Яке світло поглинає космічний пил. Космічний пил – джерело життя у Всесвіті

Дослідження космічної (метеорної)пилу на поверхні Землі:огляд проблеми

А.П.Бояркіна, Л.М. Гінділіс

Космічний пил як астрономічний фактор

Під космічним пилом розуміють частки твердої речовинирозміром від часток мікрона до кількох мікрон. Пилова матерія- один із важливих компонентів космічного простору. Вона заповнює міжзоряний, міжпланетний та навколоземний простір, пронизує верхні шари. земної атмосфериі випадає на поверхню Землі у вигляді так званого метеорного пилу, будучи однією з форм матеріального (речового та енергетичного) обміну у системі «Космос – Земля». При цьому вона впливає на низку процесів, що відбуваються на Землі.

Пилова матерія у міжзоряному просторі

Міжзоряне середовище складається з газу та пилу, перемішаних щодо 100:1 (за масою), тобто. маса пилу становить 1% маси газу. Середня густина газу становить 1 атом водню на кубічний сантиметр або 10 -24 г/см 3 . Щільність пилу відповідно у 100 разів менша. Незважаючи на настільки мізерну щільність, пилова матерія істотно впливає на процеси, що відбуваються в Космосі. Насамперед, міжзоряний пил поглинає світло, тому віддалені об'єкти, розташовані поблизу площини галактики (де концентрація пилу найбільша), в оптичній області не видно. Наприклад, центр нашої Галактики спостерігається лише в інфрачервоної області, радіодіапазон і рентген. А інші галактики можуть спостерігатися в оптичному діапазоні, якщо вони розташовані далеко від галактичної площини, на високих галактичних широтах. Поглинання світла пилом призводить до спотворення відстаней до зірок, які визначаються фотометричним способом. Облік поглинання становить одне з найважливіших завдань спостережної астрономії. При взаємодії із пилом змінюється спектральний складта поляризація світла.

Газ і пил у галактичному диску розподілені нерівномірно, утворюючи окремі газопилові хмари, концентрація пилу в них приблизно в 100 разів вища, ніж у міжхмарному середовищі. Щільні газопилові хмари не пропускають світло зірок, що за ними. Тому вони виглядають як темні області на небі, які одержали назву темні туманності. Прикладом може бути область «Вугільного мішка» у Чумацькому Шляху або туманність «Кінська голова» у сузір'ї Оріона. Якщо поблизу газопилової хмари є яскраві зірки, то завдяки розсіянню світла на частинках пилу такі хмари світяться, вони отримали назву відбивних туманностей. Прикладом може бути відбивна туманність у скупченні Плеяди. Найбільш щільними є хмари молекулярного водню H 2 щільність їх в 10 4 -10 5 разів вище, ніж у хмарах атомарного водню. Відповідно і щільність пилу в стільки ж разів вища. Крім водню, молекулярні хмари містять десятки інших молекул. Пилові частинки є ядрами конденсації молекул, на поверхні яких відбуваються хімічні реакціїз утворенням нових, складніших молекул. Молекулярні хмари – область інтенсивного зіркоутворення.

За складом міжзоряні частинки складаються з тугоплавкого ядра (силікати, графіт, карбід кремнію, залізо) та оболонки з летких елементів (H, H 2 , O, OH, H 2 O). Є також дуже дрібні силікатні і графітові частинки (без оболонки) розміром близько сотих часток мікрона. Згідно з гіпотезою Ф.Хойла та Ч.Вікрамасінга значна частка міжзоряного пилу, до 80%, складається з бактерій.

Міжзоряне середовище безперервно поповнюється за рахунок припливу речовини при скиданні оболонок зірок на пізніх стадіях їх еволюції (особливо при спалахах наднових). З іншого боку, вона сама є джерелом утворення зірок та планетних систем.

Пилова матерія в міжпланетному та навколоземному просторі

Міжпланетна пил утворюється головним чином процесі розпаду періодичних комет, і навіть при дробленні астероїдів. Утворення пилу відбувається безперервно, і також безперервно йде процес випадання порошинок на Сонце під дією радіаційного гальмування. В результаті утворюється пилове середовище, що постійно оновлюється, заповнює міжпланетний простір і перебуває в стані динамічної рівноваги. Щільність її хоч і вище ніж у міжзоряному просторі, але все ж таки дуже мала: 10 -23 -10 -21 г/см 3 . Проте вона помітно розсіює сонячне світло. При його розсіюванні на частинках міжпланетного пилу виникають такі оптичні явища, як зодіакальне світло, фраунгоферова складова сонячної корони, зодіакальна смуга, протисвітлення. Розсіянням на порошинках обумовлена ​​і зодіакальна складова свічення нічного піднебіння.

Пилова матерія в Сонячній системі сильно концентрується до екліптики. У площині екліптики її щільність зменшується приблизно пропорційно відстані від Сонця. Поблизу Землі, а також поблизу інших великих планет, концентрація пилу під дією їх тяжіння збільшується. Частинки міжпланетного пилу рухаються навколо Сонця по еліптичних орбітах, що скорочуються (внаслідок радіаційного гальмування). Швидкість їхнього руху становить кілька десятків кілометрів на секунду. При зіткненні з твердими тіламиУ тому числі з космічними апаратами вони викликають помітну ерозію поверхні.

Зіткнувшись із Землею і згоряючи в її атмосфері на висоті близько 100 км, космічні частинки викликають добре відоме явище метеорів (або «зірок, що падають»). На цій підставі вони отримали назву метеорних частинок, і весь комплекс міжпланетного пилу часто називають метеорною матерією або метеорним пилом. Більшість метеорних частинок є пухкими тілами кометного походження. Серед них виділяють дві групи частинок: пористі частинки щільністю від 0,1 г/см 3 і так звані пилові грудочки або пухнасті пластівці, що нагадують сніжинки з щільністю менше 0,1 г/см 3 . Крім того, рідше зустрічаються щільніші частинки астероїдального типу щільністю більше 1 г/см 3 . На високих висотах переважають пухкі метеори, на висоті нижче 70 км - астероїдальні частинки зі середньою щільністю 3,5 г/см 3 .

В результаті дроблення пухких метеорних тіл кометного походження на висотах 100-400 км від поверхні Землі утворюється досить щільна пилова оболонка, концентрація пилу в якій у десятки тисяч разів вища, ніж у міжпланетному просторі. Розсіювання сонячного світла в цій оболонці обумовлює сутінкове свічення неба при зануренні сонця під горизонт нижче 100 º.

Найбільші та найдрібніші метеорні тіла астероїдального типу досягають поверхні Землі. Перші (метеорити) досягають поверхні через те, що вони не встигають повністю зруйнуватися і згоріти при польоті крізь атмосферу; другі - через те, що їх взаємодія з атмосферою, завдяки незначній масі (при достатньо великої щільності), відбувається без помітної руйнації.

Випадання космічного пилу на поверхню Землі

Якщо метеорити вже давно були у полі зору науки, то космічний пил довгий час не привертав увагу вчених.

Поняття про космічний (метеорний) пил було введено в науку в другій половині XIX століття, коли відомий голландський полярний дослідник Норденшельд (A.E. Nordenskjöld) виявив на поверхні льоду пил імовірно космічного походження. Приблизно в той же час, у середині 70-х років XIX століття Муррей (I. Murray) описав округлі магнетитові частинки, виявлені у відкладах глибоководних опадів Тихого океану, походження яких також пов'язувалося з космічним пилом. Однак ці припущення тривалий час не знаходили підтвердження, залишаючись у межах гіпотези. Разом про те і наукове вивчення космічного пилу просувалося вкрай повільно, потім вказував академік В.І. Вернадський 1941 р .

Вперше він звернув увагу на проблему космічного пилу у 1908 р. і потім повертався до неї у 1932 та 1941 роках. Діяльність «Про вивчення космічного пилу» В.І. Вернадський писав: «… Земля пов'язана з космічними тілами та з космічним простором не лише обміном різних форм енергії. Вона тісно пов'язана з ними матеріально ... Серед матеріальних тіл, що падають на нашу планету з космічного простору, доступні нашому безпосередньому вивченню переважно метеорити і зазвичай космічний пил, що до них зараховується ... Метеорити - і принаймні в деякій своїй частині пов'язані з ними боліди - є для нас завжди несподіваними у своєму прояві ... Інша справа - космічний пил: все вказує на те, що він падає безперервно, і можливо, ця безперервність падіння існує в кожній точці біосфери, рівномірно розподілена на всю планету. Дивно, що це явище, можна сказати, зовсім не вивчене і цілком зникає з наукового обліку» .

Розглядаючи у зазначеній статті відомі найбільші метеорити, В.І. Вернадський особливу увагу приділяє Тунгуського метеорита, пошуками якого під його безпосереднім керівництвом займався Л.А. Кулик. Великі уламки метеорита були знайдені, й у з цим В.І. Вернадський припускає, що він «... є новим явищем у літописах науки - проникненням у область земного тяжіння не метеорита, а величезної хмари чи хмар космічного пилу, що йшли з космічною швидкістю» .

