere Richtung ist mit dem Studium astrophysikalischer und geophysikalischer Phänomene im Zusammenhang mit kosmischem Staub verbunden; Dazu gehören verschiedene optische Phänomene: das Leuchten des Nachthimmels, leuchtende Nachtwolken, Tierkreislicht, Gegenstrahlung usw. Ihre Untersuchung ermöglicht es auch, wichtige Daten über kosmischen Staub zu erhalten. Meteorstudien wurden in das Programm des Internationalen Geophysikalischen Jahres 1957-1959 und 1964-1965 aufgenommen.

Als Ergebnis dieser Arbeiten wurden die Schätzungen des Gesamteintrags von kosmischem Staub auf die Erdoberfläche verfeinert. Laut T.N. Nazarova, IS Astapovich und V.V. Fedynsky erreicht der Gesamteinstrom von kosmischem Staub auf die Erde bis zu 107 Tonnen/Jahr. Laut A.N. Simonenko und B. Yu. Levin (nach Daten von 1972), der Zufluss von kosmischem Staub auf die Erdoberfläche beträgt 10 2 -10 9 t / Jahr, nach anderen, späteren Studien - 10 7 -10 8 t / Jahr.

Die Forschung sammelte weiterhin Meteoritenstaub. Auf Anregung des Akademikers A.P. Vinogradov während der 14. Antarktisexpedition (1968-1969) wurden Arbeiten durchgeführt, um die Muster der räumlich-zeitlichen Verteilung der Ablagerung von außerirdischer Materie in der Eisdecke der Antarktis zu identifizieren. Die Oberflächenschicht der Schneedecke wurde in den Gebieten der Stationen Molodezhnaya, Mirny, Vostok und im Bereich von etwa 1400 km zwischen den Stationen Mirny und Vostok untersucht. Schneeprobenahmen wurden aus Gruben mit einer Tiefe von 2 bis 5 m an von Polarstationen entfernten Punkten durchgeführt. Die Proben wurden in Polyethylenbeutel oder spezielle Kunststoffbehälter verpackt. Unter stationären Bedingungen wurden die Proben in einer Glas- oder Aluminiumschale geschmolzen. Das entstandene Wasser wurde mit einem Klapptrichter über Membranfilter (Porengröße 0,7 µm) filtriert. Die Filter wurden mit Glycerin benetzt und die Mikropartikelmenge im Durchlicht bei 350-facher Vergrößerung bestimmt.

Das Polareis, Bodensedimente des Pazifischen Ozeans, Sedimentgesteine ​​und Salzablagerungen wurden ebenfalls untersucht. Gleichzeitig erwies sich die Suche nach geschmolzenen mikroskopisch kleinen kugelförmigen Partikeln, die unter anderen Staubfraktionen recht leicht zu identifizieren sind, als vielversprechende Richtung.

1962 wurde die Kommission für Meteoriten und kosmischen Staub in der sibirischen Abteilung der Akademie der Wissenschaften der UdSSR unter der Leitung von Akademiemitglied V.S. Sobolev, das bis 1990 bestand und dessen Entstehung durch das Problem des Tunguska-Meteoriten initiiert wurde. Die Arbeiten zur Untersuchung des kosmischen Staubs wurden unter der Leitung des Akademiemitglieds der Russischen Akademie der Medizinischen Wissenschaften N.V. Wassiljew.

Bei der Bewertung des Niederschlags von kosmischem Staub haben wir zusammen mit anderen natürlichen Platten Torf verwendet, der aus braunem Torfmoos nach der Methode des Tomsker Wissenschaftlers Yu.A. Lemberg. Dieses Moos ist in der mittleren Zone der Erde ziemlich weit verbreitet, erhält mineralische Nahrung nur aus der Atmosphäre und hat die Fähigkeit, es in einer Schicht zu konservieren, die an der Oberfläche war, als Staub darauf traf. Die schichtweise Schichtung und Datierung von Torf ermöglicht eine rückblickende Einschätzung des Torfverlustes. Sowohl kugelförmige Partikel mit einer Größe von 7–100 µm als auch die Mikroelementzusammensetzung des Torfsubstrats wurden in Abhängigkeit vom darin enthaltenen Staub untersucht.

Das Verfahren zum Trennen von kosmischem Staub von Torf ist wie folgt. Am Standort des Torfhochmoores wird ein Standort mit ebener Oberfläche und einer Torfablagerung aus braunem Torfmoos (Sphagnum fuscum Klingr) ausgewählt. Sträucher werden auf Höhe der Moosnarbe von seiner Oberfläche abgeschnitten. Eine Grube wird bis zu einer Tiefe von 60 cm gelegt, eine Stelle der erforderlichen Größe wird an ihrer Seite markiert (z. B. 10 x 10 cm), dann wird eine Torfsäule an zwei oder drei ihrer Seiten freigelegt und in Schichten von 3 cm geschnitten jeweils in Plastiktüten verpackt. Die oberen 6 Lagen (Tows) werden zusammen betrachtet und können zur Bestimmung der Altersmerkmale nach der Methode von E.Ya. Muldiyarova und E. D. Lapshina. Jede Schicht wird unter Laborbedingungen mindestens 5 Minuten lang durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 250 Mikron gewaschen. Den durch das Sieb geflossenen Humus mit mineralischen Partikeln lässt man bis zur vollständigen Ausfällung absetzen, dann gießt man den Niederschlag in eine Petrischale, wo er getrocknet wird. In Pauspapier verpackt ist die trockene Probe bequem für den Transport und für weitere Untersuchungen. Unter geeigneten Bedingungen wird die Probe in einem Tiegel und einem Muffelofen für eine Stunde bei einer Temperatur von 500–600 Grad verascht. Der Ascherückstand wird gewogen und entweder unter einem binokularen Mikroskop bei 56-facher Vergrößerung untersucht, um kugelförmige Partikel mit einer Größe von 7–100 Mikrometer oder mehr zu identifizieren, oder anderen Arten von Analysen unterzogen. weil Da dieses Moos mineralische Nahrung nur aus der Atmosphäre erhält, kann sein Ascheanteil eine Funktion des in seiner Zusammensetzung enthaltenen kosmischen Staubs sein.

So ermöglichten Studien im Bereich des Einschlags des Tunguska-Meteoriten, viele hundert Kilometer entfernt von menschengemachten Verschmutzungsquellen, den Zustrom kugelförmiger Partikel von 7-100 Mikrometer und mehr auf die Erdoberfläche abzuschätzen . Die oberen Torfschichten ermöglichten es, den Fallout des globalen Aerosols während der Studie abzuschätzen; Schichten aus dem Jahr 1908 - Substanzen des Tunguska-Meteoriten; die unteren (vorindustriellen) Schichten - kosmischer Staub. Der Zufluss kosmischer Mikrokügelchen zur Erdoberfläche wird auf (2-4)·10 3 t/Jahr geschätzt, und im Allgemeinen kosmischer Staub – 1,5·10 9 t/Jahr. Analytische Analysemethoden, insbesondere Neutronenaktivierung, wurden verwendet, um die Spurenelementzusammensetzung von kosmischem Staub zu bestimmen. Nach diesen Daten fallen jährlich auf die Erdoberfläche aus dem Weltraum (t/Jahr): Eisen (2·10 6), Kobalt (150), Scandium (250).

