Космическая пыль представляет собой микрочастицы размером от нескольких молекул до 0,2 мкм. А более крупные, размер которых составляет от 10 мкм, называют микрометеоритами.
По своему местоположению относительно астрономических объектов она делится на подвиды: межгалактическая, галактическая, межзвездная, межпланетная, околопланетная, астероидная, кометная, пыль Пояса Койпера и другие. В зависимости от вида меняются ее характеристики, такие, как концентрация частиц, химический состав, размер. И даже у пыли одного и того же вида, найденной в разных местах, эти характеристики сильно различаются. Все виды могут перемешиваться между собой. Например, в межпланетной пыли можно отыскать частички межзвездной.
Способ появления у каждого вида космической пыли свой. В основном ее производят астероиды и кометы в результате столкновений и процесса эрозии при прохождении через галактику. Также она возникает из газов, которые вырабатывают звезды. Замерзая при низкой температуре, газы превращаются в частицы пыли — кристаллические или аморфные образования. Они состоят из углеродистых веществ, таких, как аморфный углерод и графит, магниево-железистых силикатов — оливинов и пироксенов.
Космическая пыль на Земле
Впервые следы космической пыли на Земле обнаружили английские ученые в ходе научной экспедиции по исследованию дна Мирового океана «Challenger», проходившей в 1872—1876 годах. Исследователи подняли со дна Атлантического океана образцы красной глины и железомарганцевых конкреций, на которых обнаружили магнитные железные микросферы. Джон Мюррей, член экспедиции и автор пятидесятитомного отчета о ее результатах, отнес их к космической пыли и назвал «космическими шариками».
Уже в наше время в результате исследований выяснилось, что эти шарики состоят из железоникелевого ядра и оболочки из оксидов железа. Они часто встречаются в морских отложениях центральной части Атлантического океана. Многие ученые относят эти космические частицы сферической формы к метеоритной пыли и называют их сферулами.
Космическая пыль находится не только в недрах океана. Она составляет большую часть чужеродного материала, попадающего на Землю. Мы буквально окружены ей, и частицы этой космической субстанции можно найти в доме у каждого человека. В исследовании, опубликованном в журнале «Earth and Planetary Science Letters», команда ученых измерила накопление космической пыли в нетронутых снегах Антарктиды. Они подсчитали, что ежегодно на Землю ее падает до 5200 тонн.
Исследование космической пыли
Пыль долгое время раздражала астрономов, препятствуя наблюдениям за космическими объектами. Однако с появлением технологий инфракрасного излучения в астрономии, стало ясно, что она играет большую роль на ранних стадиях звездообразования и участвует в формировании новых планет.
Исследования космической пыли образуют междисциплинарную отрасль, которая включает в себя разные направления физики, такие как физика твердого тела, электромагнетизм, физика поверхностей, статистическая физика, теплофизика. Также эта отрасль использует химию, теорию фракталов, метеоритику, и все разделы астрономии и астрофизики.
Такой широкий перечень наук, заинтересованных в изучении космической пыли, обусловлен тем, что ее частицы в течение своего существования проходят эволюционный цикл, включающий физические, химические и динамические изменения. Таким образом, в истории формирования космической пыли отражаются процессы эволюции Вселенной.
В Солнечной системе эта субстанция, в основном, сосредоточена в пылевых облаках. Это выявили во время полного солнечного затмения 15 февраля 1961 года с помощью оптической аппаратуры, установленной на зондовой ракете Института прикладной геофизики.
В пределах Солнечной системы пыль вызывает астрономическое явление, именуемое Зодиакальным светом. Это слабое свечение, появляющееся перед заходом или восходом солнца. Заметить его можно только ясными безлунными ночами в стороне созвездий Зодиака. Лучше всего на протяжении года Зодиакальный свет хорошо виден в низких широтах земли. Но и в средних широтах его можно разглядеть в дни, близкие к равноденствию. Также космическая пыль принимает участие в формировании спиц колец Сатурна, систем колец Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна, а также комет.
Космическая пыль как строительный материал на Земле
Идея об участии космической пыли в зарождении жизни на Земле долгое время оставалась в тени. Но сейчас ученые все больше склоняются к тому, что в бытность нашей планеты совсем юной пыль была самым надежным поставщиком фосфора и серы. Считалось, что на Землю их доставляют метеориты, но, по словам Крейга Уолтона из Кембриджского университета, метеориты падали не каждый день. И пусть они несли с собой большие запасы необходимых веществ, но такое непостоянство вряд ли могло способствовать возникновению жизни. Это все равно что устроить один раз грандиозный пир и забыть о доставке пищи на долгие годы. Для возникновения и поддержания жизни нужен постоянный источник.
И пыль, которая ежедневно оседает на нашей планете, могла быть таким источником. Уолтон и его коллеги смоделировали, как пыль могла перемещаться по планете и скапливаться в больших количествах на определенных местах.
Они обнаружили, что наиболее удобными местами скопления космической пыли могли быть ледники. Попадая на ледник, пыль поглощает солнечный свет и нагревается, вследствие чего во льду образуются впадины, в которых оседают следующие порции.
К сожалению, точные данные об условиях и химическом составе Земли в ранний период ее существования отсутствуют. Да и наличие большого количества ледников на планете в те времена пока ничем не подтверждено. Но теория о том, что космическая пыль могла быть важным источником ценного материала, весьма перспективна.
