Привет, я - галактика Млечный Путь. Мой размер - 1 квинтиллиона уилометров. Мося масса - 3x10 10*12 масс Солнца. Мне около 13,5 миллиардов лет.
...и так ли важно, кто из вас богаче, красивее, смелее, умнее, если вы - всего лишь пыль?
(с)
Пока мы с вами, дорогие читатели, отдыхали, космические пчёлы все так же роились в межзвездном пространстве. Мельчайшие частицы твердого вещества, как и что-либо, рожденное в этой Вселенной, имеют свои начало и конец. А между этими двумя остановками они обладают некоторыми свойствами, строением и особенностями поведения. Сегодня мы поговорим именно об этом.
Космические пчёлы собраны из микрочастиц, которые могут объединяться в объекты покрупнее - целые маленькие ульи, обладающие широким диапазоном плотности. Состав и размер частиц определяется их местоположением в космическом пространстве, а, значит, говорит об их возникновении. Межзвездная пыль, частицы пыли в межзвездных облаках и околозвездная пыль сильно отличаются друг от друга, как и пчёлы разных видов: вроде бы, одно и то же, но на самом деле разница есть. Например, пчелы в плотных межзвездных облаках имеют ледяную "мантию" и больший размер, чем частицы из разреженной межзвездной среды. Межпланетные пчелы же обладают еще более внушительным размерами.
Космическая пыль оседает на планеты, в т. ч. на Землю. Большую часть этого вещества торжественно представляют метеороиды размером от 50 до 500 микрометров и средней плотностью 2,0 г/см3 (с пористостью около 40 %). Плотность частиц межпланетной пыли, захваченных в стратосфере Земли, составляет от 1 до 3 г/см3 со средней величиной около 2,0 г/см³. Околозвездные пчелы предпочитают нектар из молекул CO (монооксид углерода), карбида кремния, силикатов (обширная группа минералов), полициклических ароматических углеводородов - ПАУ (органические соединения, для которых характерно наличие в химической структуре двух и более конденсированных бензольных колец), льда и полиформальдегида (технический термопласт). Также имеются доказательства наличия в межзвездной среде силикатных и углеродных частиц.
Кометная пыль также отличается от астероидной. Если астероидная напоминает углеродистые хондритные метеориты, то кометная по составу напоминает межзвездные тела, которые могут включать силикаты, полициклические ароматические углеводороды и лёд.
Как и любой объект, космическая пыль обладает такими физическими свойствами, как размер, поперечное сечение (если пчелу разрезать вдоль или поперек), структура (плотность брюшка и его строение можно изучить, выпотрошив пчелу под микроскопом), показатели преломления (как пчелы "ломают" лучи света, падающие на них), длина волны электромагнитного излучения (распространяющееся в пространстве возмущение электромагнитного поля, сокр. ЭМИ) и т. д. Взаимодействуя с волнами ЭМИ других космических объектов, пчёлы отражают его. Эта способность зависит от вышеперечисленных характеристик. Свойства излучения мелких пчел позволяют понять, имеет место поглощение (поглощение и ЭМИ веществом), рассеяние (рассеяние ЭМИ веществом) или поляризация (характеристика поперечных волн). О размерах частиц пыли с удовольствием поведают рассеяние и ослабление ("затемнение") излучения других объектов. Так, если один объект в определенном диапазоне сверкает ярче, чем другие, это позволяет сделать выводы о размерах частиц пыли и их оптических характеристиках. Если же фотограф поставит на своей камере очень большую выдержку, то рассеяние света от частиц пыли будет не менее хорошо видно. Это касается т. н. отражательных туманностей (газопылевые облака, подсвеченные светом рядом расположенной звезды).