Von großem Interesse im Hinblick auf die oben genannten Studien sind die Arbeiten von E.M. Kolesnikova und Co-Autoren, die im Torf des Gebiets, in dem der Tunguska-Meteorit fiel, Isotopenanomalien aus dem Jahr 1908 entdeckten und einerseits für die Kometenhypothese dieses Phänomens sprachen, andererseits für Abwurf Licht auf die Kometensubstanz, die auf die Erdoberfläche gefallen ist.

Die vollständigste Übersicht über das Problem des Tunguska-Meteoriten, einschließlich seiner Substanz, für das Jahr 2000 sollte als die Monographie von V.A. Bronschen. Die neuesten Daten über die Substanz des Tunguska-Meteoriten wurden auf der Internationalen Konferenz "100 Jahre Tunguska-Phänomen", Moskau, 26.-28. Juni 2008, vorgelegt und diskutiert. Trotz der Fortschritte bei der Erforschung des kosmischen Staubs bleiben noch einige Probleme ungelöst.

Quellen metawissenschaftlichen Wissens über kosmischen Staub

Neben den durch moderne Forschungsmethoden gewonnenen Daten sind die Informationen aus nichtwissenschaftlichen Quellen von großem Interesse: „Briefe der Mahatmas“, die Lehre der lebendigen Ethik, Briefe und Werke von E.I. Roerich (insbesondere in ihrem Werk "Study of Human Properties", wo ein umfangreiches Programm wissenschaftlicher Forschung für viele Jahre gegeben wird).

So schrieb Kut Humi 1882 in einem Brief an den Herausgeber der einflussreichen englischsprachigen Zeitung „Pioneer“ A.P. Sinnett (der Originalbrief wird im Britischen Museum aufbewahrt) gibt die folgenden Daten über kosmischen Staub an:

- „Hoch über unserer Erdoberfläche ist die Luft gesättigt und der Weltraum mit Magnet- und Meteoritenstaub gefüllt, der nicht einmal zu unserem Sonnensystem gehört“;

- "Schnee, besonders in unseren nördlichen Regionen, ist voll von meteorischem Eisen und magnetischen Partikeln, Ablagerungen von letzterem finden sich sogar auf dem Grund der Ozeane." „Millionen ähnlicher Meteore und feinste Teilchen erreichen uns jedes Jahr und jeden Tag“;

- „jede atmosphärische Veränderung auf der Erde und alle Störungen kommen vom kombinierten Magnetismus“ zweier großer „Massen“ – der Erde und des Meteoritenstaubs;

Es gibt "die irdische magnetische Anziehungskraft von Meteorstaub und dessen direkte Wirkung auf plötzliche Temperaturänderungen, insbesondere in Bezug auf Hitze und Kälte";

weil „unsere Erde mit all den anderen Planeten rast durchs Weltall, sie bekommt den größten Teil des kosmischen Staubs auf ihrer Nordhalbkugel ab als auf ihrer Südhalbkugel“; „... dies erklärt die quantitative Überlegenheit der Kontinente auf der Nordhalbkugel und den größeren Schnee- und Feuchtigkeitsreichtum“;

- „Die Wärme, die die Erde von den Sonnenstrahlen erhält, ist im größten Maße nur ein Drittel, wenn nicht weniger, der Menge, die sie direkt von Meteoren erhält“;

- „Mächtige Ansammlungen meteorischer Materie“ im interstellaren Raum führen zu einer Verzerrung der beobachteten Intensität des Sternenlichts und folglich zu einer Verzerrung der photometrisch ermittelten Entfernungen zu Sternen.

Einige dieser Bestimmungen waren der damaligen Wissenschaft voraus und wurden durch spätere Studien bestätigt. So wurden in den 30-50er Jahren Studien zum Dämmerlicht der Atmosphäre durchgeführt. Jahrhunderts, zeigte, dass, wenn in Höhen unter 100 km das Leuchten durch die Streuung des Sonnenlichts in einem gasförmigen (Luft-) Medium bestimmt wird, in Höhen über 100 km die Streuung durch Staubpartikel eine vorherrschende Rolle spielt. Die ersten Beobachtungen mit Hilfe künstlicher Satelliten führten zur Entdeckung einer Staubhülle der Erde in mehreren hundert Kilometern Höhe, wie aus dem oben erwähnten Brief von Kut Hoomi hervorgeht. Von besonderem Interesse sind mit photometrischen Methoden gewonnene Daten über Verzerrungen der Entfernungen zu Sternen. Im Wesentlichen war dies ein Hinweis auf das Vorhandensein einer interstellaren Extinktion, die 1930 von Trempler entdeckt wurde und zu Recht als eine der wichtigsten astronomischen Entdeckungen des 20. Jahrhunderts gilt. Die Berücksichtigung des interstellaren Aussterbens führte zu einer Neubewertung des Maßstabs astronomischer Entfernungen und infolgedessen zu einer Veränderung des Maßstabs des sichtbaren Universums.

Einige Aussagen dieses Schreibens - über den Einfluss von kosmischem Staub auf Prozesse in der Atmosphäre, insbesondere auf das Wetter - haben noch keine wissenschaftliche Bestätigung gefunden. Hier sind weitere Studien erforderlich.

Wenden wir uns einer anderen Quelle metawissenschaftlichen Wissens zu – der Lehre der lebendigen Ethik, die von E.I. Roerich und N.K. Roerich in Zusammenarbeit mit den Himalaya-Lehrern - Mahatmas in den 20-30er Jahren des zwanzigsten Jahrhunderts. Die ursprünglich auf Russisch veröffentlichten Living Ethics-Bücher wurden inzwischen in viele Sprachen der Welt übersetzt und veröffentlicht. Sie widmen wissenschaftlichen Problemen große Aufmerksamkeit. In diesem Fall interessiert uns alles, was mit kosmischem Staub zu tun hat.

Dem Problem des kosmischen Staubs, insbesondere seinem Einströmen auf die Erdoberfläche, wird in der Lehre der Lebendigen Ethik ziemlich viel Aufmerksamkeit geschenkt.

„Achten Sie auf Höhen, die Winden von schneebedeckten Gipfeln ausgesetzt sind. Auf der Höhe von 24.000 Fuß kann man besondere Ablagerungen von Meteoritenstaub beobachten“ (1927-1929). „Aerolithen werden nicht ausreichend untersucht, und noch weniger Aufmerksamkeit wird dem kosmischen Staub auf ewigem Schnee und Gletschern geschenkt. Inzwischen zeichnet der Kosmische Ozean seinen Rhythmus auf den Gipfeln “(1930-1931). "Meteorstaub ist für das Auge unzugänglich, gibt aber sehr bedeutende Niederschläge" (1932-1933). „Am reinsten Ort ist der reinste Schnee mit irdischem und kosmischem Staub gesättigt – so wird der Raum selbst bei grober Beobachtung erfüllt“ (1936).

