Olá. Nesta palestra, falaremos com você sobre poeira. Mas não sobre o que se acumula em seus quartos, mas sobre poeira cósmica. O que é isso?

A poeira espacial é partículas muito pequenas de matéria sólida encontradas em qualquer parte do universo, incluindo poeira meteorítica e matéria interestelar que podem absorver a luz das estrelas e formar nebulosas escuras nas galáxias. Partículas esféricas de poeira com cerca de 0,05 mm de diâmetro são encontradas em alguns sedimentos marinhos; acredita-se que sejam os restos daquelas 5.000 toneladas de poeira cósmica que caem anualmente no globo.

Os cientistas acreditam que a poeira cósmica é formada não apenas a partir da colisão, a destruição de pequenos corpos sólidos, mas também devido ao espessamento do gás interestelar. A poeira cósmica se distingue por sua origem: a poeira é intergaláctica, interestelar, interplanetária e circunplanetária (geralmente em um sistema de anéis).

Grãos de poeira cósmica surgem principalmente nas atmosferas de fluxo lento de estrelas anãs vermelhas, bem como em processos explosivos em estrelas e na rápida ejeção de gás dos núcleos de galáxias. Outras fontes de poeira cósmica são nebulosas planetárias e protoestelares, atmosferas estelares e nuvens interestelares.

Nuvens inteiras de poeira cósmica, que estão na camada de estrelas que formam a Via Láctea, nos impedem de observar aglomerados estelares distantes. Um aglomerado estelar como as Plêiades está completamente submerso em uma nuvem de poeira. As estrelas mais brilhantes que estão neste aglomerado iluminam a poeira, como uma lanterna ilumina a neblina à noite. A poeira cósmica só pode brilhar pela luz refletida.

Os raios azuis de luz que passam pela poeira cósmica são mais atenuados do que os vermelhos, de modo que a luz das estrelas que chegam até nós parece amarelada e até avermelhada. Regiões inteiras do espaço mundial permanecem fechadas à observação precisamente por causa da poeira cósmica.

A poeira interplanetária, pelo menos em comparação com a Terra, é um assunto bastante bem estudado. Preenchendo todo o espaço do sistema solar e concentrado no plano de seu equador, nasceu em grande parte como resultado de colisões aleatórias de asteróides e da destruição de cometas que se aproximam do Sol. A composição da poeira, de fato, não difere da composição dos meteoritos que caem na Terra: é muito interessante estudá-la, e ainda há muitas descobertas a serem feitas nessa área, mas parece que não há intriga aqui. Mas graças a essa poeira em particular, com bom tempo no oeste imediatamente após o pôr do sol ou no leste antes do nascer do sol, você pode admirar um pálido cone de luz acima do horizonte. Este é o chamado zodiacal - luz solar espalhada por pequenas partículas de poeira cósmica.

Muito mais interessante é a poeira interestelar. Sua característica distintiva é a presença de um núcleo e casca sólidos. O núcleo parece consistir principalmente de carbono, silício e metais. E a concha é feita principalmente de elementos gasosos congelados na superfície do núcleo, cristalizados nas condições de “congelamento profundo” do espaço interestelar, e isso é cerca de 10 kelvins, hidrogênio e oxigênio. No entanto, existem impurezas de moléculas nele e mais complicadas. São amônia, metano e até moléculas orgânicas poliatômicas que aderem a um grão de poeira ou se formam em sua superfície durante as andanças. Algumas dessas substâncias, é claro, voam para longe de sua superfície, por exemplo, sob a ação da radiação ultravioleta, mas esse processo é reversível - algumas voam, outras congelam ou são sintetizadas.

Se a galáxia se formou, de onde vem a poeira - em princípio, os cientistas entendem. Suas fontes mais significativas são as novas e as supernovas, que perdem parte de sua massa, "despejando" a casca no espaço circundante. Além disso, a poeira também nasce na atmosfera em expansão das gigantes vermelhas, de onde é literalmente varrida pela pressão da radiação. Em sua atmosfera legal, pelos padrões das estrelas, (cerca de 2,5 a 3 mil kelvins), existem muitas moléculas relativamente complexas.
Mas aqui está um mistério que ainda não foi resolvido. Sempre se acreditou que a poeira é um produto da evolução das estrelas. Em outras palavras, as estrelas devem nascer, existir por algum tempo, envelhecer e, digamos, produzir poeira na última explosão de supernova. O que veio primeiro, o ovo ou a galinha? A primeira poeira necessária para o nascimento de uma estrela, ou a primeira estrela, que por algum motivo nasceu sem a ajuda da poeira, envelheceu, explodiu, formando a primeiríssima poeira.
O que foi no começo? Afinal, quando o Big Bang aconteceu há 14 bilhões de anos, havia apenas hidrogênio e hélio no Universo, nenhum outro elemento! Foi então que começaram a surgir as primeiras galáxias, enormes nuvens, e nelas as primeiras estrelas começaram a emergir delas, que tiveram que percorrer um longo caminho na vida. As reações termonucleares nos núcleos das estrelas deveriam “soldar” elementos químicos mais complexos, transformar hidrogênio e hélio em carbono, nitrogênio, oxigênio etc. soltando a casca. Então essa massa teve que esfriar, esfriar e, finalmente, virar pó. Mas já 2 bilhões de anos após o Big Bang, nas primeiras galáxias, havia poeira! Com a ajuda de telescópios, foi descoberto em galáxias que estão a 12 bilhões de anos-luz da nossa. Ao mesmo tempo, 2 bilhões de anos é um período muito curto para o ciclo de vida completo de uma estrela: durante esse período, a maioria das estrelas não tem tempo para envelhecer. De onde veio a poeira na jovem Galáxia, se não deveria haver nada além de hidrogênio e hélio, é um mistério.

Olhando para a hora, o professor sorriu levemente.

Mas você tentará desvendar esse mistério em casa. Vamos escrever a tarefa.

Trabalho de casa.

1. Tente raciocinar sobre o que apareceu primeiro, a primeira estrela ou ainda é poeira?

Tarefa adicional.