Крупные космические пчёлы имеют тугоплавкое ядро, обмотанное несколькими слоями, сформировавшимися при вхождении их ядер в холодные и плотные межзвездные облака. Такие ядра отличаются большей живучестью, чем пылевая масса в целом. Пчелиные ядра-глаза состоят из частиц кремния, конденсирующихся в холодных и богатых кислородом красных гигантах, и частиц углерода, конденсирующегося в холодных же атмосферах углеродных звезд. Основным же месторождением пугоплавких ядер пыли являются красные гиганты, которые эволюционировали до звезд-гигантов и покинули главную последовательность (о ней читайте в цикле статей про воспитательниц-звезд). Они являются межзвездной пылью (см. ниже). И, как вы узнаете в следующих абзацах, несколько процентов космической пыли формируется в расширяющихся ядрах сверхновых звезд.
Формирование кремниевых ядер пыли занимает очень много времени, поэтому, скорее всего, просто невозможно в межзвездном пространстве. Это время превышает возраст всей Вселенной!
Почти вся пыль в Солнечной системе прошла многократную трансформацию первоначального материала ее "строительства" и стала основой планетезималей (небесное тело на орбите протозвезды). Оставшееся вещество преобразовалось в кометы и астероиды.
Образование планетных дисков во многом определялось температурой родительского облака. Поскольку чем дальше от звезды, тем температура ниже, состав космических пчел тоже меняется. Некоторые частицы межзвездной пыли представляют из себя пористые структуры из элементов разного времени происхождения.
Космические пчелы рождаются по-разному. Давайте рассмотрим эти способы.
Существует несколько видов межзвездной пыли.
Метеориты - существа нежные, растворяющиеся под действием кислот и образующие тугоплавкие частица, покрытые летучими моединениями. Которые тоже уничтожаются кислотами, оставляя только тугоплавкие материалы после себя. Тугоплавкие пылевые частицы, которые сформировались из газов, выбрасываемых протозвездой в окружающее ее в облако, стали межзвездным пчелами. В метеоритике (наука о метеоритах и космической пыли) эти частицы называются "досолнечными зернами". Они содержатся в метеоритах. Межзвездные пчелы были компонентом пыли в межзвездной среде со времен начала формирования Солнечной системы более 4 миллиардов лет назад. Углекислые хондриты (наиболее распространенная группа среди метеоритов, о которых мы поговорим позднее) породили наибольшее количество межзвездных пчел.
Другой способ, открытый благодаря изучению изотопов (разновидности атомов (и ядер) химического элемента, имеющие одинаковый атомный номер, но разные массовые числа), заключается в конденсации (переход вещества из жидкого в твердое или газообразное состояние) вещества из охлаждающегося газа, выбрасываемого звёздным ветром из красных гигантов асимптотической ветви (поздняя стадия эволюции звезд небольшой и средней массы). Этот процесс объясняет состав звездной пыли, включающий в себя карбид кремния, графит, оксид алюминия, шпинель. Изотопнывй состав пчел не зафиксирован в межзвездной среде, что говорит о том, что звездная пыль конденсируется из газа до того, как изотопы звездного происхождения смешиваются с межзвездной средой.
Третий способ рождения космических пчел - это конденсаты сверхновой с английской аббревиатурой SUNOCON (от SUperNOva CONdensate). Они содержат подозрительно большое количество изотопа 44Ca. Это мурлыкает нам о том (все звезды - это космические кошки, как мы помним из более ранних статей), что они конденсировались в звездных радиоактивных атмосферах с высоким содержанием изотопа 44Ti, период полураспада которого составляет 65 лет. Звездная пыль составляет лишь малую часть - 0,1% - от общей массы межзвездного твердого вещества.
Четвертый способ формирования космических пчел - это пыль, образовавшаяся при столкновении метеоритов. Она называется "пресолярной" пылью.
А основная масса космических пчел формируется в молекулярных облаках (т.н. "звездная колыбель", плотность и размер которой позволяют образовываться в них молекулам). Эти облака очень холодные (их температура не превышает 50K), поэтому частицы льда могут конденсироваться только на очень маленьких пчелках, которые разрушаются или расщепляются излучением и сублимацией до газообразного состояния.
Сегодня мы познакомились с типами формирования космической пыли и другой их классификацией. И, кажется, все наши сознания снова покусаны пчелам. Потребуется неделя, чтобы залечить воспалившиеся разумы, и быть готовыми к написанию новой статьи со стороны автора и ее прочтению со стороны читателя. До новых встреч!