Kosmička prašina

S Vikipedije, slobodne enciklopedije
Čestica međuplanetarne prašine.
Čestica međuplanetarne prašine.

Kosmička prašina se sastoji od sitnih čestica veličine do 0,1 mikrometara. Ona je od čvrstog materijala i kao takva nalazi se svuda u svemiru. Sastav kosmičke prašine kao i veličina čestica može radikalno da varira u zavisnosti od okolnosti u kojima se prašina stvara.[1][2] Često ima kristalnu strukturu i veliki broj drugih zanimljivih svojstava koja su privukla pažnju astronoma i drugih istraživača koji rade u toj oblasti uključujući hemičare, fizičare i matematičare. Proučavanjem kosmičke prašine može se doći do informacija o tome kako se galaksije, pojedine zvezde i planete formiraju i kako na kraju unište same sebe. Prema tome gde se nalazi u svemiru kosmička prašina može biti: intergalaktička, međuzvezdana, međuplanetarna ili može da sačinjava planetarni prsten[3][4]

U Sunčevom sistemu, međuplanerarna prašina uzrokuje zodijačku svetlost. Prašina Solarnog sistema obuhvata kometnu prašinu, asteroidnu prašinu, prašinu iz Kojperovog pojasa, i međuzvezdanu prašinu koja prolazi kroz Solarni sistem. Procenjuje se da hiljade tona kosmičke prašine dosegne do Zemljine površine svake godine,[5] pri čemu svako zrno ima masu između 10−16 kg (0,1 pg) i 10−4 kg (100 mg).[5] Gustina oblaka prašine kroz koji Zemlja putuje je približno 10−6/m3.[6]

Kosmička prašina sadrži neka od kompleksnih organskih jedinjenja (amorfna organska čvarsta materija sa mešavinom aromatičnih–alifatičnih struktura) koja se može prirodno i brzo formirati posredstvom zvezda.[7][8][9] Manji deo prašine u svemiru je „zvezdana prašina” koja se sastoji od većih refraktornih minirala koji se smatraju materijom preostalom od zvezda.

Čestice međuzvezdane prašine su sakupljene pomoću kosmičkog broda Zvezdana prašina i uzorci su poslati na Zemlju 2006. godine[10][11][12][13]

Uloga kosmičke prašine[uredi | uredi izvor]

Kupasta maglina.
Kupasta maglina zvezde - formiranje stuba od gasa i prašine.

Oblaci kosmičke prašine mogu da zaklanjaju zvezde, planete i druge značajne objekte u svemiru ili da apsorbuju svetlost i tako učine mnoge stvari nevidljivim za optički teleskop i zbog toga su astronomi ovu supstancu prvobitno smatrali za smetnju prilikom svojih istraživanja. Sa početkom upotrebe infracrvenih kamera otkriven je i značaj kosmičke prašine za mnoge astronomske procese uključujući i formiranje zvezda i planeta. Mnogo prašine nalazi se oko mladih zvezda i pomaže im da da se formiraju. U protoplanetarnim diskovima (gusti oblaci plina i prašine koji kruže oko mladih zvezda) tokom milion godina slepljivanjem sitnih zrnaca prašine, ne većih od čestica dima cigarete, izrastaju planete. Dokazi da je i Zemlja tako nastala pre 4,5 milijardi godina pronalaze se u meteoritima i kometama, jer u njima postoji materijal koji se nije menjao još od formiranja Zemlje.

Astrofizičar dr Dejan Vinković[14] bavio se proučavanjem uslova u protoplanetarnim diskovima. Jedna od nepoznanica je kako tačno sitna prašina putuje i živi unutar diska i koje sile deluju na njena zrnca. Dr Vinković je otkrio da je jedna od sila pritisak zračenja samog diska prašine. Zrnca veličine od mikrometra osećaju pritisak toplotnog zračenja. Kombinacija pritiska zračenja zvezde i diska podiže prašinu iz diska i gura je prema hladnijim delovima.[3]

Detekcioni metodi[uredi | uredi izvor]

Kosmička prašina u galaksiji Andromeda posmatrana infracrvenim svetlom pomoću Spicerovog svemirskog teleskopa.

Kosmička prašina se može otkriti indirektnim metodama koje koriste svojstva zračenja kosmičkih čestica prašine.

Kosmička prašina se takođe može direktno (ин-ситу) detektovati koristeći različite metode prikupljanja i sa raznih lokacija za prikupljanje. Procene dnevnog priliva vanzemaljskog materijala koji ulazi u Zemljinu atmosferu kreću se između 5 i 300 tona.[15][16]

NASA sakuplja uzorke čestica zvezdane prašine u Zemljinoj atmosferi koristeći sakupljačke ploče pod krilima stratosferskih letelica. Uzorci prašine takođe se prikupljaju iz površinskih naslaga na velikim ledenim masama Zemlje (Antarktik i Grenland/Arktik) i u dubokomorskim sedimentima.