До цієї теми В.І. Вернадський повертається у лютому 1941 р. у своїй доповіді «Про необхідність організації наукової роботиз космічного пилу» на засіданні Комітету з метеоритів АН СРСР. У цьому документі, поряд з теоретичними роздумами про походження та роль космічного пилу в геології і особливо в геохімії Землі, він докладно обґрунтовує програму пошуків та збору речовини космічного пилу, що випав на поверхню Землі, за допомогою якої, вважає він, можна вирішити й низку завдань наукової космогонії про якісний склад та «панівне значення космічного пилу в будові Всесвіту». Необхідно вивчати космічний пил і врахувати його як джерело космічної енергії, що безперервно привносить нам з навколишнього простору. Маса космічного пилу, зазначав В.І.Вернадський, має атомну та іншу ядерну енергію, яка не байдужа у своєму бутті в Космосі і в її прояві на нашій планеті. Для розуміння ролі космічного пилу, наголошував він, необхідно мати достатній матеріал для її дослідження. Організація збору космічного пилу та наукове дослідження зібраного матеріалу – є перше завдання, яке стоїть перед ученими. Перспективними цієї мети В.І. Вернадський вважає снігові та льодовикові природні планшети високогірних та арктичних областей, віддалених від промислової діяльності людини.

Велика Вітчизняна війната смерть В.І. Вернадського, завадили реалізації цієї програми. Однак вона стала актуальною у другій половині ХХ століття та сприяла активізації досліджень метеорного пилу в нашій країні.

1946 р. з ініціативи академіка В.Г. Фесенкова була організована експедиція в гори Заілійського Ала-Тау (Північний Тянь-Шань), завданням якої було вивчення твердих частинок з магнітними властивостями снігових відкладень. Місце відбору снігу було вибрано на лівій бічній морені льодовика Туюк-Су (висота 3500 м), більша частина хребтів, що оточували морену, була вкрита снігом, що знижувало можливість забруднення земним пилом. Воно було віддалено від джерел пилу, пов'язаних з діяльністю людини, і оточене з усіх боків горами.

Метод збирання космічного пилу у сніговому покриві полягав у наступному. Зі смужки шириною 0,5 м до глибини 0,75 м збирався сніг дерев'яною лопаткою, переносився і перетоплювався в алюмінієвому посуді, зливався в скляний посуд, де протягом 5 годин в осад випадала тверда фракція. Потім верхня частина води зливалася, додавалася нова партія снігу талого і т.д. В результаті було перетоплено 85 відер снігу з загальної площі 1,5 м 2 об'ємом 1,1 м 3 . Отриманий осад було передано до лабораторії Інституту астрономії та фізики АН Казахської РСР, де вода була випарована та зазнала подальшого аналізу. Однак, оскільки ці дослідження не дали певного результату, Н.Б. Діварі дійшов висновку, що для відбору проб снігу в даному випадкукраще використовувати або дуже старі фірни, що злежалися, або відкриті льодовики.

Значний прогрес у вивченні космічного метеорного пилу настав у середині ХХ століття, коли у зв'язку із запусками штучних супутників Землі набули розвитку прямі методи вивчення метеорних частинок - безпосередня їх реєстрація за кількістю зіткнень з космічним апаратом або різного видупастками (встановленими на ШСЗ та геофізичних ракетах, що запускаються на висоту кілька сотень кілометрів). Аналіз отриманих матеріалів дозволив, зокрема, виявити наявність пилової оболонки навколо Землі на висотах від 100 до 300 км над поверхнею (що говорилося вище).

Поряд із вивченням пилу за допомогою космічних апаратів проводилося вивчення частинок у нижній атмосфері та різних природних накопичувачах: у високогірних снігах, у льодовиковому покриві Антарктиди, у полярних льодах Арктики, у торф'яних відкладах та глибоководному морському мулі. Останні спостерігаються переважно у вигляді так званих «магнітних кульок», тобто щільних кульових частинок, що мають магнітні властивості. Розмір цих частинок від 1 до 300 мікрон, маса від 10 -11 до 10 -6 г .

Ще один напрямок пов'язаний з вивченням астрофізичних та геофізичних явищ, пов'язаних з космічним пилом; сюди відносяться різні оптичні явища: свічення нічного неба, сріблясті хмари, зодіакальне світло, протисяйво та ін. Їх вивчення також дозволяє отримати важливі дані про космічний пил. Дослідження метеорів були включені до програми Міжнародного геофізичного року 1957-1959 та 1964-1965 рр.

В результаті цих робіт було уточнено оцінки загального припливу космічного пилу на поверхню Землі. Згідно з оцінками Т.М. Назарової, І.С. Астаповича та В.В. Фединського, загальний приплив космічного пилу Землю сягає до 10 7 т/год . За оцінкою О.М. Симоненко та Б.Ю. Левіна (за даними на 1972 р.) приплив космічного пилу на поверхню Землі становить 10 2 -10 9 т/рік, за іншими, пізнішими дослідженнями - 10 7 -10 8 т/рік.

Продовжувалися дослідження зі збирання метеорного пилу. На пропозицію академіка А.П. Виноградова під час 14-ї антарктичної експедиції (1968-1969 рр.) проводилися роботи з виявлення закономірностей просторово-часових розподілів відкладення позаземної речовини у льодовиковому покриві Антарктиди. Вивчався поверхневий шар снігового покриву в районах станцій Молодіжна, Мирний, Схід та на ділянці довжиною близько 1400 км між станціями Мирний та Схід. Відбір проб снігу проводився із шурфів глибиною 2-5 м у точках, віддалених від полярних станцій. Зразки пакувалися в поліетиленові мішки або спеціальні пластикові контейнери. У стаціонарних умовзразки розтоплювалися у скляному або алюмінієвому посуді. Отриману воду фільтрували за допомогою розбірної лійки через мембранні фільтри (розмір часу 0,7 мкм). Фільтри змочували гліцерином і в світлі, що проходить при збільшенні 350Х визначали кількість мікрочастинок.

Вивчалися також полярні льоди, донні відкладення Тихого океану, осадові породи, сольові відкладення. При цьому перспективним напрямомпоказали себе пошуки оплавлених мікроскопічних сферичних частинок, що досить легко ідентифікуються серед інших фракцій пилу.

У 1962 р. при Сибірському відділенні АН СРСР була створена Комісія з метеоритів та космічного пилу, очолювана академіком В.С. Соболєвим, яка проіснувала до 1990 р. та створення якої було ініційовано проблемою Тунгуського метеорита. Роботи з вивчення космічного пилу проводились під керівництвом академіка РАМН Н.В. Васильєва.

Оцінюючи випадань космічного пилу, поруч із іншими природними планшетами, використовувався торф, складений мохом сфагнум бурий за методикою томського вченого Ю.А. Львова. Цей мох досить поширений у середній смузіземної кулі, мінеральне харчування отримує тільки з атмосфери і має здатність консервувати його в шарі, що був поверхневим під час потрапляння на нього пилу. Пошарова стратифікація та датування торфу дозволяє давати ретроспективну оцінкуїї випадання. Вивчалися як сферичні частинки розміром 7-100 мкм, так і мікроелементний склад торф'яного субстрату - функції пилу, що містився в ньому.

Методика виділення космічного пилу з торфу полягає в наступному. На ділянці верхового сфагнового болота вибирається майданчик із рівною поверхнею та торф'яним покладом, складеним мохом сфагнум бурий (Sphagnum fuscum Klingr). З її поверхні на рівні мохової дернини зрізуються чагарники. Закладається шурф на глибину до 60 см, біля його борту розмічується майданчик потрібного розміру(наприклад, 10х10 см), потім з двох або трьох його сторін оголюється колонка торфу, розрізається на пласти по 3 см кожен, які упаковуються в поліетиленові пакети. Верхні 6 верств (очес) розглядаються разом і можуть бути визначення вікових показників за методикою Е.Я. Мульдіярова та О.Д. Лопшина. Кожен пласт у лабораторних умовах промивається крізь сито з діаметром вічка 250 мк протягом не менше 5 хв. Пройшов крізь сито гумус з мінеральними частинками відстоюється до випадання осаду, потім осад зливається в чашку Петрі, де висушується. Упакований у кальку, сухий зразок зручний для перевезення та подальшого вивчення. У відповідних умовах зразок озолюється в тиглі та муфельній печі протягом години при температурі 500-600 град. Зольний залишок зважується і піддається огляду під бінокулярним мікроскопом при збільшенні в 56 разів на предмет виявлення сферичних частинок розміром 7-100 і більше мкм, або піддається іншим видам аналізу. Т.к. мінеральне харчування цей мох отримує тільки з атмосфери, то його зольна складова може бути функцією космічного пилу, що входить до її складу.

Так дослідження в районі падіння Тунгуського метеорита, віддаленого від джерел техногенного забруднення на багато сотень кілометрів, дозволили оцінити приплив на поверхню Землі сферичних частинок розміром 7-100 мкм і більше. Верхні шари торфу дали змогу оцінити випадання глобального аерозолю на час дослідження; верстви, які стосуються 1908 р. - речовини Тунгуського метеорита; нижні (доіндустріальні) шари - космічного пилу. Приплив космічних мікросферул на поверхню Землі при цьому оцінюється величиною (2-4) 10 3 т/рік, а в цілому космічного пилу - 1,5 10 9 т/рік. Було використано аналітичні методи аналізу, зокрема нейтронно-активаційний, для визначення мікроелементного складу космічного пилу. За цими даними щорічно на поверхню Землі випадає з космічного простору (т/рік): заліза (2 10 6), кобальту (150), скандія (250).

