Дослідження

Астрофізик Анастасія Топчієва: “космічний пил-цеглинка в створенні планет і зірок”

За різними оцінками, на поверхню Землі щодня осідає близько 100 тонн космічного пилу. Таємниці Сонячної системи і нашої Галактики стають ближчими, завдяки пилу. А все тому, що вона причетна до утворення зірок, формування планет і еволюції Всесвіту.

Про це та багато іншого ми говорили з астрофізиком Анастасією Топчієвою.- звідки береться космічний пил, що він собою являє і який буває? космічний пил утворюється в оболонках зірок. Після того, як в Зірці закінчуються термоядерні реакції, вона скидає оболонку, додає в міжзоряний простір нові елементи, а також пилові частинки.

Пил буває по складу силікатної і вуглецевої,але точний вміст елементів в ній нам до кінця не відомо. Прийнято вважати, що кремнію і вуглецю в порошинці найбільше. Правда чи, що кожна частка космічного пилу індивідуальна: у неї своя швидкість, температура, властивості матеріалу? -Так, вони індивідуальні, але теж час взаємодіють один з одним і газом.

Якщо вони взаємодіють один з одним, то можуть злипатися і утворювати порошинки більшого розміру, або руйнуватися, утворюючи більш дрібні порошинки. Також через електростатичну взаємодію вони можуть відчувати заряд один одного і таким чином притягуватися або відштовхуватися. Туманність Оріона.

Як можна виявити космічний пил? І чи можна її побачити? — Так, пил можна побачити.

Її теплове випромінювання бачать в інфрачервоному діапазоні. Пил виявили по ефекту міжзоряного почервоніння, який вона викликає. Якщо подивитися на дві зірки одного спектрального класу, що знаходяться на різній відстані,то більш далека виявиться червонішою.

Пов’язано це з тим, що на промені зору знаходиться речовина, яка поглинає синій колір, через що зірка виглядає більш червоною. Після детального вивчення міжзоряного простору було виявлено, що саме пил здатний викликати таке почервоніння.- завдяки космічному пилу ми стаємо свідками дивовижних природних явищ.

Наприклад, сріблястих хмар і зодіакального світла. Розкажіть, будь ласка, про них докладніше. – В нашій Сонячній системі теж є пил, звана міжпланетної.

Зодіакальне світло виникає, коли сонячне випромінювання розсіюється на частинках міжпланетного пилу. Цього пилу не так багато, тому помітити зодіакальний світло непросто: потрібно спостерігати в місці без світлового забруднення і робити знімки з довгою витримкою. Сріблясті хмари, вкрай розріджені і знаходяться на дуже великій висоті в атмосфері Землі, поки до кінця не вивчені.

Можливо, їх формування пов’язане з частинками пилу, утвореними з згорілих в атмосфері метеорів.

– Не тільки на землі, але і в космосі пил знайшов способи здивувати нас, наприклад через туманності. Яка роль космічного пилу в утворенні та існуванні туманностей? – Пил є одним з основних інгредієнтів цих об’єктів. Темні туманності є темними завдяки пилу, яка добре поглинає випромінювання.

Відбивні туманності відбивають світло теж за рахунок присутності частинок пилу. – Як пов’язана космічний пил з процесом формування Сонячної системи? – Пил важлива тим, що саме завдяки їй утворюються зірки, в тому числі і Сонце. Вона допомагає міжзоряному речовини охолодитися і стиснутися досить сильно, щоб стати зіркою.

Всі планети Сонячної системи теж утворилися за допомогою пилу. Наприклад, можна сказати, що Земля і планети земної групи являють собою виросли до величезного розміру порошинки, а у планет-гігантів всередині є кам’яне ядро. – Яку роль в нашій системі вона відіграє зараз? – Зараз пилу в Сонячній системі не так багато, вона проводиться в зіткненнях між астероїдами, які відбуваються досить рідко.

Її присутність можна побачити, наприклад, у вигляді зодіакального світла. Постійно діючими джерелами пилу є астероїди, комети, потоки міжзоряного пилу, пилова хмара навколо Юпітера, кільця планет і техногенне космічне сміття. Внесок цих складових залежить від місця в Сонячній системі та часу, особливо для астероїдної та кометної складових та техногенної компоненти.

-Як космічний пил причетна до еволюції Всесвіту в цілому? – Вона причетна до того, що саме завдяки ній утворюються зірки.

Пил забирає енергію від згустку газу, в якому намагається утворитися зірка, і тим самим допомагає гравітації перемогти тиск газу. Також на пилинках утворюються молекули, наприклад, вода, ну і інші складні органічні молекули. Крім цього, після утворення зірки навколо неї обертається газопиловий диск, в якому утворюються планети.

Таким способом сформувалася і наша планета Земля і сонячна система в цілому. – Як вивчають космічний пил? Космічний пил вивчають в основному з допомогою спостережень в інфрачервоному діапазоні, наприклад, з космічних телескопів Spitzer і Herschel, а також з наземних телескопів міліметрового діапазону, таких як ALMA. Кожен з цих телескопів приносить інформацію про теплове випромінювання пилу, потім проводиться аналіз цих даних.

Також за допомогою лабораторних досліджень будуються теоретичні моделі, які можуть описати спостережуване випромінювання пилу. Зіставивши спостереження і теорію, вчені роблять передбачення про властивості пилу. А міжпланетний пил в Сонячній системі можна навіть зловити і безпосередньо вивчити в лабораторії, наприклад, апарат Stardust доставив на Землю частинки пилу з хвоста комети.

Related posts

Leave a Comment