1. Informe sobre qualquer tipo de poeira (interstelar, interplanetária, circumplanetária, intergaláctica)

2. Composição. Imagine-se como um cientista designado para investigar a poeira espacial.

3. Fotos.

caseiro tarefa para os alunos:

1. Por que a poeira é necessária no espaço?

Tarefa adicional.

1. Informe sobre qualquer tipo de poeira. Ex-alunos da escola se lembram das regras.

2. Composição. Desaparecimento da poeira cósmica.

3. Fotos.

Durante 2003-2008 um grupo de cientistas russos e austríacos com a participação de Heinz Kohlmann, um famoso paleontólogo, curador do Parque Nacional Eisenwurzen, estudou a catástrofe que aconteceu há 65 milhões de anos, quando mais de 75% de todos os organismos morreram na Terra, incluindo os dinossauros . A maioria dos pesquisadores acredita que a extinção foi devido à queda de um asteroide, embora existam outros pontos de vista.

Vestígios desta catástrofe em seções geológicas são representados por uma fina camada de argila preta com espessura de 1 a 5 cm. Uma dessas seções está localizada na Áustria, nos Alpes Orientais, no Parque Nacional perto da pequena cidade de Gams, localizado a 200 km a sudoeste de Viena. Como resultado do estudo de amostras desta seção usando um microscópio eletrônico de varredura, foram encontradas partículas de forma e composição incomuns, que não são formadas em condições terrestres e pertencem à poeira cósmica.

Poeira do espaço na terra

Pela primeira vez, vestígios de matéria cósmica na Terra foram descobertos em argilas vermelhas do fundo do mar por uma expedição inglesa que explorou o fundo do Oceano Mundial no navio Challenger (1872-1876). Eles foram descritos por Murray e Renard em 1891. Em duas estações no Oceano Pacífico Sul, amostras de nódulos de ferromanganês e microesferas magnéticas de até 100 µm de diâmetro foram recuperadas de uma profundidade de 4300 m, posteriormente chamadas de “bolas cósmicas”. No entanto, as microesferas de ferro recuperadas pela expedição Challenger só foram estudadas em detalhes nos últimos anos. Descobriu-se que as bolas são 90% de ferro metálico, 10% de níquel e sua superfície é coberta com uma fina crosta de óxido de ferro.

Arroz. 1. Monólito da seção Gams 1, preparado para amostragem. Camadas de diferentes idades são indicadas por letras latinas. A camada de argila de transição entre os períodos Cretáceo e Paleógeno (com cerca de 65 milhões de anos), na qual foi encontrado um acúmulo de microesferas e placas metálicas, é marcada com a letra "J". Foto de A. F. Grachev

Com a descoberta de bolas misteriosas em argilas do fundo do mar, de fato, o início do estudo da matéria cósmica na Terra está conectado. No entanto, uma explosão de interesse dos pesquisadores por esse problema ocorreu após os primeiros lançamentos de espaçonaves, com a ajuda dos quais foi possível selecionar solo lunar e amostras de partículas de poeira de diferentes partes do sistema solar. As obras de K. P. Florensky (1963), que estudou os vestígios da catástrofe de Tunguska, e E.L. Krinov (1971), que estudou poeira meteórica no local da queda do meteorito Sikhote-Alin.

O interesse dos pesquisadores pelas microesferas metálicas levou à sua descoberta em rochas sedimentares de diferentes idades e origens. Microesferas de metal foram encontradas no gelo da Antártida e da Groenlândia, em sedimentos oceânicos profundos e nódulos de manganês, nas areias de desertos e praias costeiras. Eles são frequentemente encontrados em crateras de meteoritos e próximos a eles.

Na última década, microesferas metálicas de origem extraterrestre foram encontradas em rochas sedimentares de diferentes idades: desde o Cambriano Inferior (cerca de 500 milhões de anos atrás) até formações modernas.

Dados sobre microesferas e outras partículas de depósitos antigos permitem julgar os volumes, bem como a uniformidade ou desigual do fornecimento de matéria cósmica à Terra, a mudança na composição das partículas que vieram do espaço para a Terra e a fontes primárias deste assunto. Isso é importante porque esses processos afetam o desenvolvimento da vida na Terra. Muitas dessas questões ainda estão longe de serem resolvidas, mas o acúmulo de dados e seu estudo abrangente permitirão, sem dúvida, respondê-las.

Sabe-se agora que a massa total de poeira que circula na órbita da Terra é de cerca de 1015 toneladas.A cada ano, de 4 a 10 mil toneladas de matéria cósmica caem na superfície da Terra. 95% da matéria que cai na superfície da Terra são partículas com um tamanho de 50-400 mícrons. A questão de como a taxa de chegada da matéria cósmica à Terra muda com o tempo permanece controversa até agora, apesar dos muitos estudos realizados nos últimos 10 anos.

Com base no tamanho das partículas de poeira cósmica, poeira cósmica interplanetária com tamanho inferior a 30 mícrons e micrometeoritos maiores que 50 mícrons estão atualmente isolados. Ainda antes, E. L. Krinov sugeriu que os menores fragmentos de um meteoroide derretido da superfície fossem chamados de micrometeoritos.

Critérios estritos para distinguir entre poeira cósmica e partículas de meteoritos ainda não foram desenvolvidos, e mesmo usando o exemplo da seção de Hams por nós estudada, foi demonstrado que as partículas e microesferas metálicas são mais diversas em forma e composição do que as fornecidas pelas existentes. classificações. A forma esférica quase ideal, o brilho metálico e as propriedades magnéticas das partículas foram considerados como prova de sua origem cósmica. De acordo com o geoquímico E.V. Sobotovich, "o único critério morfológico para avaliar a cosmogenicidade do material em estudo é a presença de bolas derretidas, inclusive magnéticas". No entanto, além da forma extremamente diversa, a composição química da substância é de fundamental importância. Os pesquisadores descobriram que, junto com as microesferas de origem cósmica, existe um grande número de bolas de gênese diferente - associadas à atividade vulcânica, à atividade vital das bactérias ou ao metamorfismo. Há evidências de que microesferas ferruginosas de origem vulcânica são muito menos propensas a ter uma forma esférica ideal e, além disso, têm uma mistura aumentada de titânio (Ti) (mais de 10%).