Великий інтерес щодо зазначених вище досліджень представляють роботи Е.М. Колесникова із співавторами, які виявили ізотопні аномалії в торфі району падіння Тунгуського метеорита, що відносяться до 1908 р. і говорять, з одного боку, на користь кометної гіпотези цього явища, з іншого - проливають світло на кометну речовину, що випала на поверхню Землі.

Найбільш повним оглядом проблеми Тунгуського метеорита, зокрема його речовини, на 2000 р. слід визнати монографію В.А. Бронштена. Останні дані про речовину Тунгуського метеорита були доповіщені та обговорені на Міжнародній конференції «100 років Тунгуському феномену», Москва, 26-28 червня 2008 року. Незважаючи на досягнутий прогрес у вивченні космічного пилу, низка проблем все ще залишається не вирішеною.

Джерела метанаукового знання про космічний пил

Поряд з даними, отриманими сучасними методами дослідження, великий інтерес становлять відомості, що містяться у позанаукових джерелах: «Листах Махатм», Вченні Живої Етики, листах та працях Є.І. Реріх (зокрема, у її роботі «Вивчення властивостей людини», де дається велика програма наукових досліджень про багато років наперед).

Так, у листі Кут Хумі 1882 р. редактору впливової англомовної газети «Піонер» А.П. Синнету (оригінал листа зберігається в Британському музеї) наводяться такі дані про космічний пил:

- «Високо над нашою земною поверхнею повітря просякнуте і простір наповнений магнітним та метеорним пилом, який навіть не належить нашій сонячній системі»;

- «Сніг, особливо в наших північних областях, сповнений метеорного заліза і магнітних частинок, відкладення останніх знаходяться навіть на дні океанів». «Мільйони подібних метеорів і найтонших частинок досягають нас щороку та щодня»;

- «кожна атмосферична зміна на Землі і всі пертурбації походять від з'єднаного магнетизму» двох великих «мас» - Землі та метеорного пилу;

Існує «земне магнетичне тяжіння метеорного пилу та прямий вплив останньої на раптові зміни температури, особливо щодо тепла та холоду»;

Т.к. «наша земля з усіма іншими планетами мчить у просторі, вона отримує більшу частину космічного пилу на свою північну півкулю, ніж на південну»; «... цим пояснюється кількісне переважання континентів у північній півкулі та більший достаток снігу та вогкості»;

- «Тепло, яке отримує земля від променів сонця, є, в самій більшою мірою, лише третю, а то й менше, кількості одержуваного нею безпосередньо від метеорів»;

- «Потужні скупчення метеорної речовини» в міжзоряному просторі призводять до спотворення спостережуваної інтенсивності зоряного світла і, отже, спотворення відстаней до зірок, отриманих фотометричним шляхом.

Ряд цих положень випереджали науку на той час і були підтверджені подальшими дослідженнями. Так, дослідження сутінкового свічення атмосфери, виконані в 30-50-х роках. XX століття, показали, що, якщо на висотах менше 100 км світіння визначається розсіюванням сонячного світла в газовому (повітряному) середовищі, то на висотах понад 100 км переважну роль грає розсіювання на порошинках. Перші спостереження, виконані за допомогою штучних супутників, призвели до виявлення пилової оболонки Землі на висотах кілька сотень кілометрів, на що вказується у згаданому листі Кут Хумі. Особливий інтерес становлять дані про спотворення відстаней до зірок, одержаних фотометричним шляхом. Фактично це було вказівкою на наявність міжзоряного поглинання, відкритого 1930 р. Тремплером, яке по праву вважається однією з найважливіших астрономічних відкриттів 20 століття. Облік міжзоряного поглинання призвів до переоцінки шкали астрономічних відстаней і, як наслідок, до зміни масштабу видимого Всесвіту.

Деякі положення цього листа - про вплив космічного пилу на процеси в атмосфері, зокрема на погоду, - не знаходять поки що наукового підтвердження. Тут потрібне подальше вивчення.

Звернемося ще до одного джерела метанаукового знання - Вчення Живої Етики, створеного Є.І. Реріх та Н.К. Реріхом у співпраці з Гімалайськими Вчителями – Махатмами у 20-30 роки ХХ століття. Спочатку видані російською мовою книги Живої Етики в даний час перекладені та видані багатьма мовами світу. Вони приділяють велику увагу науковим проблемам. Нас у цьому випадку цікавитиме все, що пов'язане з космічним пилом.

Проблемі космічного пилу, зокрема його припливу на поверхню Землі, в Ученні Живої Етики приділяється чимало уваги.

«Звертайте увагу на високі місця, схильні до вітрів від снігових вершин. На рівні двадцяти чотирьох тисяч футів можна спостерігати особливі відкладення метеорного пилу» (1927-1929). «Недостатньо вивчають аероліти, ще менше приділяють уваги космічного пилу на вічних снігах та глетчерах. Тим часом, Космічний Океан малює свій ритм на вершинах» (1930-1931 рр.). «Пил метеорний недоступний оку, але дає дуже істотні опади» (1932-1933 рр.). «На чистому місці найчистіший сніг насичений пилом земної і космічної, - так наповнено простір навіть за грубому спостереженні» (1936 р.) .

Питанням космічного пилу багато уваги приділено й у «Космологічних записах» Є.І. Реріх (1940 р.). Слід пам'ятати, що Е.И.Рерих уважно стежила над розвитком астрономії і була у курсі останніх її досягнень; вона критично оцінювала деякі теорії на той час (20-30 роки минулого століття), наприклад у сфері космології, та її уявлення підтвердилися нашого часу. Вчення Живої Етики та Космологічні записи О.І. Реріх містять цілий ряд положень про ті процеси, які пов'язані з випаданням космічного пилу на поверхню Землі і які можна узагальнити таким чином:

На Землю постійно крім метеоритів випадають матеріальні частинки космічного пилу, які привносять космічну речовину, несучу інформаціюпро Далекі Світи космічного простору;

Космічний пил змінює склад грунтів, снігу, природних вод та рослин;

Особливо це стосується місць залягання природних руд, які не тільки є своєрідними магнітами, що притягають космічний пил, а й слід очікувати деякої диференціації її залежно від виду руди: «Так залізо та інші метали притягують метеори, особливо коли руди перебувають у природному стані та не позбавлені космічного магнетизму»;

Велика увагав Ученні Живої Етики приділяється гірським вершинам, які за твердженням Є.І. Реріх «…є найбільшими магнітними станціями» . «…Космічний Океан малює свій ритм на вершинах»;

Вивчення космічного пилу може призвести до відкриття нових, ще не виявлених сучасною наукоюмінералів, зокрема - металу, що має властивості, що допомагають зберігати вібрації з далекими світами космічного простору;

При вивченні космічного пилу можуть бути виявлені нові види мікробів та бактерій;

Але що особливо важливо, Вчення Живої Етики відкриває нову сторінку наукового пізнання- впливу космічного пилу на живі організми, у тому числі - на людину та її енергетику. Вона може впливати на організм людини і деякі процеси на фізичному і, особливо, тонкому плані.

Ці відомості починають знаходити підтвердження у сучасних наукових дослідженнях. Так в останні роки на космічних порошинках були виявлені складні органічні сполуки і деякі вчені заговорили про космічні мікроби. В цьому сенсі особливий інтереспредставляють роботи з бактеріальної палеонтології, виконані в Інституті палеонтології РАН. У цих роботах, окрім земних порід, досліджувалися метеорити. Показано, що знайдені в метеоритах мікрокам'янілості є слідами життєдіяльності мікроорганізмів, частина яких подібна до ціанобактерій. У низці досліджень вдалося експериментально показати позитивний впливкосмічної речовини на зростання рослин та обґрунтувати можливість впливу його на організм людини.

Автори Вчення Живої Етики настійно рекомендують організувати постійне спостереження за випаданням космічного пилу. І як її природний накопичувач використовувати льодовикові та снігові відкладення в горах на висоті понад 7 тис. м. Реріхи, живучи довгі рокиу Гімалаях мріють про створення там наукової станції. У листі від 13 жовтня 1930 р. Є.І. Реріх пише: «Станція має розвинутися у Місто Знання. Ми бажаємо в цьому Місті дати синтез досягнень, тому всі галузі науки повинні бути згодом представлені в ньому. космічних променів, що дають людству нові цінні енергії, можливо лише на висотах, Бо все найтонше і найцінніше і найпотужніше лежить у чистіших шарах атмосфери. Також хіба не заслуговують на увагу всі метеоричні опади, що осідають на снігових вершинах і несомі в долини гірськими потоками?» .

Висновок

Вивчення космічного пилу нині перетворилося на самостійну область сучасної астрофізикита геофізики. Ця проблема особливо актуальна, оскільки метеорний пилє джерелом космічної речовини та енергії, що безперервно привносяться на Землю з космічного простору і активно впливають на геохімічні та геофізичні процеси, а також надають своєрідний вплив на біологічні об'єкти, у тому числі на людину. Ці процеси поки що майже не вивчені. У вивченні космічного пилу не знайшли належного застосування ряд положень, що містяться у джерелах метанаукового знання. Метеорний пил проявляється у земних умовах як як феномен фізичного світу, але як матерія, що несе енергетику космічного простору, зокрема - світів інших вимірів та інших станів матерії. Облік цих положень вимагає розробки нової методики вивчення метеорного пилу. Але найважливішим завданнямяк і раніше залишається збирання та аналіз космічного пилу в різних природних накопичувачах.