Viel Aufmerksamkeit wird den Fragen des kosmischen Staubs in den Cosmological Records von E.I. Roerich (1940). Es sei daran erinnert, dass H. I. Roerich die Entwicklung der Astronomie genau verfolgte und sich ihrer neuesten Errungenschaften bewusst war; Sie hat einige Theorien dieser Zeit (20-30 Jahre des letzten Jahrhunderts) kritisch bewertet, beispielsweise auf dem Gebiet der Kosmologie, und ihre Ideen wurden in unserer Zeit bestätigt. Die Lehre der lebendigen Ethik und der kosmologischen Aufzeichnungen von E.I. Roerich enthalten eine Reihe von Bestimmungen zu jenen Prozessen, die mit dem Fallout von kosmischem Staub auf der Erdoberfläche verbunden sind und die wie folgt zusammengefasst werden können:

Neben Meteoriten fallen ständig materielle Partikel aus kosmischem Staub auf die Erde, die kosmische Materie mitbringen, die Informationen über die fernen Welten des Weltraums enthält.

Kosmischer Staub verändert die Zusammensetzung von Böden, Schnee, natürlichen Gewässern und Pflanzen;

Dies gilt insbesondere für die Orte, an denen natürliche Erze vorkommen, die nicht nur eine Art Magneten sind, die kosmischen Staub anziehen, sondern wir sollten auch je nach Art des Erzes mit einer gewissen Differenzierung rechnen: „So ziehen Eisen und andere Metalle Meteore an, besonders wenn die Erze sind in einem natürlichen Zustand und nicht frei von kosmischem Magnetismus“;

In der Lehre der lebendigen Ethik wird den Berggipfeln viel Aufmerksamkeit geschenkt, die laut E.I. Roerich "... sind die größten Magnetstationen". "... Der Kosmische Ozean zeichnet seinen eigenen Rhythmus auf den Gipfeln";

Die Untersuchung von kosmischem Staub kann zur Entdeckung neuer Mineralien führen, die von der modernen Wissenschaft noch nicht entdeckt wurden, insbesondere eines Metalls, das Eigenschaften hat, die dazu beitragen, Schwingungen mit den fernen Welten des Weltraums aufrechtzuerhalten;

Bei der Untersuchung von kosmischem Staub können neue Arten von Mikroben und Bakterien entdeckt werden;

Aber was besonders wichtig ist, die Living Ethics Teaching eröffnet eine neue Seite der wissenschaftlichen Erkenntnis – die Auswirkungen von kosmischem Staub auf lebende Organismen, einschließlich des Menschen und seiner Energie. Es kann verschiedene Auswirkungen auf den menschlichen Körper und einige Prozesse auf der physischen und insbesondere auf der feinstofflichen Ebene haben.

Diese Information beginnt sich in der modernen wissenschaftlichen Forschung zu bestätigen. So wurden in den letzten Jahren komplexe organische Verbindungen auf kosmischen Staubpartikeln entdeckt, und einige Wissenschaftler haben begonnen, über kosmische Mikroben zu sprechen. Von besonderem Interesse sind in diesem Zusammenhang die am Institut für Paläontologie der Russischen Akademie der Wissenschaften durchgeführten Arbeiten zur bakteriellen Paläontologie. In diesen Arbeiten wurden neben Erdgestein auch Meteoriten untersucht. Es wird gezeigt, dass die in Meteoriten gefundenen Mikrofossilien Spuren der lebenswichtigen Aktivität von Mikroorganismen sind, von denen einige Cyanobakterien ähneln. In einer Reihe von Studien konnte die positive Wirkung kosmischer Materie auf das Pflanzenwachstum experimentell nachgewiesen und die Möglichkeit ihrer Beeinflussung des menschlichen Körpers belegt werden.

Die Autoren der Lehre der lebendigen Ethik empfehlen dringend, eine ständige Überwachung des Niederschlags von kosmischem Staub zu organisieren. Verwenden Sie als natürlichen Akkumulator Gletscher- und Schneeablagerungen in den Bergen in einer Höhe von über 7.000 m. Die Roerichs, die seit vielen Jahren im Himalaya leben, träumen davon, dort eine wissenschaftliche Station zu errichten. In einem Schreiben vom 13. Oktober 1930 teilte E.I. Roerich schreibt: „Der Bahnhof soll sich zur Stadt des Wissens entwickeln. Wir wollen in dieser Stadt eine Synthese der Errungenschaften geben, deshalb sollten alle Bereiche der Wissenschaft später darin vertreten sein ... Die Erforschung neuer kosmischer Strahlen, die der Menschheit neue wertvollste Energien verleihen, nur in der Höhe möglich, denn alles Feinste und Wertvollste und Mächtigste liegt in den reineren Schichten der Atmosphäre. Verdienen nicht auch all die Meteoritenschauer, die auf die schneebedeckten Gipfel fallen und von Gebirgsbächen in die Täler getragen werden, Aufmerksamkeit? .

Fazit

Die Erforschung des kosmischen Staubs ist inzwischen zu einem eigenständigen Bereich der modernen Astro- und Geophysik geworden. Dieses Problem ist besonders relevant, da Meteoritenstaub eine Quelle kosmischer Materie und Energie ist, die kontinuierlich aus dem Weltraum auf die Erde gebracht wird und geochemische und geophysikalische Prozesse aktiv beeinflusst sowie eine besondere Wirkung auf biologische Objekte, einschließlich Menschen, hat. Diese Prozesse sind noch weitgehend unerforscht. Bei der Untersuchung von kosmischem Staub wurden eine Reihe von Bestimmungen, die in den Quellen metawissenschaftlichen Wissens enthalten sind, nicht richtig angewendet. Meteorstaub manifestiert sich unter irdischen Bedingungen nicht nur als Phänomen der physischen Welt, sondern auch als Materie, die die Energie des Weltraums trägt, einschließlich der Welten anderer Dimensionen und anderer Materiezustände. Die Berücksichtigung dieser Rückstellungen erfordert die Entwicklung einer völlig neuen Methode zur Untersuchung von Meteoritenstaub. Die wichtigste Aufgabe bleibt aber das Sammeln und Analysieren von kosmischem Staub in verschiedenen natürlichen Reservoirs.

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Wissenschaftler der University of Hawaii machten eine sensationelle Entdeckung - Weltraumstaub enthält organische Materie, einschließlich Wasser, was die Möglichkeit bestätigt, verschiedene Lebensformen von einer Galaxie in eine andere zu übertragen. Kometen und Asteroiden, die im Weltraum herumschwirren, bringen regelmäßig Massen von Sternenstaub in die Atmosphäre von Planeten. Somit fungiert interstellarer Staub als eine Art „Transportmittel“, das Wasser mit organischen Stoffen zur Erde und zu anderen Planeten des Sonnensystems transportieren kann. Vielleicht führte einst der Strom kosmischen Staubs zur Entstehung von Leben auf der Erde. Es ist möglich, dass das Leben auf dem Mars, dessen Existenz in wissenschaftlichen Kreisen kontrovers diskutiert wird, auf dieselbe Weise entstanden sein könnte.