Grupo russo-austríaco de geólogos e equipe de filmagem da Televisão de Viena na seção Gams nos Alpes Orientais. Em primeiro plano - A.F. Grachev

Origem da poeira cósmica

A questão da origem da poeira cósmica ainda é objeto de debate. Professor E. V. Sobotovich acreditava que a poeira cósmica poderia representar os restos da nuvem protoplanetária original, que foi contestada em 1973 por B.Yu. Levin e A. N. Simonenko, acreditando que uma substância finamente dispersa não poderia ser preservada por muito tempo (Terra e Universo, 1980, nº 6).

Há outra explicação: a formação de poeira cósmica está associada à destruição de asteróides e cometas. Conforme observado por E. V. Sobotovich, se a quantidade de poeira cósmica que entra na Terra não muda com o tempo, então B.Yu. Levin e A. N. Simonenko.

Apesar do grande número de estudos, a resposta a esta questão fundamental não pode ser dada no momento, porque há muito poucas estimativas quantitativas e sua precisão é discutível. Recentemente, dados de estudos de isótopos da NASA de partículas de poeira cósmica amostradas na estratosfera sugerem a existência de partículas de origem pré-solar. Minerais como diamante, moissanite (carboneto de silício) e corindo foram encontrados nesta poeira, que, usando isótopos de carbono e nitrogênio, permitem atribuir sua formação ao tempo anterior à formação do sistema solar.

A importância de estudar a poeira cósmica na seção geológica é óbvia. Este artigo apresenta os primeiros resultados de um estudo da matéria cósmica na camada de argila transicional na fronteira Cretáceo-Paleogeno (65 milhões de anos atrás) da seção Gams, nos Alpes Orientais (Áustria).

Características gerais da seção de jogos

Partículas de origem cósmica foram obtidas de várias seções das camadas de transição entre o Cretáceo e o Paleógeno (na literatura de língua alemã - a fronteira K / T), localizadas perto da vila alpina de Gams, onde o rio de mesmo nome em vários lugares revela essa fronteira.

Na seção Gams 1, um monólito foi cortado do afloramento, no qual a fronteira K/T é muito bem expressa. Sua altura é de 46 cm, a largura é de 30 cm na parte inferior e 22 cm na parte superior, a espessura é de 4 cm. ,C…W), e dentro de cada camada, os números (1, 2, 3, etc.) também foram marcadas a cada 2 cm. A camada de transição J na interface K/T foi estudada mais detalhadamente, onde foram identificadas seis subcamadas com espessura de cerca de 3 mm.

Os resultados dos estudos obtidos na seção Gams 1 são amplamente repetidos no estudo de outra seção - Gams 2. O complexo de estudos incluiu o estudo de seções delgadas e frações monominerais, sua análise química, além de fluorescência de raios X, nêutrons análises estruturais de ativação e raios-X, análise de hélio, carbono e oxigênio, determinação da composição de minerais em microssonda, análise magnetomineralógica.

Variedade de micropartículas

Microesferas de ferro e níquel da camada de transição entre o Cretáceo e o Paleógeno na seção Gams: 1 – Microesfera de Fe com superfície rugosa reticulada-hummocky (parte superior da camada de transição J); 2 – Microesfera de Fe com superfície rugosa longitudinalmente paralela (parte inferior da camada de transição J); 3 – Microesfera de Fe com elementos de facetamento cristalográfico e textura grosseira da superfície celular-rede (camada M); 4 – Microesfera de Fe com uma fina superfície de rede (parte superior da camada de transição J); 5 – Microesfera de Ni com cristalitos na superfície (parte superior da camada de transição J); 6 – agregado de microesferas de Ni sinterizado com cristalitos na superfície (parte superior da camada de transição J); 7 – agregado de microesferas de Ni com microdiamantes (C; parte superior da camada de transição J); 8, 9 — formas características de partículas metálicas da camada de transição entre o Cretáceo e o Paleogeno na seção Gams nos Alpes Orientais.

Na camada de argila de transição entre os dois limites geológicos - Cretáceo e Paleógeno, bem como em dois níveis nos depósitos sobrejacentes do Paleoceno na seção Gams, foram encontradas muitas partículas metálicas e microesferas de origem cósmica. Eles são muito mais diversos em forma, textura de superfície e composição química do que todos conhecidos até agora em camadas de argila de transição desta idade em outras regiões do mundo.

Na seção Gams, a matéria cósmica é representada por partículas finamente dispersas de várias formas, dentre as quais as mais comuns são microesferas magnéticas que variam em tamanho de 0,7 a 100 μm, compostas por 98% de ferro puro. Tais partículas em forma de esférulas ou microesférulas são encontradas em grande quantidade não apenas na camada J, mas também mais altas, em argilas do Paleoceno (camadas K e M).

As microesferas são compostas de ferro puro ou magnetita, algumas delas possuem impurezas de cromo (Cr), uma liga de ferro e níquel (avaruita) e níquel puro (Ni). Algumas partículas de Fe-Ni contêm uma mistura de molibdênio (Mo). Na camada de argila de transição entre o Cretáceo e o Paleógeno, todos eles foram descobertos pela primeira vez.

Nunca antes encontramos partículas com alto teor de níquel e uma mistura significativa de molibdênio, microesferas com presença de cromo e pedaços de ferro espiral. Além de microesferas e partículas metálicas, espinélio de Ni, microdiamantes com microesferas de Ni puro, bem como placas rasgadas de Au e Cu, que não foram encontradas nos depósitos subjacentes e sobrejacentes, foram encontrados na camada de argila transicional em Gams.

Caracterização de micropartículas

As microesferas metálicas na seção Gams estão presentes em três níveis estratigráficos: partículas ferruginosas de várias formas estão concentradas na camada de argila de transição, nos arenitos finos sobrejacentes da camada K, e o terceiro nível é formado pelos siltitos da camada M.

Algumas esferas têm uma superfície lisa, outras têm uma superfície reticulada e outras são cobertas por uma rede de pequenas fissuras poligonais ou um sistema de fissuras paralelas que se estende de uma fissura principal. Eles são ocos, semelhantes a conchas, preenchidos com um mineral argiloso, e também podem ter uma estrutura concêntrica interna. Partículas de metal e microesferas de Fe são encontradas em toda a camada de argila de transição, mas estão concentradas principalmente nos horizontes inferior e médio.