Список літератури

1. Іванова Г.М., Львів В.Ю., Васильєв Н.В., Антонов І.В. Випадання космічної речовини на поверхню Землі - Томськ: вид Томськ. ун-ту, 1975. - 120 с.

2. Murray I. On distribution volcanic debris over floor of ocean //Proc. Roy. Soc. Едінбург. – 1876. – Vol. 9. - P. 247-261.

3. Вернадський В.І. Про необхідність організованої наукової роботи з космічного пилу // Проблеми Арктики. – 1941. – № 5. – С. 55-64.

4. Вернадський В.І. Про вивчення космічного пилу // Світознавство. – 1932. – № 5. – С. 32-41.

5. Астапович І.С. Метеорні явища у атмосфері Землі. - М: Держсуд. вид. фіз.-мат. літератури, 1958. – 640 с.

6. Флоренський К.П. Попередні результатитунгуської метеоритної комплексної експедиції 1961 //Метеоритика. - М: вид. АН СРСР, 1963. – Вип. XXIII. – С. 3-29.

7. Львів Ю.О. Про перебування космічної речовини в торфі // Проблема Тунгуського метеориту. - Томськ: вид. Томськ. ун-ту, 1967. - С. 140-144.

8. Віленський В.Д. Сферичні мікрочастинки в льодовиковому покриві Антарктиди//Метеоритика. - М.: "Наука", 1972. - Вип. 31. – С. 57-61.

9. Голенецький С.П., Степанок В.В. Кометна речовина на Землі // Метеорні та метеорні дослідження. - Новосибірськ: "Наука" Сибірське відділення, 1983. - С. 99-122.

10. Васильєв Н.В., Бояркіна О.П., Назаренко М.К. та ін Динаміка припливу сферичної фракції метеорного пилу лежить на поверхні Землі //Астроном. вісник. – 1975. – Т. IX. - №3. - С. 178-183.

11. Бояркіна А.П., Байковський В.В., Васильєв Н.В. та ін Аерозолі в природних планшетах Сибіру. - Томськ: вид. Томськ. ун-ту, 1993. - 157 с.

12. Діварі Н.Б. Про збирання космічного пилу на льодовику Туюк-Су // Метеоритика. - М: Вид. АН СРСР, 1948. – Вип. IV. – С. 120-122.

13. Гінділіс Л.М. Протисіяння як ефект розсіювання сонячного світла на частинках міжпланетного пилу // Астрон. ж. – 1962. – Т. 39. – Вип. 4. – С. 689-701.

14. Васильєв Н.В., Журавльов В.К., Журавльова Р.К. та ін Нічні хмари, що світяться, і оптичні аномалії, пов'язані з падінням Тунгуського метеорита. – М.: «Наука», 1965. – 112 с.

15. Бронштен В.А., Гришин Н.І. Сріблясті хмари. – М.: «Наука», 1970. – 360 с.

16. Діварі Н.Б. Зодіакальне світлота міжпланетний пил. – М.: «Знання», 1981. – 64 с.

17. Назарова Т.М. Дослідження метеорних частинок третьому радянському штучному супутнику Землі //Штучні супутники Землі. – 1960. – № 4. – С. 165-170.

18. Астапович І.С., Фединський В.В. Успіхи метеорної астрономії у 1958-1961 роках. //Метеоритика. - М: Вид. АН СРСР, 1963. – Вип. XXIII. – С. 91-100.

19. Симоненко О.М., Левін Б.Ю. Приплив космічної речовини Землю //Метеоритика. - М.: "Наука", 1972. - Вип. 31. – С. 3-17.

20. Hadge PW, Wright FW. Studies particles for extraterrestrial origin. A comparison of microscopic spherules of meteoritic and volcanic origin //J. Geophys. Res. – 1964. – Vol. 69. – № 12. – P. 2449-2454.

21. Parkin D.W., Tilles D. Influx вимірювання extraterrestrial material //Science. – 1968. – Vol. 159. - № 3818. - P. 936-946.

22. Ganapathy R. The Tunguska explosion of 1908: discovery of meteoritic debris near the explosion side and South pole. - Science. – 1983. – V. 220. – No. 4602. – P. 1158-1161.

23. Hunter W., Parkin D.W. Cosmic dust in recent deep-sea sediments // Proc. Roy. Soc. – 1960. – Vol. 255. – № 1282. – P. 382-398.

24. Sackett W. M. Measured deposition rates of marine sediments and implications for accumulations rates of extraterrestrial dust //Ann. N. Y. Acad. SCI. – 1964. – Vol. 119. – № 1. – P. 339-346.

25. Війдінг Х.А. Метеорний пил у низах кембрійських пісковиків Естонії // Метеоритика. - М.: "Наука", 1965. - Вип. 26. – С. 132-139.

26. Utech K. Kosmische Micropartical in unterkambrischen Ablagerungen // Neues Jahrb. Geol. und Palaontol. Monatscr. – 1967. – № 2. – S. 128-130.

27. Іванов А.В., Флоренський К.П. Дрібнодисперсна космічна речовина з нижньопермських солей // Астрон. вісник. – 1969. – Т. 3. – № 1. – С. 45-49.

28. Mutch T.A. Видимості з magnetic spherules в Silurian і Permian salt samples //Earth and Planet Sci. Letters. – 1966. – Vol. 1. – № 5. – P. 325-329.

29. Бояркіна А.П., Васильєв Н.В., Менявцева Т.А. та ін До оцінки речовини Тунгуського метеорита в районі епіцентру вибуху // Космічне речовина Землі. – Новосибірськ: «Наука» Сибірське відділення, 1976. – С. 8-15.

30. Мульдіяров Є.Я., Лапшина О.Д. Датування верхніх шарів торф'яного покладу, що використовується для вивчення космічних аерозолів // Метеорні та метеорні дослідження. - Новосибірськ: "Наука" Сибірське відділення, 1983. - С. 75-84.

31. Лапшина О.Д., Бляхорчук П.А. Визначення глибини шару 1908 р. у торфі у зв'язку з пошуками речовини Тунгуського метеорита // Космічна речовина та Земля. - Новосибірськ: "Наука" Сибірське відділення, 1986. - С. 80-86.

32. Бояркіна А.П., Васильєв Н.В., Глухів Г.Г. та ін До оцінки космогенного притоку важких металівна поверхню Землі // Космічна речовина та Земля. – Новосибірськ: «Наука» Сибірське відділення, 1986. – С. 203 – 206.

33. Колесников Є.М. Про деякі ймовірні особливості хімічного складу Тунгуського космічного вибуху 1908 // Взаємодія метеоритної речовини із Землею. - Новосибірськ: "Наука" Сибірське відділення, 1980. - С. 87-102.

34. Колесников Є.М., Беттгер Т., Колесникова Н.В., Юнге Ф. Аномалії в ізотопному складі вуглецю та азоту торфів району вибуху Тунгуського космічного тіла 1908 // Геохімія. – 1996. – Т. 347. – № 3. – С. 378-382.

35. Бронштен В.А. Тунгуський метеорит: історія дослідження. - М: А.Д. Сельянов, 2000. – 310 с.

36. Праці Міжнародної конференції «100 років Тунгуському феномену», Москва, 26-28 червня 2008 р.

37. Реріх Є.І. Космологічні записи // Біля порога нового світу. - М: МЦР. Майстер-Банк, 2000. – С. 235 – 290.

38. Чаша Сходу. Листи Махатми. Лист XXI 1882 р. - Новосибірськ: Сибірське отд. вид. "Дитяча література", 1992. - С. 99-105.

39. Гінділіс Л.М. Проблема наднаукового знання / / Нова Епоха. – 1999. – № 1. – С. 103; № 2. – С. 68.

40. Знаки Агні-Йоги. Вчення Живої Етики. - М: МЦР, 1994. - С. 345.

41. Ієрархія. Вчення Живої Етики. - М: МЦР, 1995. - С.45

42. Світ Вогняний. Вчення Живої Етики. - М: МЦР, 1995. - Ч. 1.

43. Аум. Вчення Живої Етики. - М: МЦР, 1996. - С. 79.

44. Гінділіс Л.М. Читаючи листи Є.І. Реріх: кінцевий чи нескінченний Всесвіт? //Культура та Час. – 2007. – № 2. – С. 49.

45. Реріх Є.І. Листи. – М.: МЛР, Благодійний фонд ім. Є.І. Реріх, Майстер-Банк, 1999. – Т. 1. – С. 119.

46. ​​Серце. Вчення Живої Етики. - М: МЦР. 1995. – С. 137, 138.

47. Осяяння. Вчення Живої Етики. Аркуші Саду Морії. Книжка друга. - М: МЦР. 2003. – С. 212, 213.

48. Божокін С.В. Властивості космічного пилу // Соросівський освітній журнал. – 2000. – Т. 6. – № 6. – С. 72-77.

49. Герасименко Л.М., Жегалло Є.А., Жмур С.І. та ін. Бактеріальна палеонтологія та дослідження кулистих хондритів // Палеонтологічний журнал. -1999. - №4. - C. 103-125.

50. Васильєв Н.В., Кухарська Л.К., Бояркіна А.П. та ін. Про механізм стимуляції росту рослин у районі падіння Тунгуського метеорита // Взаємодія метеорної речовини із Землею. - Новосибірськ: "Наука" Сибірське відділення, 1980. - С. 195-202.

Вітаю!