Der Mechanismus der Wasserbildung in der Struktur des kosmischen Staubs

Bei der Bewegung durch den Weltraum wird die Oberfläche interstellarer Staubpartikel bestrahlt, was zur Bildung von Wasserverbindungen führt. Dieser Mechanismus kann wie folgt genauer beschrieben werden: In Sonnenwirbelströmungen vorhandene Wasserstoffionen bombardieren die Hülle kosmischer Staubpartikel und schlagen einzelne Atome aus der Kristallstruktur eines Silikatminerals heraus, dem Hauptbaustoff intergalaktischer Objekte. Als Ergebnis dieses Prozesses wird Sauerstoff freigesetzt, der mit Wasserstoff reagiert. So entstehen Wassermoleküle mit Einschlüssen organischer Substanzen.

Asteroiden, Meteoriten und Kometen kollidieren mit der Oberfläche des Planeten und bringen eine Mischung aus Wasser und organischer Materie an die Oberfläche.

Was Weltraumstaub- ein Begleiter von Asteroiden, Meteoriten und Kometen, trägt Moleküle organischer Kohlenstoffverbindungen, war vorher bekannt. Dass Sternenstaub aber auch Wasser transportiert, ist nicht bewiesen. Erst jetzt haben amerikanische Wissenschaftler das erstmals herausgefunden organische Materie getragen von interstellaren Staubpartikeln zusammen mit Wassermolekülen.

Wie kam das Wasser zum Mond?

Die Entdeckung von US-Wissenschaftlern könnte dazu beitragen, den Schleier des Mysteriums über den Entstehungsmechanismus seltsamer Eisformationen zu lüften. Trotz der Tatsache, dass die Oberfläche des Mondes vollständig dehydriert ist, wurde durch Sondierung eine OH-Verbindung auf seiner Schattenseite nachgewiesen. Dieser Fund spricht für das mögliche Vorhandensein von Wasser in den Eingeweiden des Mondes.

Die andere Seite des Mondes ist komplett mit Eis bedeckt. Vielleicht trafen vor vielen Milliarden Jahren Wassermoleküle mit kosmischem Staub auf seine Oberfläche.

Seit der Ära der Apollo-Mondrover bei der Erforschung des Mondes, als Proben von Mondboden zur Erde gebracht wurden, sind Wissenschaftler zu dem Schluss gekommen sonniger Wind verursacht Veränderungen in der chemischen Zusammensetzung von Sternstaub, der die Oberflächen von Planeten bedeckt. Die Möglichkeit der Bildung von Wassermolekülen in der Dicke des kosmischen Staubs auf dem Mond wurde damals noch diskutiert, aber die damals verfügbaren analytischen Forschungsmethoden konnten diese Hypothese weder beweisen noch widerlegen.

Weltraumstaub - der Träger von Lebensformen

Aufgrund der Tatsache, dass Wasser in einem sehr kleinen Volumen gebildet wird und in einer dünnen Hülle auf der Oberfläche lokalisiert ist Weltraumstaub, erst jetzt ist es möglich, es mit einem hochauflösenden Elektronenmikroskop zu sehen. Wissenschaftler glauben, dass ein ähnlicher Mechanismus für die Bewegung von Wasser mit Molekülen organischer Verbindungen auch in anderen Galaxien möglich ist, wo es um den "Mutter" -Stern kreist. In ihren weiteren Studien wollen die Wissenschaftler genauer identifizieren, welche anorganischen und organische Materie basierend auf Kohlenstoff sind in der Struktur von Sternenstaub vorhanden.

Interessant zu wissen! Ein Exoplanet ist ein Planet, der sich außerhalb des Sonnensystems befindet und um einen Stern kreist. Auf der dieser Moment In unserer Galaxie wurden etwa 1000 Exoplaneten visuell entdeckt, die etwa 800 Planetensysteme bilden. Indirekte Nachweismethoden weisen jedoch auf die Existenz von 100 Milliarden Exoplaneten hin, von denen 5-10 Milliarden erdähnliche Parameter haben, das heißt, sie sind. Einen wesentlichen Beitrag zur Mission der Suche nach sonnensystemähnlichen Planetengruppen leistete das astronomische Satellitenteleskop Kepler, das 2009 zusammen mit dem Planet Hunters-Programm ins All geschossen wurde.

Wie konnte Leben auf der Erde entstehen?

Es ist sehr wahrscheinlich, dass Kometen, die mit hoher Geschwindigkeit durch den Weltraum reisen, in der Lage sind, beim Zusammenstoß mit dem Planeten genügend Energie zu erzeugen, um die Synthese komplexerer organischer Verbindungen, einschließlich Aminosäuremoleküle, aus den Bestandteilen des Eises zu beginnen. Ein ähnlicher Effekt tritt auf, wenn ein Meteorit mit der eisigen Oberfläche des Planeten kollidiert. Die Stoßwelle erzeugt Wärme, die die Bildung von Aminosäuren aus einzelnen Molekülen des Weltraumstaubs auslöst, die vom Sonnenwind verarbeitet werden.

Interessant zu wissen! Kometen bestehen aus großen Eisblöcken, die durch die Kondensation von Wasserdampf während der frühen Entstehung des Sonnensystems vor etwa 4,5 Milliarden Jahren entstanden sind. Kometen enthalten Kohlendioxid, Wasser, Ammoniak und Methanol in ihrer Struktur. Diese Stoffe könnten bei der Kollision von Kometen mit der Erde in einem frühen Stadium ihrer Entwicklung genug Energie produzieren, um Aminosäuren zu produzieren – die Bauproteine, die für die Entwicklung des Lebens notwendig sind.

Computersimulationen haben gezeigt, dass eisige Kometen, die vor Milliarden von Jahren auf die Erdoberfläche stürzten, möglicherweise präbiotische Mischungen und einfache Aminosäuren wie Glycin enthielten, aus denen später das Leben auf der Erde entstand.

Die Energiemenge, die bei der Kollision eines Himmelskörpers mit einem Planeten freigesetzt wird, reicht aus, um den Prozess der Bildung von Aminosäuren zu starten

Wissenschaftler haben herausgefunden, dass Eiskörper mit identischen organischen Verbindungen, die in Kometen vorkommen, im Sonnensystem zu finden sind. Beispielsweise enthalten Enceladus, einer der Satelliten des Saturn, oder Europa, ein Satellit des Jupiter, in ihrer Hülle organische Materie mit Eis vermischt. Hypothetisch kann jeder Beschuss von Satelliten durch Meteoriten, Asteroiden oder Kometen zur Entstehung von Leben auf diesen Planeten führen.