Micrometeoritos são partículas fundidas de ferro puro ou liga de ferro-níquel Fe-Ni (awaruite); seus tamanhos são de 5 a 20 mícrons. Numerosas partículas de awaruite estão confinadas ao nível superior da camada de transição J, enquanto partículas puramente ferruginosas estão presentes nas partes inferior e superior da camada de transição.

Partículas na forma de placas com uma superfície transversalmente irregular consistem apenas em ferro, sua largura é de 10 a 20 µm e seu comprimento é de até 150 µm. São levemente arqueadas e ocorrem na base da camada de transição J. Em sua parte inferior, também existem placas de Fe-Ni com uma mistura de Mo.

As placas feitas de uma liga de ferro e níquel têm uma forma alongada, levemente curvada, com sulcos longitudinais na superfície, as dimensões variam em comprimento de 70 a 150 mícrons com largura de cerca de 20 mícrons. Eles são mais comuns nas partes inferior e média da camada de transição.

As placas de ferro com ranhuras longitudinais são idênticas em forma e tamanho às placas de liga Ni-Fe. Eles estão confinados às partes inferior e média da camada de transição.

De particular interesse são as partículas de ferro puro, com a forma de uma espiral regular e dobradas na forma de um gancho. Eles consistem principalmente de Fe puro, raramente é uma liga Fe-Ni-Mo. As partículas de ferro em espiral ocorrem na parte superior da camada J e na camada de arenito sobrejacente (camada K). Uma partícula espiral Fe-Ni-Mo foi encontrada na base da camada de transição J.

Na parte superior da camada de transição J, havia vários grãos de microdiamantes sinterizados com microesferas de Ni. Estudos de microssonda de bolas de níquel, realizados em dois instrumentos (com espectrômetros dispersivos de ondas e energia), mostraram que essas bolas consistem de níquel quase puro sob uma fina película de óxido de níquel. A superfície de todas as bolas de níquel é pontilhada com cristalitos distintos com gêmeos pronunciados de 1 a 2 µm de tamanho. Esse níquel puro na forma de bolas com uma superfície bem cristalizada não é encontrado nem em rochas ígneas nem em meteoritos, onde o níquel necessariamente contém uma quantidade significativa de impurezas.

Ao estudar um monólito da seção Gams 1, bolas de Ni puro foram encontradas apenas na parte superior da camada de transição J (na sua parte superior, uma camada sedimentar muito fina J 6, cuja espessura não excede 200 μm), e de acordo com aos dados de análise termomagnética, o níquel metálico está presente na camada de transição, a partir da subcamada J4. Aqui, junto com as bolas de Ni, também foram encontrados diamantes. Em uma camada retirada de um cubo com área de 1 cm2, o número de grãos de diamante encontrados é de dezenas (de frações de mícrons a dezenas de mícrons de tamanho) e centenas de bolas de níquel do mesmo tamanho.

Em amostras da parte superior da camada de transição, retiradas diretamente do afloramento, foram encontrados diamantes com pequenas partículas de níquel na superfície do grão. É significativo que a presença do mineral moissanita também tenha sido revelada durante o estudo de amostras desta parte da camada J. Anteriormente, os microdiamantes foram encontrados na camada de transição no limite Cretáceo-Paleogeno no México.

Encontra em outras áreas

As microesferas de Hams com estrutura interna concêntrica são semelhantes àquelas que foram extraídas pela expedição Challenger em argilas do fundo do mar do Oceano Pacífico.

Partículas de ferro de formato irregular com bordas derretidas, bem como na forma de espirais e ganchos e placas curvas, são muito semelhantes aos produtos de destruição de meteoritos que caem na Terra, podem ser considerados como ferro meteórico. Partículas de avaruita e níquel puro podem ser atribuídas à mesma categoria.

Partículas de ferro curvas estão próximas das várias formas de lágrimas de Pelé - gotas de lava (lapilli), que ejetam vulcões do respiradouro durante as erupções em estado líquido.

Assim, a camada de argila de transição em Gams tem uma estrutura heterogênea e é distintamente dividida em duas partes. Partículas e microesferas de ferro predominam nas partes inferior e média, enquanto a parte superior da camada é enriquecida em níquel: partículas de awaruite e microesferas de níquel com diamantes. Isso é confirmado não apenas pela distribuição das partículas de ferro e níquel na argila, mas também pelos dados de análises químicas e termomagnéticas.

A comparação dos dados de análise termomagnética e análise de microssonda indica uma extrema falta de homogeneidade na distribuição de níquel, ferro e suas ligas dentro da camada J; no entanto, de acordo com os resultados da análise termomagnética, o níquel puro é registrado apenas na camada J4. Ressalta-se também que o ferro helicoidal ocorre principalmente na parte superior da camada J e continua a ocorrer na camada sobrejacente K, onde, no entanto, existem poucas partículas de Fe, Fe-Ni de forma isométrica ou lamelar.

Ressaltamos que essa diferenciação tão clara em termos de ferro, níquel e irídio, que se manifesta na camada de argila de transição em Gamsa, também existe em outras regiões. Assim, no estado americano de Nova Jersey, na camada esférula de transição (6 cm), a anomalia irídio manifestou-se de forma acentuada em sua base, enquanto os minerais de impacto estão concentrados apenas na parte superior (1 cm) dessa camada. No Haiti, no limite Cretáceo-Paleogeno e na parte superior da camada de esférulas, há um acentuado enriquecimento em Ni e quartzo de impacto.

Fenômeno de fundo para a Terra

Muitas características das esférulas de Fe e Fe-Ni encontradas são semelhantes às bolas descobertas pela expedição Challenger nas argilas do fundo do mar do Oceano Pacífico, na área da catástrofe de Tunguska e nos locais de impacto do Sikhote-Alin meteorito e o meteorito Nio no Japão, bem como em rochas sedimentares de diferentes idades de muitas regiões do mundo. Com exceção das áreas da catástrofe de Tunguska e da queda do meteorito Sikhote-Alin, em todos os outros casos a formação não apenas de esférulas, mas também de partículas de várias morfologias, consistindo de ferro puro (às vezes contendo cromo) e liga de níquel-ferro , não tem conexão com o evento de impacto. Consideramos o aparecimento de tais partículas como resultado da queda de poeira cósmica interplanetária na superfície da Terra - um processo que vem ocorrendo continuamente desde a formação da Terra e é uma espécie de fenômeno de fundo.