Сьогодні ми поговоримо на дуже найцікавішу тему, пов'язаною з такою наукою, як астрономія! Йтиметься про космічний пил. Припускаю, що багато хто вперше дізнався про неї. Значить, треба розповісти про неї все, що мені відомо! У школі – астрономія була моїм одним із улюблених предметів, скажу більше – найулюбленішим, тому, саме з астрономії я складала іспит. Хоча мені і випав 13 квиток, який був найскладнішим, але з іспитом я склала чудово і залишилася задоволена!

Якщо сказати цілком доступно, що таке космічний пил, то можна уявити всі осколки, які тільки є у Всесвіті від космічної речовини, наприклад, від астероїдів. А Всесвіт - це не тільки Космос! Не плутайте, дорогі мої та добрі! Всесвіт - це весь наш світ - вся наша величезна Земна куля!

Наприклад, космічний пил може утворюватися від того, коли в Космосі стикаються два астероїди і при зіткненні відбувається процес їх руйнування на дрібні частинки. Багато вчених схиляються і до того, що її освіта пов'язана з тим, коли згущується міжзоряний газ.

Як вона утворюється, ми з вами тільки з'ясували, тепер дізнаємось про те, як вона виникає. Як правило, ці порошинки просто виникають в атмосферах червоних зірочок, якщо ви чули, такі червоні зірки називають ще - зірками карликами; виникають коли на зірках відбуваються різні вибухи; коли активно викидається газ із самих ядер галактик; протозіркова і планетарна туманність - також сприяє її виникненню, втім, як і сама зоряна атмосфера та міжзоряні хмари.

Що стосується саме видів щодо походження, то виділимо такі види:

міжзоряний вид пилу, коли на зірках відбувається вибух, відбувається величезний викид газу і потужний викид енергії

міжгалактичний,

міжпланетний,

навколопланетний: з'явилася, як "сміття", залишки, після утворення інших планет.

кружечки чорного кольору, невеликі, блискучі

кружечки чорного кольору, але більші за розміром, що мають шорстку поверхню

кружечки кульки чорно-білого кольору, які у своєму складі мають силікатну основу

кружечки, які складаються зі скла та металу, вони різнорідні, та невеликі (20 нм)

кружечки схожі на порошок магнетиту, вони чорні і схожі на чорний пісок

пеплоподібні та шлакоподібні кружальця

вид, що утворився від зіткнення астероїдів, комет, метеоритів

Вдале питання! Звісно, ​​може. І від зіткнення метеоритів також. Від зіткнення будь-яких небесних тіл можливе її утворення.

Питання про утворення і виникнення космічного пилу досі є спірним, і різні вчені висувають свої точки зору, але ви можете дотримуватися однієї або двох близьких точок зору в цьому питанні. Наприклад, тій, що зрозуміліша.

Адже навіть щодо її видів немає абсолютно точної класифікації!

кульки, основа яких є однорідною; їхня оболонка є окисленою;

кульки, основа яких є силікатною; оскільки вони мають вкраплення газу, то їхній вид часто схожий на шлаки чи піну;

кульки, основа яких є металевою з ядром з нікелю та кобальту; оболонка також окислена;

кружечки наповнення яких є порожнім.

вони можуть бути крижаними, а їх оболонка складається з легких елементів; у великих крижаних частинках є навіть атоми, що мають магнітні властивості,

кружечки з силікатними та графітними вкрапленнями,

кружечки, що складаються з оксидів, в основі яких є двоатомні оксиди:

Космічний пил до кінця не вивчений! Дуже багато відкритих питань, бо вони є спірними, але, гадаю, основні уявлення все-таки ми тепер маємо!

Протягом 2003-2008рр. група російських та австрійських учених за участю Хайнца Кольманна, відомого палеонтолога, куратора Національного парку «Айзенвурцен», проводила вивчення катастрофи, що сталася 65 млн. років тому, коли на Землі вимерло понад 75% усіх організмів, у тому числі динозаврів. Більшість дослідників вважають, що вимирання було з падінням астероїда, хоча є й інші точки зору.

Сліди цієї катастрофи в геологічних розрізах представлені тонким шаром чорних глин потужністю від 1 до 5 см. Один із таких розрізів знаходиться в Австрії, у Східних Альпах, у Національному парку неподалік маленького містечкаГамс, розташованого за 200 км на південний захід від Відня. В результаті вивчення зразків з цього розрізу за допомогою скануючого електронного мікроскопа виявлені незвичайні за формою та складом частинки, які в наземних умовах не утворюються і відносяться до космічного пилу.

Космічний пил на Землі

Вперше сліди космічної речовини на Землі виявлені в червоних глибоководних глинах англійською експедицією, що досліджувала дно Світового океану на судні "Челленджер" (1872-1876). Їх описали Меррей і Ренард у 1891 р. На двох станціях у південній частині Тихого океану при драгуванні з глибини 4300 м були підняті зразки залізомарганцевих конкрецій та магнітних мікросфер діаметром до 100 мкм, що згодом отримали назву « космічні кульки». Проте детально мікросфери заліза, підняті експедицією на «Челленджері», було досліджено лише останніми роками. З'ясувалося, що кульки на 90% складаються з металевого заліза, на 10% – з нікелю, а їхня поверхня покрита тонкою скоринкою оксиду заліза.

Мал. 1. Моноліт із розрізу Гамс 1, підготовлений для відбору зразків. Латинськими літерамипозначені шари різного віку. Перехідний шар глини між крейдяним та палеогеновим періодами (вік близько 65 млн. років), у якому знайдено скупчення металевих мікросфер та пластин відзначений буквою «J». Фото О.Ф. Грачова

З виявленням загадкових кульок у глибоководних глинах, власне, і пов'язаний початок вивчення космічної речовини Землі. Однак вибух інтересу дослідників до цієї проблеми стався після перших запусків космічних апаратів, за допомогою яких стало можливим відбирати місячний ґрунт та зразки пилових частинок із різних ділянок Сонячної системи. Важливе значення мали також роботи К.П. Флоренського (1963), який вивчав сліди Тунгуської катастрофи, та Є.Л. Крінова (1971), що досліджував метеорний пил на місці падіння Сихоте-Алінського метеорита.

Інтерес дослідників до металевих мікросфер призвів до того, що їх стали виявляти в осадових породах різного віку та походження. Металеві мікросфери знайдені у льодах Антарктики та Гренландії, у глибоководних океанічних опадах та марганцевих конкреціях, у пісках пустель та приморських пляжів. Часто зустрічаються вони в метеоритних кратеріві поруч із ними.

У останнє десятиліттяметалеві мікросфери позаземного походження знаходять в осадових породах різного віку: від нижнього кембрію (близько 500 млн років тому) до сучасних утворень.

Дані про мікросфери та інші частинки з давніх відкладень дозволяють судити про обсяги, а також про рівномірність або нерівномірність надходження космічної речовини на Землю, про зміну складу частинок, що надходили на Землю, з космосу і про першоджерела цієї речовини. Це важливо, оскільки ці процеси впливають розвиток життя Землі. Багато з цих питань ще далекі від вирішення, проте накопичення даних та всебічне їх вивчення, безсумнівно, дозволить відповісти на них.

Зараз відомо, що загальна маса пилу, що обертається всередині земної орбіти, близько 1015 т. На поверхню Землі щорічно випадає від 4 до 10 тис. т космічної речовини. 95% падаючої на поверхню Землі речовини складають частинки розміром 50-400 мкм. Питання про те, як змінюється у часі швидкість надходження космічної речовини на Землю, залишається спірним досі, незважаючи на безліч досліджень, проведених в останні 10 років.

Виходячи з розмірів частинок космічного пилу, в даний час виділяють власне міжпланетний космічний пил розміром менше 30 мкм і мікрометеорити більше 50 мкм. Ще раніше О.Л. Крінов запропонував найдрібніші оплавлені з поверхні уламки метеорного тіла називати мікрометеоритами.

Суворі критерії розмежування космічного пилу та метеоритних частинок поки що не розроблені, і навіть на прикладі вивченого нами розрізу Гамс показано, що металеві частинки та мікросфери різноманітніші за формою та складом, ніж передбачено наявними класифікаціями. Практично ідеальна сферична форма, металевий блиск та магнітні властивості частинок розглядалися як доказ їхнього космічного походження. На думку геохіміка Е.В. Соботовича, «єдиним морфологічним критерієм оцінки космогенності досліджуваного матеріалу є наявність оплавлених кульок, зокрема магнітних». Однак, крім форми, вкрай різноманітної, принципово важливий хімічний склад речовини. Дослідники з'ясували, що поряд із мікросферами космічного походження існує велика кількістькульок іншого генези – пов'язані з вулканічною діяльністю, життєдіяльністю бактерій чи метаморфізмом. Відомі дані про те, що залізисті мікросфери вулканогенного походження значно рідше бувають ідеальної сферичної форми і до того ж мають підвищену домішку титану (Ti) (понад 10%).

Російсько-австрійська група геологів та знімальна група Віденського телебачення на розрізі Гамс у Східних Альпах. на передньому плані- А.Ф.Грачов

Походження космічного пилу

Питання про походження космічного пилу, як і раніше, предмет дискусії. Професор Е.В. Соботович вважав, що космічний пил може бути залишками початкової протопланетної хмари, проти чого в 1973 р. заперечували Б.Ю. Левін та О.М. Симоненко, вважаючи, що дрібнодисперсна речовина не могла довго зберігатися (Земля та Всесвіт, 1980 № 6).