In Kontakt mit

In den Jahren 2003–2008 Eine Gruppe russischer und österreichischer Wissenschaftler untersuchte unter Beteiligung von Heinz Kohlmann, einem berühmten Paläontologen, Kurator des Nationalparks Eisenwurzen, die Katastrophe vor 65 Millionen Jahren, als mehr als 75% aller Organismen auf der Erde ausstarben, einschließlich Dinosaurier. Die meisten Forscher glauben, dass das Aussterben auf den Fall eines Asteroiden zurückzuführen ist, obwohl es andere Standpunkte gibt.

Spuren dieser Katastrophe in geologischen Schnitten stellen eine dünne Schicht schwarzen Tons mit einer Dicke von 1 bis 5 cm dar. Einer dieser Schnitte befindet sich in Österreich, in den Ostalpen, im Nationalpark nahe der Kleinstadt Gams, liegt 200 km südwestlich von Wien. Als Ergebnis der Untersuchung von Proben aus diesem Abschnitt mit einem Rasterelektronenmikroskop wurden Partikel ungewöhnlicher Form und Zusammensetzung gefunden, die unter irdischen Bedingungen nicht gebildet werden und zum kosmischen Staub gehören.

Weltraumstaub auf der Erde

Zum ersten Mal wurden Spuren kosmischer Materie auf der Erde in rotem Tiefseeton von einer englischen Expedition entdeckt, die mit dem Challenger-Schiff (1872–1876) den Grund des Weltozeans erkundete. Sie wurden 1891 von Murray und Renard beschrieben. An zwei Stationen im Südpazifik wurden aus einer Tiefe von 4300 m Proben von Ferromanganknollen und magnetischen Mikrokugeln mit einem Durchmesser von bis zu 100 µm geborgen, die später „Weltraumkugeln“ genannt wurden. Eisenmikrosphären, die von der Challenger-Expedition geborgen wurden, wurden jedoch erst in den letzten Jahren im Detail untersucht. Es stellte sich heraus, dass die Kugeln zu 90 % aus metallischem Eisen und zu 10 % aus Nickel bestehen und ihre Oberfläche mit einer dünnen Kruste aus Eisenoxid bedeckt ist.

Reis. 1. Monolith aus dem Abschnitt Gams 1, vorbereitet für die Probenahme. Schichten unterschiedlichen Alters sind mit lateinischen Buchstaben gekennzeichnet. Die Übergangstonschicht zwischen Kreide- und Paläogenzeit (etwa 65 Millionen Jahre alt), in der eine Anhäufung von Metallmikrokugeln und -platten gefunden wurde, ist mit dem Buchstaben „J“ gekennzeichnet. Foto von A.F. Grachev

Mit der Entdeckung mysteriöser Kugeln in Tiefseetonen ist tatsächlich der Beginn der Erforschung kosmischer Materie auf der Erde verbunden. Das Interesse der Forscher an diesem Problem explodierte jedoch nach den ersten Starts von Raumfahrzeugen, mit deren Hilfe es möglich wurde, Mondboden und Proben von Staubpartikeln aus verschiedenen Teilen des Sonnensystems auszuwählen. Die Werke von K.P. Florensky (1963), der die Spuren der Tunguska-Katastrophe untersuchte, und E.L. Krinov (1971), der Meteoritenstaub am Ort des Einschlags des Sikhote-Alin-Meteoriten untersuchte.

Das Interesse der Forscher an metallischen Mikrokugeln hat zu ihrer Entdeckung in Sedimentgesteinen unterschiedlichen Alters und unterschiedlichen Ursprungs geführt. Mikrokugeln aus Metall wurden im Eis der Antarktis und Grönlands, in Tiefseesedimenten und Manganknollen, im Sand von Wüsten und Küstenstränden gefunden. Sie werden oft in Meteoritenkratern und neben ihnen gefunden.

Im letzten Jahrzehnt wurden metallische Mikrokugeln außerirdischen Ursprungs in Sedimentgesteinen unterschiedlichen Alters gefunden: vom unteren Kambrium (vor etwa 500 Millionen Jahren) bis zu modernen Formationen.

Daten zu Mikrosphären und anderen Partikeln aus alten Ablagerungen ermöglichen es, die Volumina sowie die Gleichmäßigkeit oder Ungleichmäßigkeit der Versorgung der Erde mit kosmischer Materie, die Änderung der Zusammensetzung von Partikeln, die aus dem Weltraum auf die Erde gelangten, und die zu beurteilen Hauptquellen zu diesem Thema. Das ist wichtig, weil diese Prozesse die Entwicklung des Lebens auf der Erde beeinflussen. Viele dieser Fragen sind noch lange nicht gelöst, aber die Sammlung von Daten und ihre umfassende Untersuchung werden es zweifellos ermöglichen, sie zu beantworten.

Es ist jetzt bekannt, dass die Gesamtmasse des Staubs, der in der Erdumlaufbahn zirkuliert, etwa 1015 Tonnen beträgt.Jedes Jahr fallen 4 bis 10.000 Tonnen kosmischer Materie auf die Erdoberfläche. 95 % der Materie, die auf die Erdoberfläche fällt, sind Partikel mit einer Größe von 50-400 Mikrometern. Die Frage, wie sich die Ankunftsrate kosmischer Materie auf der Erde mit der Zeit verändert, bleibt trotz der vielen Studien, die in den letzten 10 Jahren durchgeführt wurden, bis heute umstritten.

Basierend auf der Größe kosmischer Staubpartikel werden derzeit interplanetarer kosmischer Staub mit einer Größe von weniger als 30 Mikrometer und Mikrometeoriten mit einer Größe von mehr als 50 Mikrometer unterschieden. Noch früher hatte E.L. Krinov schlug vor, die kleinsten Fragmente eines von der Oberfläche geschmolzenen Meteoriten Mikrometeoriten zu nennen.

Strenge Kriterien zur Unterscheidung zwischen kosmischem Staub und Meteoritenpartikeln wurden noch nicht entwickelt, und selbst am Beispiel der von uns untersuchten Hams-Sektion hat sich gezeigt, dass Metallpartikel und Mikrokugeln in Form und Zusammensetzung vielfältiger sind als die vorhandenen Klassifikationen. Die nahezu perfekte Kugelform, der metallische Glanz und die magnetischen Eigenschaften der Teilchen galten als Beweis für ihren kosmischen Ursprung. Laut Geochemiker E.V. Sobotovich, "das einzige morphologische Kriterium zur Beurteilung der Kosmogenität des untersuchten Materials ist das Vorhandensein von geschmolzenen Kugeln, einschließlich magnetischer." Neben der äußerst vielfältigen Form ist jedoch die chemische Zusammensetzung der Substanz von grundlegender Bedeutung. Die Forscher fanden heraus, dass es neben Mikrokugeln kosmischen Ursprungs eine Vielzahl von Kugeln unterschiedlicher Genese gibt - verbunden mit vulkanischer Aktivität, der lebenswichtigen Aktivität von Bakterien oder Metamorphose. Es gibt Hinweise darauf, dass eisenhaltige Mikrokugeln vulkanischen Ursprungs mit viel geringerer Wahrscheinlichkeit eine ideale Kugelform haben und darüber hinaus eine erhöhte Beimischung von Titan (Ti) (mehr als 10 %) aufweisen.