Muitas partículas estudadas na seção Gams estão próximas em composição à composição química em massa da substância do meteorito no local da queda do meteorito Sikhote-Alin (de acordo com E.L. Krinov, estas são 93,29% de ferro, 5,94% de níquel, 0,38% cobalto).

A presença de molibdênio em algumas das partículas não é inesperada, pois muitos tipos de meteoritos o incluem. O teor de molibdênio em meteoritos (ferro, pedra e condritos carbonáceos) varia de 6 a 7 g/t. A mais importante foi a descoberta de molibdenita no meteorito Allende como uma inclusão em uma liga metálica com a seguinte composição (% em peso): Fe—31,1, Ni—64,5, Co—2,0, Cr—0,3, V—0,5, P— 0,1. Deve-se notar que molibdênio e molibdenita nativos também foram encontrados na poeira lunar amostrada pelas estações automáticas Luna-16, Luna-20 e Luna-24.

As bolas de níquel puro com superfície bem cristalizada encontradas pela primeira vez não são conhecidas nem em rochas ígneas nem em meteoritos, onde o níquel necessariamente contém uma quantidade significativa de impurezas. Essa estrutura de superfície de bolas de níquel poderia ter surgido no caso de uma queda de asteróide (meteorito), o que levou à liberação de energia, o que possibilitou não apenas derreter o material do corpo caído, mas também evaporá-lo. Vapores de metal poderiam ser elevados pela explosão a uma grande altura (provavelmente dezenas de quilômetros), onde ocorreu a cristalização.

Partículas constituídas de awaruite (Ni3Fe) são encontradas juntamente com bolas metálicas de níquel. Eles pertencem ao pó de meteoro, e partículas de ferro fundido (micrometeoritos) devem ser consideradas como "pó de meteorito" (de acordo com a terminologia de E.L. Krinov). Cristais de diamante encontrados junto com bolas de níquel provavelmente resultaram da ablação (fusão e evaporação) de um meteorito da mesma nuvem de vapor durante seu resfriamento subsequente. Sabe-se que os diamantes sintéticos são obtidos por cristalização espontânea a partir de uma solução de carbono em uma fusão de metais (Ni, Fe) acima da linha de equilíbrio da fase grafite-diamante na forma de monocristais, seus intercrescimentos, gêmeos, agregados policristalinos, cristais estruturais , cristais em forma de agulha e grãos irregulares. Quase todas as características tipomórficas listadas dos cristais de diamante foram encontradas na amostra estudada.

Isso nos permite concluir que os processos de cristalização do diamante em uma nuvem de vapor de níquel-carbono durante seu resfriamento e cristalização espontânea a partir de uma solução de carbono em um níquel fundido em experimentos são semelhantes. No entanto, a conclusão final sobre a natureza do diamante pode ser feita após estudos isotópicos detalhados, para os quais é necessário obter informações suficientes um grande número de substâncias.

Assim, o estudo da matéria cósmica na camada de argila transicional no limite Cretáceo-Paleogeno mostrou sua presença em todas as partes (da camada J1 à camada J6), mas os sinais de um evento de impacto são registrados apenas a partir da camada J4, que é de 65 milhões anos. Essa camada de poeira cósmica pode ser comparada com a época da morte dos dinossauros.

A.F. GRACHEV Doutor em Ciências Geológicas e Mineralógicas, V.A. TSELMOVICH Candidato a Ciências Físicas e Matemáticas, Instituto de Física da Terra RAS (IFZ RAS), O.A. KORCHAGIN Candidato a Ciências Geológicas e Mineralógicas, Instituto Geológico da Academia Russa de Ciências (GIN RAS ).

Revista "Terra e Universo" № 5 2008.

Olá!

Hoje vamos falar sobre um tema muito interessante relacionado a uma ciência como a astronomia! Vamos falar sobre poeira espacial. Acho que muitos de vocês já ouviram falar sobre isso pela primeira vez. Então, você precisa contar sobre ela tudo o que só eu sei! Na escola - a astronomia era uma das minhas matérias preferidas, direi mais - a minha preferida, porque foi na astronomia que passei no exame. Apesar de ter tirado a 13ª passagem, que foi a mais difícil, passei no exame com perfeição e fiquei satisfeita!

Se é bastante acessível dizer o que é poeira cósmica, pode-se imaginar todos os fragmentos que existem apenas no Universo de matéria cósmica, por exemplo, de asteróides. E o Universo afinal não é só Espaço! Não confunda, meu caro e bom! O Universo é todo o nosso mundo - todo o nosso enorme globo!

Como se forma a poeira espacial?

Por exemplo, a poeira cósmica pode ser formada quando dois asteróides colidem no espaço e, durante a colisão, ocorre o processo de sua destruição em pequenas partículas. Muitos cientistas também estão inclinados a acreditar que sua formação está associada ao engrossamento do gás interestelar.

Como a poeira espacial é criada?

Como ele é formado, acabamos de descobrir, agora vamos aprender sobre como ele surge. Como regra, esses grãos de poeira simplesmente surgem nas atmosferas de estrelas vermelhas, se você já ouviu falar, essas estrelas vermelhas também são chamadas de estrelas anãs; ocorrem quando várias explosões ocorrem em estrelas; quando o gás é ativamente ejetado dos próprios núcleos das galáxias; nebulosa protoestelar e planetária - também contribui para sua ocorrência, no entanto, como a própria atmosfera estelar e as nuvens interestelares.

Que tipos de poeira cósmica podem ser distinguidos, dada sua origem?

Quanto às espécies, quanto à origem, distinguimos as seguintes espécies:

tipo de poeira interestelar, quando ocorre uma explosão nas estrelas, ocorre uma enorme liberação de gás e uma poderosa liberação de energia

intergaláctico,

interplanetário,

circumplanetary: apareceu como "lixo", resquícios, após a formação de outros planetas.