Існує й інше пояснення: утворення космічного пилу пов'язане із руйнуванням астероїдів та комет. Як зазначав Е.В. Соботович, якщо кількість космічного пилу, що надходить на Землю, не змінюється в часі, то мають рацію Б.Ю. Левін та О.М. Симоненко.

Незважаючи на велику кількість досліджень, відповідь на це принципове питання в даний час не може бути дано, бо кількісних оцінок дуже мало, а їх точність дискусійна. Останнім часом дані ізотопних досліджень за програмою NASA частинок космічного пилу, відібраних у стратосфері, дозволяють передбачати існування частинок соняшникового походження. У складі цього пилу були виявлені такі мінерали, як алмаз, муасаніт (карбід кремнію) і корунд, які за ізотопами вуглецю та азоту дозволяють відносити їх освіту на час до формування Сонячної системи.

Важливість вивчення космічного пилу у геологічному розрізі очевидна. У цій статті наведено перші результати дослідження космічної речовини в перехідному шарі глин на межі крейди та палеогену (65 млн років тому) з розрізу Гамс, у Східних Альпах (Австрія).

Загальна характеристика розрізу Гамс

Частинки космічного походження отримані з кількох розрізів перехідних шарів між крейдою та палеогеном (у германомовній літературі – кордон К/Т), розташованих неподалік альпійського села Гамс, де однойменна річка у кількох місцях розкриває цей кордон.

У розрізі Гамс 1 з оголення було вирізано моноліт, в якому межа К/T виражена дуже добре. Його висота – 46 см, ширина – 30 см у нижній частині та 22 см – у верхній, товщина – 4 см. Для загального вивчення розрізу моноліт був розділений через 2 см (знизу вгору) на шари, позначені літерами латинського алфавіту (A, B ,C…W), а в межах кожного шару також через 2 см проведено маркування цифрами (1, 2, 3 тощо). Більш детально вивчався перехідний шар J на ​​межі К/T, де було виділено шість субшарів потужністю близько 3 мм.

Результати досліджень, отримані у розрізі Гамс 1, багато в чому повторені щодо іншого розрізу – Гамс 2. До комплексу досліджень входило вивчення шліфів і мономінеральних фракцій, їх хімічний аналіз, а також рентгено-флуоресцентний, нейтронно-активіаційний та рентгено-структурний аналізи, ізотопний аналіз гелію, вуглецю та кисню, визначення складу мінералів на мікрозонді, магнітомінералогічний аналіз.

Різноманітність мікрочастинок

Залізні та нікелеві мікросфери з перехідного шару між крейдою та палеогеном у розрізі Гамс: 1 – мікросфера Fe з грубою сітчасто-горбистою поверхнею (верхня частина перехідного шару J); 2 – мікросфера Fe з грубою поздовжньо-паралельною поверхнею (нижня частина перехідного шару J); 3 – мікросфера Fe з елементами кристалографічного огранювання та грубої комірчасто-сітчастої текстурою поверхні (шар M); 4 – мікросфера Fe з тонкою сітчастою поверхнею (верхня частина перехідного шару J); 5 – мікросфера Ni із кристаллітами на поверхні (верхня частина перехідного шару J); 6 – агрегат спекли мікросфер Ni з кристаллітами на поверхні (верхня частина перехідного шару J); 7 - агрегат мікросфер Ni з мікроалмазами (С; верхня частина перехідного шару J); 8, 9 – характерні формиметалевих частинок з перехідного шару між крейдою та палеогеном у розрізі Гамс у Східних Альпах.

У перехідному шарі глини між двома геологічними кордонами – крейдою та палеогеном, а також на двох рівнях у лежачих відкладах палеоцену в розрізі Гамс знайдено безліч металевих частинок та мікросфер космічного походження. Вони значно різноманітніші за формою, текстурою поверхні та хімічного складу, ніж усі відомі до цих пір у перехідних шарах глини цього віку в інших регіонах світу.

У розрізі Гамс космічну речовину представлено дрібнодисперсними частинками різної форми, серед яких найбільш поширеними є магнітні мікросфери розміром від 0.7 до 100 мкм, що перебувають на 98% чистого заліза. Такі частинки у вигляді кульок або мікросферул у великій кількості зустрінуті не тільки в шарі J, а й вище в глинах палеоцену (шари K і М).

Мікросфери складаються із чистого заліза або магнетиту, деякі з них мають домішки хрому (Cr), сплаву заліза та нікелю (аваруїту), а також із чистого нікелю (Ni). Деякі частинки Fe-Ni містять домішка молібдену (Mo). У перехідному шарі глини між крейдою та палеогеном усі вони виявлені вперше.

Ніколи раніше не траплялися і частинки з високим вмістом нікелю та значною домішкою молібдену, мікросфери з наявністю хрому та шматки спіралеподібного заліза. Крім металевих мікросфер і частинок у перехідному шарі глини в Гамсі виявлено Ni-шпинель, мікроалмази з мікросферами чистого Ni, а також рвані пластини Au, Cu, які не зустрінуті в відкладеннях нижче і вище.

Характеристика мікрочастинок

Металеві мікросфери в розрізі Гамс присутні на трьох стратиграфічних рівнях: у перехідному шарі глини зосереджені різноманітні формою залізисті частинки, у лежачих дрібнозернистих пісковиках шару K, а третій рівень утворюють алевроліти шару M.

Деякі сфери мають гладку поверхнюінші - сітчасто-бугристу поверхню, треті покриті сіткою дрібних полігональних або системою паралельних тріщин, що відходять від однієї магістральної тріщини. Вони бувають порожніми, скорпувидними, заповненими глинистим мінераломможуть мати і внутрішню концентричну будову. Металеві частинки та мікросфери Fe зустрічаються по всьому перехідному шару глини, але в основному зосереджені на нижніх та середніх горизонтах.

Мікрометеорити є оплавленими частинками чистого заліза або залізо-нікелевого сплаву Fe-Ni (аваруїт); їх розміри – від 5 до 20 мкм. Численні частинки аваруїту приурочені до верхнього рівня перехідного шару J, тоді як чисто залізисті присутні в нижній і верхній частинах перехідного шару.

Частинки у вигляді пластин з поперечно-горбистою поверхнею складаються лише із заліза, їх ширина – 10–20 мкм, довжина – до 150 мкм. Вони злегка дугоподібно вигнуті і зустрічаються в основі перехідного шару J. У його нижній частині також зустрінуті пластини Fe-Ni з домішкою Mo.

Пластини із сплаву заліза та нікелю мають подовжену форму, злегка вигнуті, з поздовжніми борозенками на поверхні, розміри коливаються в довжину від 70 до 150 мкм при ширині близько 20 мкм. Найчастіше вони зустрічаються в нижній та середній частинах перехідного шару.

Залізисті пластини з поздовжніми борозенками за формою та розмірами ідентичні пластинам сплаву Ni-Fe. Вони приурочені до нижньої та середньої частин перехідного шару.

Особливий інтерес становлять частинки чистого заліза, що мають форму правильної спіралі та вигнуті у вигляді гачка. В основному вони складаються із чистого Fe, рідко це сплав Fe-Ni-Mo. Частинки спіралеподібного заліза зустрічаються у верхній частині перехідного шару J та у вищележачому прошарі пісковика (шар K). Спіралеподібна частка Fe-Ni-Mo знайдена в основі перехідного шару J.

У верхній частині перехідного шару J були присутні кілька зерен мікроалмазів, що спеклися з Ni-мікросферами. Мікрозондові дослідження нікелевих кульок, проведені на двох приладах (з хвильовими та енергодисперсійними спектрометрами), показали, що ці кульки складаються з практично чистого нікелю під тонкою плівкою оксиду нікелю. Поверхня всіх нікелевих кульок усіяна чіткими кристаліти з вираженими двійниками розміром 1-2 мкм. Настільки чистий нікель у вигляді кульок з добре розкристалізованою поверхнею не зустрічається ні в магматичних породах, ні в метеоритах, де нікель обов'язково містить значну кількість домішок.

При вивченні моноліту з розрізу Гамс 1 кульки чистого Ni зустрінуті тільки у верхній частині перехідного шару J (у найвищій його частині – дуже тонкому осадовому шарі J 6, товщина якого не перевищує 200 мкм), а за даними термагнітного аналізу металевий нікель присутній у перехідному шарі, починаючи з субшару J4. Тут поряд із кульками Ni виявлено й алмази. У шарі, знятому з кубика площею 1 см2, кількість знайдених зерен алмазу обчислюється десятками (з розміром від часток мікронів до десятків мікронів), а нікелевих кульок таких самих розмірів – сотнями.

У зразках верхньої частини перехідного шару, узятих безпосередньо з оголення, виявили алмази з дрібними частинками нікелю на поверхні зерна. Істотно, що з вивченні зразків із цієї частини шару J, виявлено також присутність і мінералу муасанита. Раніше мікроалмази було знайдено у перехідному шарі на межі крейди та палеогену в Мексиці.

Знахідки в інших районах

Мікросфери Гамса з концентричним внутрішньою будовоюаналогічні тим, що були здобуті експедицією "Челленджер" у глибоководних глинах Тихого океану.

Частинки заліза неправильної формиз оплавленими краями, а також у вигляді спіралей і вигнутих гачків і пластин мають велику схожість з продуктами руйнування метеоритів, що падають на Землю, їх можна розглядати як метеоритне залізо. До цієї категорії можуть бути віднесені частинки аваруїту і чистого нікелю.