Russisch-österreichische Geologengruppe und Filmteam des Wiener Fernsehens über die Sektion Gams in den Ostalpen. Im Vordergrund - A. F. Grachev

Ursprung des kosmischen Staubs

Die Frage nach der Herkunft des kosmischen Staubs wird noch immer diskutiert. Professor E. V. Sobotovich glaubte, dass kosmischer Staub die Überreste der ursprünglichen protoplanetaren Wolke sein könnten, die 1973 von B.Yu beanstandet wurde. Levin und A.N. Simonenko, der glaubte, dass eine fein verteilte Substanz nicht lange konserviert werden könne (Earth and Universe, 1980, Nr. 6).

Es gibt noch eine andere Erklärung: Die Bildung von kosmischem Staub ist mit der Zerstörung von Asteroiden und Kometen verbunden. Wie von E.V. Sobotovich, wenn sich die Menge an kosmischem Staub, die in die Erde eindringt, nicht mit der Zeit ändert, dann B.Yu. Levin und A.N. Simonenko.

Trotz der Vielzahl an Studien kann die Antwort auf diese grundsätzliche Frage derzeit nicht gegeben werden, da nur sehr wenige quantitative Abschätzungen vorliegen und deren Genauigkeit umstritten ist. Kürzlich deuten Daten aus NASA-Isotopenstudien von kosmischen Staubpartikeln, die in der Stratosphäre gesammelt wurden, auf die Existenz von Partikeln präsolaren Ursprungs hin. In diesem Staub wurden Mineralien wie Diamant, Moissanit (Siliciumcarbid) und Korund gefunden, deren Entstehung anhand von Kohlenstoff- und Stickstoffisotopen auf die Zeit vor der Entstehung des Sonnensystems zurückgeführt werden kann.

Die Bedeutung der Untersuchung von kosmischem Staub im geologischen Teil liegt auf der Hand. Dieser Artikel stellt die ersten Ergebnisse der Untersuchung kosmischer Materie in der Übergangstonschicht an der Kreide-Paläogen-Grenze (vor 65 Millionen Jahren) aus dem Gams-Abschnitt in den Ostalpen (Österreich) vor.

Allgemeine Merkmale der Gams-Sektion

Teilchen kosmischen Ursprungs wurden aus mehreren Abschnitten der Übergangsschichten zwischen Kreide und Paläogen (in der germanischen Literatur - die K/T-Grenze) gewonnen, die sich in der Nähe des Alpendorfes Gams befinden, wo der gleichnamige Fluss an mehreren Stellen mündet diese Grenze.

Im Abschnitt Gams 1 wurde ein Monolith aus dem Aufschluss geschnitten, in dem die K/T-Grenze sehr gut zum Ausdruck kommt. Seine Höhe beträgt 46 cm, die Breite beträgt 30 cm im unteren Teil und 22 cm im oberen Teil, die Dicke beträgt 4 cm. ,C…W), und in jeder Schicht sind die Zahlen (1, 2, 3 usw.) wurden auch alle 2 cm markiert. Die Übergangsschicht J an der K/T-Grenzfläche wurde genauer untersucht, wobei sechs Teilschichten mit einer Dicke von etwa 3 mm identifiziert wurden.

Die Ergebnisse der in der Sektion Gams 1 erhaltenen Studien werden in der Untersuchung einer anderen Sektion - Gams 2 - weitgehend wiederholt. Der Studienkomplex umfasste die Untersuchung von Dünnschnitten und monomineralischen Fraktionen, deren chemische Analyse sowie Röntgenfluoreszenz, Neutronenaktivierung und Röntgenstrukturanalysen, Analyse von Helium, Kohlenstoff und Sauerstoff, Bestimmung der Zusammensetzung von Mineralien an einer Mikrosonde, magnetominerogische Analyse.

Vielzahl von Mikropartikeln

Eisen- und Nickelmikrokugeln aus der Übergangsschicht zwischen Kreide und Paläogen im Gams-Abschnitt: 1 – Fe-Mikrokugel mit rauer, netzartig-hügeliger Oberfläche (oberer Teil der Übergangsschicht J); 2 – Fe-Mikrokugel mit rauer, längsparalleler Oberfläche (unterer Teil der Übergangsschicht J); 3 – Fe-Mikrokugel mit Elementen der kristallographischen Facettierung und der groben Oberflächentextur des Zellnetzwerks (Schicht M); 4 – Fe-Mikrokugel mit dünner Netzwerkoberfläche (oberer Teil der Übergangsschicht J); 5 – Ni-Mikrokugel mit Kristalliten auf der Oberfläche (oberer Teil der Übergangsschicht J); 6 – Aggregat aus gesinterten Ni-Mikrokugeln mit Kristalliten auf der Oberfläche (oberer Teil der Übergangsschicht J); 7 – Aggregat aus Ni-Mikrokügelchen mit Mikrodiamanten (C; oberer Teil der Übergangsschicht J); 8, 9 – charakteristische Formen von Metallpartikeln aus der Übergangsschicht zwischen Kreide und Paläogen im Abschnitt Gams in den Ostalpen.

In der Übergangstonschicht zwischen den beiden geologischen Grenzen – Kreide und Paläogen, sowie auf zwei Ebenen in den darüber liegenden Ablagerungen des Paläozäns im Gams-Abschnitt wurden viele Metallpartikel und Mikrokugeln kosmischen Ursprungs gefunden. Sie sind viel vielfältiger in Form, Oberflächenstruktur und chemischer Zusammensetzung als alle bisher bekannten Tonschichten dieses Zeitalters in anderen Regionen der Welt.

In der Gams-Sektion wird die kosmische Materie durch fein verteilte Partikel verschiedener Formen dargestellt, von denen die häufigsten magnetische Mikrokugeln mit einer Größe von 0,7 bis 100 μm sind, die zu 98% aus reinem Eisen bestehen. Solche Partikel in Form von Kügelchen oder Mikrokügelchen finden sich in großen Mengen nicht nur in Schicht J, sondern auch höher, in Tonen des Paläozäns (Schichten K und M).

Die Mikrokügelchen bestehen aus reinem Eisen oder Magnetit, einige von ihnen haben Verunreinigungen aus Chrom (Cr), einer Legierung aus Eisen und Nickel (Avaruit) und reinem Nickel (Ni). Einige Fe-Ni-Partikel enthalten eine Beimischung von Molybdän (Mo). In der Übergangstonschicht zwischen Kreide und Paläogen wurden sie alle erstmals entdeckt.