Existem espécies que são classificadas não por origem, mas por características externas?

círculos pretos, pequenos, brilhantes

círculos pretos, mas maiores em tamanho, com uma superfície áspera

círculos são bolas pretas e brancas, que em sua composição têm uma base de silicato

círculos, que consistem em vidro e metal, são heterogêneos e pequenos (20 nm)

círculos semelhantes ao pó de magnetita, eles são pretos e parecem areia preta

círculos semelhantes a cinzas e escórias

uma espécie que se formou a partir da colisão de asteróides, cometas, meteoritos

Pergunta de sorte! Claro que pode. E da colisão de meteoritos também. A partir da colisão de quaisquer corpos celestes, sua formação é possível.

A questão da formação e origem da poeira cósmica ainda é controversa, e diferentes cientistas apresentam seus pontos de vista, mas você pode aderir a um ou dois pontos de vista próximos a você sobre esse assunto. Por exemplo, aquele que é mais compreensível.

Afinal, mesmo em relação à sua espécie não existe uma classificação absolutamente precisa!

bolas, cuja base é homogênea; sua casca é oxidada;

bolas, cuja base é silicato; como possuem inclusões de gás, sua aparência é muitas vezes semelhante à escória ou espuma;

bolas, cuja base é metal com núcleo de níquel e cobalto; a casca também é oxidada;

círculos cujo recheio é oco.

eles podem ser gelados e sua casca consiste em elementos leves; em grandes partículas de gelo existem até átomos que possuem propriedades magnéticas,

círculos com inclusões de silicato e grafite,

círculos constituídos por óxidos, que são baseados em óxidos diatômicos:

A poeira espacial não é totalmente compreendida! Há muitas questões em aberto, porque são polêmicas, mas acho que ainda temos as ideias principais agora!

A poeira cósmica na Terra é mais frequentemente encontrada em certas camadas do fundo do oceano, camadas de gelo das regiões polares do planeta, depósitos de turfa, lugares de difícil acesso no deserto e crateras de meteoritos. O tamanho desta substância é inferior a 200 nm, o que torna seu estudo problemático.

Normalmente o conceito de poeira cósmica inclui a delimitação das variedades interestelar e interplanetária. No entanto, tudo isso é muito condicional. A opção mais conveniente para estudar esse fenômeno é o estudo da poeira do espaço nas bordas do sistema solar ou além.

A razão para esta abordagem problemática ao estudo do objeto é que as propriedades da poeira extraterrestre mudam drasticamente quando está perto de uma estrela como o Sol.

Teorias sobre a origem da poeira cósmica

Fluxos de poeira cósmica atacam constantemente a superfície da Terra. A questão surge de onde esta substância vem. A sua origem suscita muitas discussões entre os especialistas da área.

Existem tais teorias da formação de poeira cósmica:

• Decadência dos corpos celestes. Alguns cientistas acreditam que a poeira espacial nada mais é do que o resultado da destruição de asteróides, cometas e meteoritos.
• Os restos de uma nuvem do tipo protoplanetário. Existe uma versão segundo a qual a poeira cósmica é referida como micropartículas de uma nuvem protoplanetária. No entanto, tal suposição levanta algumas dúvidas devido à fragilidade de uma substância finamente dispersa.
• O resultado da explosão nas estrelas. Como resultado desse processo, segundo alguns especialistas, há uma poderosa liberação de energia e gás, o que leva à formação de poeira cósmica.
• Fenômenos residuais após a formação de novos planetas. O chamado "lixo" de construção tornou-se a base para a ocorrência de poeira.

De acordo com alguns estudos, certa parte do componente de poeira cósmica antecedeu a formação do sistema solar, o que torna esse material ainda mais interessante para estudos posteriores. Vale a pena prestar atenção a isso ao avaliar e analisar tal fenômeno extraterrestre.

Os principais tipos de poeira cósmica

Atualmente, não há classificação específica de tipos de poeira cósmica. As subespécies podem ser distinguidas pelas características visuais e localização dessas micropartículas.

Considere sete grupos de poeira cósmica na atmosfera, diferentes em indicadores externos:

1. Fragmentos cinzentos de forma irregular. Estes são fenômenos residuais após a colisão de meteoritos, cometas e asteróides não maiores que 100-200 nm de tamanho.
2. Partículas de formação tipo escória e tipo cinza. Tais objetos são difíceis de identificar apenas por sinais externos, pois sofreram alterações após passarem pela atmosfera da Terra.
3. Os grãos são de forma arredondada, que são semelhantes em parâmetros à areia preta. Externamente, eles se assemelham a pó de magnetita (minério de ferro magnético).
4. Pequenos círculos pretos com um brilho característico. Seu diâmetro não excede 20 nm, o que torna seu estudo uma tarefa árdua.
5. Bolas maiores da mesma cor com superfície áspera. Seu tamanho chega a 100 nm e permite estudar detalhadamente sua composição.
6. Bolas de uma determinada cor com predominância de tons preto e branco com inclusões de gás. Essas micropartículas de origem cósmica consistem em uma base de silicato.
7. Esferas de estrutura heterogênea de vidro e metal. Tais elementos são caracterizados por dimensões microscópicas dentro de 20 nm.

De acordo com a localização astronômica, distinguem-se 5 grupos de poeira cósmica:

• Poeira encontrada no espaço intergaláctico. Essa visualização pode distorcer o tamanho das distâncias em certos cálculos e é capaz de alterar a cor dos objetos espaciais.
• Formações dentro da Galáxia. O espaço dentro desses limites está sempre cheio de poeira da destruição dos corpos cósmicos.
• Matéria concentrada entre as estrelas. É mais interessante devido à presença de uma casca e um núcleo de consistência sólida.
• Poeira localizada perto de um determinado planeta. Geralmente está localizado no sistema de anéis de um corpo celeste.
• Nuvens de poeira ao redor das estrelas. Eles circulam o caminho orbital da própria estrela, refletindo sua luz e criando uma nebulosa.

Três grupos de acordo com a gravidade específica total das micropartículas são assim:

1. grupo metálico. Representantes desta subespécie têm uma gravidade específica de mais de cinco gramas por centímetro cúbico e sua base consiste principalmente de ferro.
2. grupo silicato. A base é de vidro transparente com uma gravidade específica de aproximadamente três gramas por centímetro cúbico.
3. Grupo misto. O próprio nome dessa associação indica a presença de vidro e ferro na estrutura das micropartículas. A base também inclui elementos magnéticos.