Вигнуті залізні частинки близькі різноманітним формам сліз Пеле - крапель лави (лапілів), які викидають у рідкому стані вулкани з жерла при виверженнях.

Таким чином, перехідний шар глини в Гамсі має гетерогенну будову і чітко поділяється на дві частини. У нижній та середній частинах переважають частинки та мікросфери заліза, тоді як верхня частина шару збагачена нікелем: частинками аваруїту та мікросферами нікелю з алмазами. Це підтверджується не лише розподілом частинок заліза та нікелю в глині, але також даними хімічного та термомагнітного аналізів.

Порівняння даних термомагнітного аналізу та мікрозондового аналізу свідчить про надзвичайну неоднорідність у розподілі нікелю, заліза та їх сплаву в межах шару J, проте за результатами термомагнітного аналізу чистий нікель фіксується лише з шару J4. Звертає на себе увагу і те, що спіралеподібне залізо зустрічається переважно у верхній частині шару J і продовжує зустрічатися в шарі K, що його перекриває, де, однак, мало частинок Fe, Fe-Ni ізометричної або пластинчастої форми.

Підкреслимо, що така явна диференціація заліза, нікелю, іридію, виявлена ​​в перехідному шарі глини в Гамсі, є і в інших районах. Так, в американському штаті Нью-Джерсі в перехідному (6 см) сферуловому шарі іридієва аномалія різко виявилася в його основі, а ударні мінерали зосереджені лише у верхній (1 см) частині цього шару. На Гаїті на межі крейди та палеогену і у верхній частині сферулового шару відзначається різке збагачення Ni та ударним кварцом.

Фонове явище для Землі

Багато особливостей знайдених сферул Fe і Fe-Ni аналогічні кулькам, виявленим експедицією «Челленджер» у глибоководних глинах Тихого океану, в районі Тунгуської катастрофи та місцях падіння Сихоте-Алінського метеориту та метеориту Ніо в Японії, а також в осадових гірських породахрізного віку із багатьох районів світу. Крім районів Тунгуської катастрофи та падіння Сихоте-Алінського метеорита, у всіх інших випадках утворення не тільки сферул, а й частинок різної морфології, що складаються з чистого заліза (іноді з вмістом хрому) та сплаву нікелю із залізом, жодного зв'язку з імпактною подією не має. Ми розглядаємо появу таких частинок як результат падіння на поверхню Землі космічного міжпланетного пилу – процесу, який безперервно триває з моменту утворення Землі та є своєрідним фоновим явищем.

Багато частинок, вивчені в розрізі Гамс близькі за складом до валового хімічного складу метеоритної речовини в місці падіння Сихоте-Алінського метеориту (за даними Е.Л. Крінова, це 93.29% заліза, 5.94% нікелю, 0.38% кобальту).

Присутність молібдену в деяких частках не є несподіваною, оскільки його включають метеорити багатьох типів. Зміст молібдену в метеоритах (залізних, кам'яних та кутистих хондритах) знаходиться в межах від 6 до 7 г/т. Найважливішим стала знахідка молібденіту в метеориті Алленді у вигляді включення у металі наступного складу (вага.%): Fe – 31.1, Ni – 64.5, Co – 2.0, Cr – 0.3, V – 0.5, P – 0.1. Слід зазначити, що самородний молібден і молібденіт були виявлені і в місячному пилу, відібраному автоматичними станціями «Місяць-16», «Місяць-20» та «Місяць-24».

Вперше знайдені кульки чистого нікелю з добре розкристалізованою поверхнею не відомі ні в магматичних породах, ні в метеоритах, де нікель обов'язково містить значну кількість домішок. Така структура поверхні нікелевих кульок могла виникнути у разі падіння астероїду (метеориту), що призвело до виділення енергії, що дозволила не тільки розплавити матеріал тіла, що впало, але й випарувати його. Пари металу могли бути підняті вибухом на більшу висоту (ймовірно, на десятки кілометрів), де й відбувалася кристалізація.

Частинки, що складаються з аваруїту (Ni3Fe), знайдені разом із металевими кульками нікелю. Вони відносяться до метеорного пилу, а оплавлені частинки заліза (мікрометеорити) слід розглядати як «метеоритний пил» (за термінологією Е.Л. Крінова). Кристали алмазу, зустрінуті разом з кульками нікелю, ймовірно, виникли в результаті абляції (плавлення та випаровування) метеориту з тієї ж хмари пари при її подальшому охолодженні. Відомо, що синтетичні алмази отримують методом спонтанної кристалізації з розчину вуглецю в розплаві металів (Ni, Fe) вище лінії фазової рівноваги графіт-алмаз у формі монокристалів, їх зростків, двійників, полікристалічних агрегатів, каркасних кристалів, голкових кристалів форми, неправильних. Практично всі з перерахованих типоморфних особливостей кристалів алмазу було виявлено у вивченому зразку.

Це дозволяє зробити висновок про схожість процесів кристалізації алмазу в хмарі нікель-вуглецевої пари при її охолодженні та спонтанної кристалізації з розчину вуглецю в розплаві нікелю в експериментах. Однак остаточний висновок про природу алмазу можна буде зробити після детальних ізотопних досліджень, для чого необхідно отримати достатньо велика кількістьречовини.

Таким чином, вивчення космічної речовини у перехідному глинистому шарі на межі крейди та палеогену показало його присутність у всіх частинах (від шару J1 до шару J6), але ознаки імпактної події фіксуються лише з шару J4, вік якого 65 млн. років. Цей шар космічного пилу можна порівняти з часом загибелі динозаврів.

А.Ф.ГРАЧОВ доктор геолого-мінералогічних наук, В.A.ЦЕЛЬМОВИЧ кандидат фізико-математичних наук, Інститут фізики Землі РАН (ІФЗ РАН), О.А.КОРЧАГІН кандидат геолого-мінералогічних наук, Геологічний інститут РАН (ГІН РАН).

Журнал "Земля та Всесвіт" № 5 2008 рік.

Космічний пил

частинки речовини у міжзоряному та міжпланетному просторі. Поглинаючі світло згущення К. п. видно як темні плями на фотографіях Чумацького Шляху. Ослаблення світла внаслідок впливу К. п. – т. зв. міжзоряне поглинання, або екстинкція, - неоднакове для електромагнітних хвиль різної довжини λ , унаслідок чого спостерігається почервоніння зірок. У видимої областіекстинкція приблизно пропорційна λ -1, У близькій ж ультрафіолетової області майже залежить від довжини хвилі, але близько 1400 Å є додатковий максимум поглинання. Більшість екстинкції пояснюється розсіюванням світла, а чи не його поглинанням. Це випливає зі спостережень, що містять К. п. відбивних туманностей, видимих ​​навколо зірок спектрального класу B і деяких ін. Зірок, досить яскравих, щоб висвітлити пил. Зіставлення яскравості туманностей і зірок, що висвітлюють їх, показує, що Альбедо пилу велике. Спостерігаються екстинкція та альбедо приводять до висновку, що К. п. складається з діелектричних частинок з домішкою металів при розмірі трохи менше 1 мкм.Ультрафіолетовий максимум екстинкції може бути пояснений тим, що всередині порошин є графітові лусочки розміром близько 0,05 × 0,05 × 0,01 мкм.Через дифракцію світла на частинці, розміри якої можна порівняти з довжиною хвилі, світло розсіюється переважно вперед. Міжзоряне поглинання часто призводить до поляризації світла, яка пояснюється анізотропією властивостей порошин (витягнутою формою діелектричних частинок або анізотропією провідності графіту) та їх упорядкованою орієнтацією в просторі. Остання пояснюється дією слабкого міжзоряного поля, яке орієнтує порошинки їх довгою віссю перпендикулярно. силової лінії. Т. о., спостерігаючи поляризоване світлодалеких небесних світил можна судити про орієнтацію поля в міжзоряному просторі.

Відносна кількість пилу визначається з величини середнього поглинання світла в площині Галактики - від 0,5 до декількох зоряних величин на 1 кілопарсек у візуальній області спектра. Маса пилу становить близько 1% маси міжзоряної речовини. Пил, як і газ, розподілений неоднорідно, утворюючи хмари і щільніші утворення - Глобули. У глобулах пил є охолоджуючим фактором, екрануючи світло зірок і випромінюючи інфрачервоному діапазоніенергію, одержувану порошинкою від непружних зіткненьз атомами газу. На поверхні пилу відбувається з'єднання атомів молекули: пил є каталізатором.

С. Б. Пікельнер.

Велика Радянська Енциклопедія. - М: Радянська енциклопедія. 1969-1978 .