Noch nie zuvor sind Partikel mit einem hohen Nickelgehalt und einer signifikanten Beimischung von Molybdän, Mikrokugeln mit Chrom und Spiraleisenstücken begegnet. Neben Metallmikrokugeln und -partikeln wurden in der Übergangstonschicht in Gams Ni-Spinell, Mikrodiamanten mit Mikrokugeln aus reinem Ni und zerrissene Platten aus Au und Cu gefunden, die in den darunter und darüber liegenden Ablagerungen nicht zu finden sind.

Charakterisierung von Mikropartikeln

Metallische Mikrokugeln im Abschnitt Gams sind auf drei stratigraphischen Ebenen vorhanden: Eisenhaltige Partikel verschiedener Formen sind in der Übergangstonschicht konzentriert, in den darüber liegenden feinkörnigen Sandsteinen der Schicht K, und die dritte Ebene wird von Schluffsteinen der Schicht M gebildet.

Einige Kugeln haben eine glatte Oberfläche, andere eine netzartige, hügelige Oberfläche und wieder andere sind mit einem Netzwerk kleiner polygonaler Risse oder einem System paralleler Risse bedeckt, die sich von einem Hauptriss aus erstrecken. Sie sind hohl, schalenartig, mit einem Tonmineral gefüllt und können auch eine innere konzentrische Struktur haben. Metallische Partikel und Fe-Mikrokugeln treten in der gesamten Übergangstonschicht auf, sind jedoch hauptsächlich in den unteren und mittleren Horizonten konzentriert.

Mikrometeorite sind geschmolzene Partikel aus reinem Eisen oder einer Fe-Ni-Eisen-Nickel-Legierung (Awaruit); ihre Größe beträgt 5 bis 20 Mikrometer. Zahlreiche weiße Teilchen sind auf das obere Niveau der Übergangsschicht J beschränkt, während rein eisenhaltige Teilchen in den unteren und oberen Teilen der Übergangsschicht vorhanden sind.

Partikel in Form von Plättchen mit quer unebener Oberfläche bestehen nur aus Eisen, ihre Breite beträgt 10–20 µm und ihre Länge bis zu 150 µm. Sie sind leicht bogenförmig gekrümmt und treten am Fuß der Übergangsschicht J auf. In deren unterem Teil befinden sich auch Fe-Ni-Scheiben mit einer Beimischung von Mo.

Platten aus einer Legierung aus Eisen und Nickel haben eine längliche Form, leicht gekrümmt, mit Längsrillen auf der Oberfläche, die Abmessungen variieren in der Länge von 70 bis 150 Mikrometer bei einer Breite von etwa 20 Mikrometer. Sie sind häufiger in den unteren und mittleren Teilen der Übergangsschicht.

Eisenplatten mit Längsrillen sind in Form und Größe identisch mit Ni-Fe-Legierungsplatten. Sie sind auf die unteren und mittleren Teile der Übergangsschicht beschränkt.

Von besonderem Interesse sind Partikel aus reinem Eisen, die die Form einer regelmäßigen Spirale haben und in Form eines Hakens gebogen sind. Sie bestehen überwiegend aus reinem Fe, seltener handelt es sich um eine Fe-Ni-Mo-Legierung. Spiralförmige Eisenpartikel treten im oberen Teil der J-Schicht und in der darüber liegenden Sandsteinschicht (K-Schicht) auf. An der Basis der Übergangsschicht J wurde ein spiralförmiges Fe-Ni-Mo-Partikel gefunden.

Im oberen Teil der Übergangsschicht J befanden sich mehrere Mikrodiamantkörner, die mit Ni-Mikrokügelchen gesintert waren. Mikroprobenuntersuchungen von Nickelkugeln, die an zwei Instrumenten (mit Wellen- und energiedispersiven Spektrometern) durchgeführt wurden, zeigten, dass diese Kugeln aus fast reinem Nickel unter einem dünnen Nickeloxidfilm bestehen. Die Oberfläche aller Nickelkugeln ist mit ausgeprägten Kristalliten mit ausgeprägten Zwillingen von 1–2 µm Größe übersät. Solches reines Nickel in Form von Kugeln mit gut kristallisierter Oberfläche findet man weder in magmatischen Gesteinen noch in Meteoriten, wo Nickel zwangsläufig eine erhebliche Menge an Verunreinigungen enthält.

Bei der Untersuchung eines Monolithen aus dem Abschnitt Gams 1 wurden reine Ni-Kugeln nur im obersten Teil der Übergangsschicht J (in ihrem obersten Teil eine sehr dünne Sedimentschicht J 6, deren Dicke 200 μm nicht überschreitet) und entsprechend gefunden Gemäß den Daten der thermomagnetischen Analyse ist metallisches Nickel in der Übergangsschicht vorhanden, beginnend mit der Unterschicht J4. Hier wurden neben Ni-Kugeln auch Diamanten gefunden. In einer Schicht, die einem Würfel mit einer Fläche von 1 cm2 entnommen wurde, liegt die Anzahl der gefundenen Diamantkörner im Zehnerbereich (von Bruchteilen von Mikrometern bis zu mehreren zehn Mikrometern Größe) und Hunderten von Nickelkugeln derselben Größe.

In Proben des oberen Teils der Übergangsschicht, die direkt dem Aufschluss entnommen wurden, wurden Diamanten mit kleinen Nickelpartikeln auf der Kornoberfläche gefunden. Es ist bezeichnend, dass das Vorhandensein des Minerals Moissanit auch während der Untersuchung von Proben aus diesem Teil der Schicht J entdeckt wurde. Zuvor wurden Mikrodiamanten in der Übergangsschicht an der Kreide-Paläogen-Grenze in Mexiko gefunden.

Funde in anderen Gegenden

Hams-Mikrosphären mit einer konzentrischen inneren Struktur ähneln denen, die von der Challenger-Expedition in Tiefseetonen des Pazifischen Ozeans abgebaut wurden.

Eisenpartikel von unregelmäßiger Form mit geschmolzenen Kanten sowie in Form von Spiralen und gekrümmten Haken und Platten sind den Zerstörungsprodukten von Meteoriten, die auf die Erde fallen, sehr ähnlich, sie können als Meteoriteneisen betrachtet werden. Avaruite und reine Nickelpartikel können derselben Kategorie zugeordnet werden.

Gekrümmte Eisenpartikel kommen den verschiedenen Formen von Pele-Tränen nahe - Lavatropfen (Lapilli), die Vulkane bei Eruptionen in flüssigem Zustand aus ihren Öffnungen ausstoßen.

So ist die Übergangstonschicht in Gams heterogen aufgebaut und deutlich zweigeteilt. Im unteren und mittleren Teil überwiegen Eisenpartikel und Mikrokugeln, während der obere Teil der Schicht mit Nickel angereichert ist: Awaruit-Partikel und Nickel-Mikrokugeln mit Diamanten. Dies wird nicht nur durch die Verteilung von Eisen- und Nickelpartikeln im Ton bestätigt, sondern auch durch die Daten chemischer und thermomagnetischer Analysen.