Quatro grupos de acordo com a semelhança da estrutura interna das micropartículas de poeira cósmica:

• Esférulas com enchimento oco. Esta espécie é frequentemente encontrada em locais onde os meteoritos caem.
• Esférulas de formação de metal. Esta subespécie tem um núcleo de cobalto e níquel, bem como uma concha que oxidou.
• Esferas de adição uniforme. Esses grãos têm uma casca oxidada.
• Bolas com base de silicato. A presença de inclusões de gás lhes dá a aparência de escórias comuns e, às vezes, de espuma.

Deve-se lembrar que essas classificações são muito arbitrárias, mas servem como uma certa diretriz para designar tipos de poeira do espaço.

Composição e características dos componentes da poeira cósmica

Vamos dar uma olhada mais de perto do que a poeira cósmica é feita. Existe um problema na determinação da composição dessas micropartículas. Ao contrário das substâncias gasosas, os sólidos têm um espectro contínuo com relativamente poucas bandas que são borradas. Como resultado, a identificação de grãos de poeira cósmica é difícil.

A composição da poeira cósmica pode ser considerada no exemplo dos principais modelos desta substância. Estes incluem as seguintes subespécies:

1. Partículas de gelo, cuja estrutura inclui um núcleo com característica refratária. A casca de tal modelo consiste em elementos leves. Em partículas de grande tamanho existem átomos com elementos de propriedade magnética.
2. Modelo MRN, cuja composição é determinada pela presença de inclusões de silicato e grafite.
3. Poeira espacial de óxido, que é baseada em óxidos diatômicos de magnésio, ferro, cálcio e silício.

Classificação geral de acordo com a composição química da poeira cósmica:

• Bolas com uma natureza metálica de educação. A composição de tais micropartículas inclui um elemento como níquel.
• Bolas de metal com presença de ferro e ausência de níquel.
• Círculos em base de silicone.
• Bolas de ferro-níquel de formato irregular.

Mais especificamente, você pode considerar a composição da poeira cósmica no exemplo encontrado em lodo oceânico, rochas sedimentares e geleiras. Sua fórmula será pouco diferente uma da outra. Os achados no estudo do fundo do mar são bolas com uma base de silicato e metal com a presença de elementos químicos como níquel e cobalto. Além disso, micropartículas com a presença de alumínio, silício e magnésio foram encontradas nas entranhas do elemento água.

Os solos são férteis pela presença de material cósmico. Um número particularmente grande de esférulas foi encontrado nos locais onde os meteoritos caíram. Eles eram baseados em níquel e ferro, além de vários minerais, como troilita, cohenita, esteatita e outros componentes.

As geleiras também escondem alienígenas do espaço sideral na forma de poeira em seus blocos. Silicato, ferro e níquel servem de base para as esférulas encontradas. Todas as partículas extraídas foram classificadas em 10 grupos claramente demarcados.

Dificuldades em determinar a composição do objeto estudado e diferenciá-lo de impurezas de origem terrestre deixam essa questão em aberto para novas pesquisas.

A influência da poeira cósmica nos processos da vida

A influência desta substância não foi totalmente estudada por especialistas, o que oferece grandes oportunidades em termos de novas atividades nesse sentido. A uma certa altura, usando foguetes, eles descobriram um cinturão específico composto de poeira cósmica. Isso dá motivos para afirmar que tal substância extraterrestre afeta alguns dos processos que ocorrem no planeta Terra.

Influência da poeira cósmica na atmosfera superior

Estudos recentes sugerem que a quantidade de poeira cósmica pode afetar a mudança na atmosfera superior. Este processo é muito significativo, pois leva a certas flutuações nas características climáticas do planeta Terra.

Uma enorme quantidade de poeira da colisão de asteróides preenche o espaço ao redor do nosso planeta. Sua quantidade chega a quase 200 toneladas por dia, o que, segundo os cientistas, não pode deixar de deixar suas consequências.

O mais suscetível a esse ataque, segundo os mesmos especialistas, é o hemisfério norte, cujo clima é predisposto a temperaturas frias e umidade.

O impacto da poeira cósmica na formação de nuvens e nas mudanças climáticas não é bem compreendido. Novas pesquisas nesta área suscitam cada vez mais perguntas, cujas respostas ainda não foram recebidas.

Influência da poeira do espaço na transformação do lodo oceânico

A irradiação da poeira cósmica pelo vento solar leva ao fato de que essas partículas caem na Terra. As estatísticas mostram que o mais leve dos três isótopos de hélio em grandes quantidades cai através de partículas de poeira do espaço para o lodo oceânico.

A absorção de elementos do espaço por minerais de origem ferromanganês serviu de base para a formação de formações de minério únicas no fundo do oceano.

No momento, a quantidade de manganês em áreas próximas ao Círculo Polar Ártico é limitada. Tudo isso se deve ao fato de que a poeira cósmica não entra no Oceano Mundial nessas áreas devido às camadas de gelo.

Influência da poeira cósmica na composição da água do oceano

Se considerarmos as geleiras da Antártida, elas surpreendem com o número de restos de meteoritos encontrados nelas e a presença de poeira cósmica, que é cem vezes maior que o fundo usual.

Uma concentração excessivamente alta do mesmo hélio-3, metais valiosos na forma de cobalto, platina e níquel, permite afirmar com certeza o fato da intervenção da poeira cósmica na composição do manto de gelo. Ao mesmo tempo, a substância de origem extraterrestre permanece em sua forma original e não diluída pelas águas do oceano, o que em si é um fenômeno único.

De acordo com alguns cientistas, a quantidade de poeira cósmica em tais mantos de gelo peculiares nos últimos milhões de anos é da ordem de várias centenas de trilhões de formações de origem de meteoritos. Durante o período de aquecimento, essas coberturas derretem e carregam elementos de poeira cósmica para o Oceano Mundial.

Assista a um vídeo sobre poeira espacial:

Essa neoplasia cósmica e sua influência em alguns fatores da atividade vital de nosso planeta ainda não foram suficientemente estudadas. É importante lembrar que a substância pode afetar as mudanças climáticas, a estrutura do fundo oceânico e a concentração de determinadas substâncias nas águas dos oceanos. Fotografias de poeira cósmica testemunham quantos mais mistérios essas micropartículas estão repletas. Tudo isso torna o estudo deste assunto interessante e relevante!