Дивитись що таке "Космічний пил" в інших словниках:

Частинки конденсованої речовини у міжзоряному та міжпланетному просторі. За сучасними уявленнями, космічний пил складається з частинок розміром прибл. 1 мкм із серцевиною з графіту або силікату. У Галактиці космічний пил утворює… Великий Енциклопедичний словник

КОСМІЧНИЙ ПИЛ, дуже дрібні частинки твердої речовини, що знаходяться в будь-якій частині Всесвіту, у тому числі, метеоритний пил і міжзоряна речовина, здатна поглинати зоряне світло і утворює темні ТУМАННОСТІ в галактиках. Сферичні… Науково-технічний енциклопедичний словник

КОСМІЧНИЙ ПИЛ- метеорний пил, а також дрібні частинки речовини, що утворюють пилові та ін туманності в міжзоряному просторі … Велика політехнічна енциклопедія

космічний пил- Дуже маленькі частинки твердої речовини, що присутні у світовому просторі та випадають на Землю… Словник з географії

Частинки конденсованої речовини у міжзоряному та міжпланетному просторі. За сучасними уявленнями, космічний пил складається з частинок розміром близько 1 мкм із серцевиною з графіту або силікату. У Галактиці космічний пил утворює… Енциклопедичний словник

Утворюється у космосі частинками розміром від кількох молекул до 0,1 мм. 40 кілотонн космічного пилу щороку осідає на планеті Земля. Космічний пил можна також розрізняти за його астрономічним становищем, наприклад: міжгалактичний пил, … … Вікіпедія

космічний пил- kosminės dulkės statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. cosmic dust; interstellar dust; space dust vok. interstellarer Staub, m; kosmische Staubteilchen, m rus. космічний пил, f; міжзоряний пил f pranc. poussière cosmique, f; poussière… … Fizikos terminų žodynas

космічний пил- kosminės dulkės statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Atmosferoje susidarančios meteorinės dulkės. atitikmenys: англ. cosmic dust vok. kosmischer Staub, m rus. космічний пил, f … Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas

Частинки конденсованого у ва в міжзоряному та міжпланетному просторі. За совр. уявленням, До. п. складається з частинок розміром прибл. 1 мкм із серцевиною з графіту або силікату. У Галактиці До. п. утворює згущення хмари та глобули. Викликає… … Природознавство. Енциклопедичний словник

Частинки конденсованої речовини у міжзоряному та міжпланетному просторі. Складається з частинок розміром близько 1 мкм із серцевиною з графіту або силікату, у Галактиці утворює хмари, які викликають ослаблення світла, що випромінюється зірками і… Астрономічний словник

Книги

• Дітям про космос і космонавтів, Г. Н. Елькін. Ця книга знайомить з дивовижним світомкосмосу. На її сторінках дитина знайде відповіді на багато запитань: що таке зірки, чорні дірки, звідки з'являються комети, астероїди, з чого…

Космічний рентгенівський фон

Коливання та хвилі: Характеристики різних коливальних систем (осциляторів).

Розрив Всесвіту

Пилові навколопланетні комплекси: fig4

Властивості космічного пилу

Вступ

Багато людей із захопленням милуються прекрасним видовищем зоряного неба, одного з найбільших творів природи. У ясному осінньому небі добре помітно, як через все небо пролягає смуга, що слабо світиться, звана Чумацьким Шляхом, що має неправильні обриси з різною шириною і яскравістю. Якщо розглядати Чумацький Шлях, що утворює нашу Галактику, в телескоп, то виявиться, що ця яскрава смуга розпадається на безліч зірок, що слабо світяться, які для неозброєного ока зливаються в суцільне сяйво. В даний час встановлено, що Чумацький Шлях складається не тільки із зірок та зоряних скупчень, але також із газових та пилових хмар.

Величезні міжзоряні хмаризі світних розріджених газівотримали назву газових дифузних туманностей. Одна з найвідоміших - туманність у сузір'ї Оріону, що видно навіть неозброєним оком біля середньої з трьох зірочок, що утворюють "меч" Оріона. Гази, що її утворюють, світяться холодним світлом, перевипромінюючи світло сусідніх гарячих зірок. До складу газових дифузних туманностей входять головним чином водень, кисень, гелій та азот. Такі газові або дифузні туманності є колискою для молодих зірок, які народжуються так само, як колись народилася наша сонячна система. Процес зореутворення безперервний, і зірки продовжують виникати й сьогодні.

У міжзоряний простірспостерігаються також дифузні пилові туманності. Ці хмари складаються з найдрібніших твердих порошин. Якщо поблизу пилової туманності виявиться яскрава зірка, то її світло розсіюється цією туманністю і пилова туманність стає безпосередньо спостерігається(Рис. 1). Газові та пилові туманності можуть взагалі поглинати світло зірок, що лежать за ними, тому на знімках неба вони часто видно як чорні провали на тлі Чумацького Шляху. Такі туманності називають темними. На небі південної півкулі є одна дуже велика темна туманність, яку мореплавці прозвали Вугільним мішком. Між газовими та пиловими туманностями немає чіткої межі, тому часто вони спостерігаються спільно як газопилові туманності.

Дифузні туманності є лише ущільненнями в тій вкрай розрідженій міжзоряної матерії, яка отримала назву міжзоряного газу. Міжзоряний газ виявляється лише за спостереження спектрів далеких зірок, викликаючи у яких додаткові. Адже на великій протязі навіть такий розріджений газ може поглинати випромінювання зірок. Виникнення та бурхливий розвиток радіоастрономіїдозволили виявити цей невидимий газ по тих радіохвилях, які він випромінює. Величезні темні хмари міжзоряного газу складаються в основному з водню, який навіть за низьких температур випромінює радіохвилі на довжині 21 см. Ці радіохвилі безперешкодно проходять крізь газ та пил. Саме радіоастрономія допомогла нам у дослідженні форми Чумацького Шляху. Сьогодні ми знаємо, що газ і пил, перемішаний з великими скупченнями зірок, утворюють спіраль, гілки якої, виходячи з центру Галактики, обвивають її середину, створюючи щось схоже на каракатиці з довгими щупальцями, що потрапила у вир.

В даний час велика кількість речовини в нашій Галактиці знаходиться у вигляді газопилових туманностей. Міжзоряна дифузна матерія сконцентрована порівняно тонким шаром в екваторіальної площининашої зіркової системи. Хмари міжзоряного газу та пилу загороджують від нас центр Галактики. Через хмари космічного пилу десятки тисяч розсіяних зоряних скупчень залишаються для нас невидимими. Дрібний космічний пил не лише послаблює світло зірок, а й спотворює їх спектральний склад. Справа в тому, що коли світлове випромінювання проходить через космічний пил, воно не тільки послаблюється, але і змінює колір. Поглинання світла космічним пилом залежить від довжини хвилі, тому з усього оптичного спектру зіркисильніше поглинаються сині промені та слабші - фотони, що відповідають червоному кольору. Цей ефект призводить до явища почервоніння світла зірок, що пройшли через міжзоряне середовище.

Для астрофізиків величезне значеннямає вивчення властивостей космічного пилу та з'ясування того впливу, який надає цей пил при вивченні фізичних характеристик астрофізичних об'єктів. Міжзоряне поглинання та міжзоряна поляризація світла, інфрачервоне випромінювання областей нейтрального водню, дефіцит хімічних елементіву міжзоряному середовищі, питання освіти молекул і народження зірок - у всіх цих проблемах величезна роль належить космічного пилу, розгляду якостей якого і присвячена дана стаття.

Походження космічного пилу

Космічні порошинки виникають в основному в зірках, що повільно стікають атмосферах. червоних карликів, а також під час вибухових процесів на зірках та бурхливому викиді газу з ядер галактик . Іншими джерелами утворення космічного пилу є планетарні та протозіркові туманності , зіркові атмосферита міжзоряні хмари. У всіх процесах утворення космічних порошин температура газу падає при русі газу назовні і в якийсь момент переходить через точку роси, при якій відбувається конденсація парів речовин, що утворюють ядра порошинок. Центрами утворення нової фази зазвичай є кластери. Кластери є невеликими групами атомів або молекул, що утворюють стійку квазімолекулу. При зіткненнях з вже сформованим зародком порошинки до нього можуть приєднуватися атоми і молекули, або вступаючи в хімічні реакції з атомами порошинки (хемосорбція), або добудовуючи кластер, що формується. У найбільш щільних ділянках міжзоряного середовища, концентрація частинок в яких см -3 зростання порошинки може бути пов'язаний з процесами коагуляції , при яких порошинки можуть злипатися один з одним, не руйнуючись при цьому. Процеси коагуляції, що залежать від властивостей поверхні порошин та їх температур, йдуть тільки в тому випадку, коли зіткнення між порошинками відбуваються при низьких відносних швидкостях зіткнень.

На рис. 2 показаний процес зростання кластерів космічної порошинки за допомогою приєднання мономерів. При цьому аморфна космічна порошинка може бути кластером атомів, що володіє фрактальними властивостями . Фракталаминазиваються геометричні об'єкти: лінії, поверхні, просторові тіла, що мають сильно порізану форму і мають властивість самоподібності. Самоподібністьозначає незмінність основних геометричних характеристик фрактального об'єктапри зміні масштабу. Наприклад, зображення багатьох фрактальних об'єктів виявляються дуже схожими зі збільшенням роздільної здатності в мікроскопі. Фрактальні кластери є сильно розгалужені пористі структури, що утворюються в сильно нерівноважних умовах при об'єднанні твердих частинок близьких розмірів в одне ціле. У земних умовах фрактальні агрегати виходять при релаксації париметалів у нерівноважних умовахпри утворенні гелів у розчинах, при коагуляції частинок у димах. Модель фрактальної космічної порошинки показана на рис. 3. Зазначимо, що процеси коагуляції порошин, що відбуваються в протозоряних хмарах та газопилових дисках, значно посилюються при турбулентний рухміжзоряної речовини.

Ядра космічних порошинок, що складаються з тугоплавких елементів, розміром соті частки мікрона утворюються в оболонках холодних зірок при плавному закінченні газу або під час вибухових процесів. Такі ядра порошинок стійкі до багатьох зовнішніх впливів.