Der Vergleich der Daten der thermomagnetischen Analyse und der Mikrosondenanalyse weist auf eine extreme Inhomogenität in der Verteilung von Nickel, Eisen und deren Legierungen innerhalb der Schicht J hin, jedoch wird nach den Ergebnissen der thermomagnetischen Analyse reines Nickel nur ab der Schicht J4 erfasst. Bemerkenswert ist auch, dass spiralförmiges Eisen hauptsächlich im oberen Teil der Schicht J auftritt und weiterhin in der darüber liegenden Schicht K auftritt, wo jedoch wenige Fe-, Fe-Ni-Partikel mit isometrischer oder lamellarer Form vorhanden sind.

Wir betonen, dass eine solch deutliche Differenzierung in Bezug auf Eisen, Nickel und Iridium, die sich in der Übergangstonschicht in Gamsa manifestiert, auch in anderen Regionen existiert. So manifestierte sich im amerikanischen Bundesstaat New Jersey in der Übergangsschicht (6 cm) der Kügelchen die Iridiumanomalie scharf an ihrer Basis, während Impaktminerale nur im oberen (1 cm) Teil dieser Schicht konzentriert sind. In Haiti gibt es an der Kreide-Paläogen-Grenze und im obersten Teil der Sphärulenschicht eine starke Anreicherung von Ni und Impaktquarz.

Hintergrundphänomen für die Erde

Viele Merkmale der gefundenen Fe- und Fe-Ni-Kügelchen ähneln den Kugeln, die von der Challenger-Expedition in den Tiefseetonen des Pazifischen Ozeans, im Gebiet der Tunguska-Katastrophe und den Einschlagstellen der Sikhote-Alin entdeckt wurden Meteorit und dem Nio-Meteoriten in Japan sowie in Sedimentgesteinen unterschiedlichen Alters aus vielen Regionen der Welt. Mit Ausnahme der Gebiete der Tunguska-Katastrophe und des Sikhote-Alin-Meteoriteneinbruchs bildeten sich in allen anderen Fällen nicht nur Kügelchen, sondern auch Partikel verschiedener Morphologien, bestehend aus reinem Eisen (manchmal mit Chrom) und Nickel-Eisen-Legierung , steht in keinem Zusammenhang mit dem Aufprallereignis. Wir betrachten das Auftreten solcher Teilchen als Folge des Aufpralls von kosmischem interplanetarem Staub auf die Erdoberfläche – ein Prozess, der seit der Entstehung der Erde kontinuierlich andauert und eine Art Hintergrundphänomen darstellt.

Viele Partikel, die in der Gams-Sektion untersucht wurden, haben eine ähnliche Zusammensetzung wie die chemische Massenzusammensetzung der Meteoritensubstanz am Ort des Einschlags des Sikhote-Alin-Meteoriten (laut E. L. Krinov sind dies 93,29 % Eisen, 5,94 % Nickel, 0,38 % Kobalt).

Das Vorhandensein von Molybdän in einigen der Partikel ist nicht unerwartet, da viele Arten von Meteoriten es enthalten. Der Gehalt an Molybdän in Meteoriten (Eisen, Gestein und kohlige Chondriten) reicht von 6 bis 7 g/t. Die wichtigste war die Entdeckung von Molybdänit im Allende-Meteoriten als Einschluss in einer Metalllegierung der folgenden Zusammensetzung (Gew.-%): Fe – 31,1, Ni – 64,5, Co – 2,0, Cr – 0,3, V – 0,5, P – 0,1. Es sollte beachtet werden, dass natives Molybdän und Molybdänit auch im Mondstaub gefunden wurden, der von den automatischen Stationen Luna-16, Luna-20 und Luna-24 beprobt wurde.

Die erstmals gefundenen Kugeln aus reinem Nickel mit gut kristallisierter Oberfläche sind weder in magmatischen Gesteinen noch in Meteoriten bekannt, wo Nickel zwangsläufig eine erhebliche Menge an Verunreinigungen enthält. Eine solche Oberflächenstruktur aus Nickelkugeln könnte beim Einschlag eines Asteroiden (Meteoriten) entstanden sein, was zu einer Energiefreisetzung führte, die es ermöglichte, das Material des gefallenen Körpers nicht nur zu schmelzen, sondern auch zu verdampfen. Metalldämpfe konnten durch die Explosion in eine große Höhe (wahrscheinlich mehrere zehn Kilometer) emporgehoben werden, wo eine Kristallisation stattfand.

Partikel aus Awaruit (Ni3Fe) werden zusammen mit metallischen Nickelkugeln gefunden. Sie gehören zum Meteoritenstaub, und geschmolzene Eisenpartikel (Mikrometeoriten) sollten als "Meteoritenstaub" (nach der Terminologie von E. L. Krinov) betrachtet werden. Die zusammen mit den Nickelkugeln angetroffenen Diamantkristalle entstanden vermutlich durch das Abtragen (Schmelzen und Verdampfen) des Meteoriten aus derselben Dampfwolke während seiner anschließenden Abkühlung. Es ist bekannt, dass synthetische Diamanten durch spontane Kristallisation aus einer Kohlenstofflösung in einer Schmelze von Metallen (Ni, Fe) oberhalb der Graphit-Diamant-Phasengleichgewichtslinie in Form von Einkristallen, deren Verwachsungen, Zwillingen, polykristallinen Aggregaten, Gerüstkristallen erhalten werden , nadelförmige Kristalle und unregelmäßige Körner. Nahezu alle aufgeführten typomorphen Merkmale von Diamantkristallen wurden in der untersuchten Probe gefunden.

Dies lässt den Schluss zu, dass die Prozesse der Kristallisation von Diamant in einer Wolke aus Nickel-Kohlenstoff-Dampf während seiner Abkühlung und der spontanen Kristallisation aus einer Kohlenstofflösung in einer Nickelschmelze in Experimenten ähnlich sind. Die endgültige Schlussfolgerung über die Natur des Diamanten kann jedoch nach detaillierten Isotopenstudien gezogen werden, für die es notwendig ist, genügend zu erhalten große Menge Substanzen.

So zeigte die Untersuchung kosmischer Materie in der Übergangstonschicht an der Grenze zwischen Kreidezeit und Paläogen ihre Anwesenheit in allen Teilen (von Schicht J1 bis Schicht J6), aber Anzeichen eines Einschlagsereignisses werden nur von Schicht J4 aufgezeichnet, die 65 Millionen beträgt Jahre alt. Diese Schicht aus kosmischem Staub kann mit der Zeit des Todes von Dinosauriern verglichen werden.

A. F. GRACHEV Doktor der geologischen und mineralogischen Wissenschaften, V. A. TSELMOVICH Kandidat der physikalischen und mathematischen Wissenschaften, Institut für Physik der Erde RAS (IFZ RAS), OA KORCHAGIN Kandidat der geologischen und mineralogischen Wissenschaften, Geologisches Institut der Russischen Akademie der Wissenschaften (GIN RAS ).

Zeitschrift "Erde und Universum" № 5 2008.