Cientistas da Universidade do Havaí fizeram uma descoberta sensacional - poeira cósmica contém matéria orgânica, incluindo a água, o que confirma a possibilidade de transferência de várias formas de vida de uma galáxia para outra. Cometas e asteróides que operam no espaço trazem regularmente massas de poeira estelar para a atmosfera dos planetas. Assim, a poeira interestelar atua como uma espécie de “transporte” que pode levar água com matéria orgânica para a Terra e para outros planetas do sistema solar. Talvez, uma vez, o fluxo de poeira cósmica tenha levado ao surgimento da vida na Terra. É possível que a vida em Marte, cuja existência causa muita controvérsia nos círculos científicos, possa ter surgido da mesma forma.

O mecanismo de formação de água na estrutura da poeira cósmica

No processo de movimento pelo espaço, a superfície das partículas de poeira interestelar é irradiada, o que leva à formação de compostos de água. Esse mecanismo pode ser descrito com mais detalhes da seguinte forma: íons de hidrogênio presentes em fluxos de vórtices solares bombardeiam a casca de partículas de poeira cósmica, eliminando átomos individuais da estrutura cristalina de um mineral de silicato, o principal material de construção dos objetos intergalácticos. Como resultado desse processo, é liberado oxigênio, que reage com o hidrogênio. Assim, são formadas moléculas de água contendo inclusões de substâncias orgânicas.

Colidindo com a superfície do planeta, asteroides, meteoritos e cometas trazem uma mistura de água e matéria orgânica para sua superfície.

o que poeira cósmica- companheiro de asteróides, meteoritos e cometas, carrega moléculas de compostos orgânicos de carbono, como era conhecido antes. Mas o fato de que a poeira estelar também transporta água não foi comprovado. Só agora os cientistas americanos descobriram pela primeira vez que matéria orgânica transportados por partículas de poeira interestelar junto com moléculas de água.

Como a água chegou à lua?

A descoberta de cientistas dos EUA pode ajudar a levantar o véu do mistério sobre o mecanismo de formação de estranhas formações de gelo. Apesar do fato de que a superfície da Lua está completamente desidratada, um composto OH foi encontrado em seu lado sombrio usando sondagem. Este achado atesta a favor da possível presença de água nas entranhas da Lua.

O outro lado da Lua está completamente coberto de gelo. Talvez tenha sido com a poeira cósmica que as moléculas de água atingiram sua superfície há muitos bilhões de anos.

Desde a era dos rovers lunares Apollo na exploração da lua, quando amostras de solo lunar foram entregues à Terra, os cientistas chegaram à conclusão de que vento ensolarado provoca mudanças na composição química da poeira estelar que cobre as superfícies dos planetas. A possibilidade da formação de moléculas de água na espessura da poeira cósmica na Lua ainda era debatida na época, mas os métodos de pesquisa analítica disponíveis na época não foram capazes de provar ou refutar essa hipótese.

Poeira do espaço - o portador de formas de vida

Devido ao fato de que a água é formada em um volume muito pequeno e está localizada em uma casca fina na superfície poeira espacial, só agora tornou-se possível vê-lo com um microscópio eletrônico de alta resolução. Os cientistas acreditam que um mecanismo semelhante para o movimento da água com moléculas de compostos orgânicos também é possível em outras galáxias, onde gira em torno da estrela "pai". Em seus estudos posteriores, os cientistas pretendem identificar com mais detalhes quais inorgânicos e matéria orgânicaà base de carbono estão presentes na estrutura da poeira estelar.

Interessante saber! Um exoplaneta é um planeta que está fora do sistema solar e gira em torno de uma estrela. No momento, cerca de 1000 exoplanetas foram detectados visualmente em nossa galáxia, formando cerca de 800 sistemas planetários. No entanto, métodos de detecção indireta indicam a existência de 100 bilhões de exoplanetas, dos quais 5-10 bilhões possuem parâmetros semelhantes aos da Terra, ou seja, são. Uma contribuição significativa para a missão de busca de grupos planetários semelhantes ao sistema solar foi feita pelo satélite-telescópio astronômico Kepler, lançado ao espaço em 2009, juntamente com o programa Planet Hunters.

Como a vida poderia se originar na Terra?

É muito provável que os cometas que viajam pelo espaço em alta velocidade sejam capazes de criar energia suficiente ao colidir com o planeta para iniciar a síntese de compostos orgânicos mais complexos, incluindo moléculas de aminoácidos, a partir dos componentes do gelo. Um efeito semelhante ocorre quando um meteorito colide com a superfície gelada do planeta. A onda de choque cria calor, que desencadeia a formação de aminoácidos a partir de moléculas individuais de poeira espacial, processadas pelo vento solar.

Interessante saber! Os cometas são compostos de grandes blocos de gelo formados pela condensação do vapor de água durante a criação inicial do sistema solar, cerca de 4,5 bilhões de anos atrás. Os cometas contêm dióxido de carbono, água, amônia e metanol em sua estrutura. Essas substâncias durante a colisão dos cometas com a Terra, em um estágio inicial de seu desenvolvimento, poderiam produzir energia suficiente para produzir aminoácidos - as proteínas construtoras necessárias para o desenvolvimento da vida.

Simulações de computador mostraram que cometas gelados que caíram na superfície da Terra bilhões de anos atrás podem conter misturas prebióticas e aminoácidos simples como a glicina, da qual a vida na Terra posteriormente se originou.

A quantidade de energia liberada durante a colisão de um corpo celeste e um planeta é suficiente para iniciar o processo de formação de aminoácidos

Os cientistas descobriram que corpos gelados com compostos orgânicos idênticos encontrados em cometas podem ser encontrados dentro do sistema solar. Por exemplo, Encélado, um dos satélites de Saturno, ou Europa, um satélite de Júpiter, contém em sua concha matéria orgânica misturado com gelo. Hipoteticamente, qualquer bombardeio de satélites por meteoritos, asteróides ou cometas pode levar ao surgimento de vida nesses planetas.

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