Don Braunli sa Univerziteta u Vašingtonu u Sijetlu prvi je pouzdano identifikovao vanzemaljsku prirodu sakupljenih čestica prašine krajem 1970-ih. Još jedan izvor su meteoriti koji sadrže zvezdanu prašinu izdvojenu iz njih. Zrnca zvezdane prašine su čvrsti vatrostalni komadi pojedinačnih presolarnih zvezda. Ona su prepoznatljiva po ekstremnim izotopnim kompozicijama, koje mogu biti samo izotopske kompozicije unutar evoluiranih zvezda, pre bilo kakvog mešanja sa međuzvezdnim medijumom. Ova zrnca su se kondenzovala iz zvezdane materije dok se hladila pri napuštanju zvezde.

Kosmička prašina u maglini Konjske glave prikazana pomoću svemirskog teleskopa Habl.

U međuplanetarnom prostoru, detektori prašine su izgrađeni i korišteni na planetarnim svemirskim brodovima, neki od kojih trenutno lete, a drugi su trenutno u izgradnji. Velike orbitalne brzine čestica prašine u međuplanetarnom prostoru (obično 10–40 km/s) čine hvatanje čestica bez oštećenja problematičnim. Umesto toga, in-situ detektori prašine generalno su osmišljeni za merenje parametara povezanih sa velikim brzinama udara čestica prašine na instrument, a zatim se izvode fizička svojstva čestica (obično mase i brzine) laboratorijskom kalibracijom (tj. udarima ubrzanih čestica poznatih svojstava na laboratorijske kopije detektora prašine). Tokom godina detektori prašine su merili između ostalog, udarni svetlosni bljesak, zvučni signal i udarnu jonizaciju. Nedavno je instrument za prašinu na Stardustu uhvatio netaknute čestice u aerogelu niske gustine.

Detektori prašine su u prošlosti leteli na svemirskim misijama HEOS-2, Helios, Pionir 10, Pionir 11, Gioto, Galileo i Kasini—Hajgens, na satelitima u Zemljinim orbitama LDEF, EURECA i Gorid, a neki naučnici su koristili Vojadžer 1 i 2 svemirske letelice kao džinovske Langmjurove sonde za direktno uzorkovanje kosmičke prašine. Trenutno detektori prašine lete na svemirskim brodovima Julisiz, Proba, Rozeta, Stardust i Novi horizonti. Sakupljenu prašinu na Zemlji ili sakupljenu dalje u svemiru i vraćenu svemirskim misijama, po povratku analiziraju naučnici u laboratorijama širom sveta. Jedno veliko skladište kosmičke prašine postoji u NASA Hjuston DžSK.

Infracrvena svetlost može da prodre kroz oblake kosmičke prašine, što omogućava da se zaviri u regione formiranja zvezda i u centre galaksija. Nasin Spicer svemirski teleskop je najveći infracrveni teleskop koji je lansiran u svemir. Nosila ga je raketa Delta iz Kejp Kanaverala na Floridi, 25. avgusta 2003. godine. Tokom svoje misije, Spicer je generisao slike i spektre detektujući toplotno zračenje koje emituju objekti u svemiru između talasnih dužina od 3 do 180 mikrometara. Većinu ovog infracrvenog zračenja blokira zemljina atmosfera i stoga se ono ne može posmatrati sa Zemlje. Nalazi sa Spicera revitalizirali su studije kosmičke prašine. Jedan izveštaj pokazao je dokaze da se kosmička prašina formira u blizini supermasivne crne rupe. [17]

Drugi mehanizam detekcije je polarimetrija. Zrna prašine nisu sferna i imaju tendenciju da se usklađuju sa međuzvezdnim magnetnim poljima, preferentno polarizirajućom zvezdanom svetlošću koja prolazi kroz oblake prašine. U obližnjem međuzvezdanom prostoru, gde međuzvezdano crvenilo nije dovoljno intenzivno da bi se moglo detektovati, koristi se optička polarimetrija visoke preciznosti da bi se dobio uvid u strukturu prašine unutar lokalnog mehura.[18]

Tokom 2019. godine, istraživači su pronašli međuzvezdanu prašinu na Antarktiku koju je povezana sa lokalni međuzvezdanim oblakom. Detekcija međuzvezdane prašine na Antarktiku obavljena je merenjem radionuklida Fe-60 i Mn-53 pomoću visoko osetljive akceleratorske masne spektrometrije.[19]

Intergalaktička prašina[uredi | uredi izvor]

Kosmička prašina popunjava prostor između galaksija. Deo je intergalaktičkog oblaka prašine, koji je otkriven oko nekih galaksija još 1960. godine. Ova prašina može da utiče na merenje međugalaktičkih distanci, kao što su, na primer, udaljenosti između supernova i kvazara u različitim galaksijama.

Međuzvezdana prašina[uredi | uredi izvor]

Prašina u svemiru.
Prašina u svemiru.

Međuzvezdanu prašinu čine čestice prečnika 10-15 metara i mase oko 10-16 kilograma na kojima se vrši apsorpcija, rasejanje i polarizacija svetlosti zvezda. Prašina je neravnomerno raspoređena u prostoru, a najviše je ima u ravni Mlečnog puta. U međuzvezdanom prostoru Mlečnog puta se, osim gravitacionog i magnetnog polja, nalaze međuzvezdana prašina i gas koji zajedno čine međuzvezdanu materiju.[20]

Međuzvezdani gas se sastoji prvenstveno od vodonika i helijuma sa temperaturama koje se kreću između 5 i 30 K . Temperatura gasa može dostići i nekoliko stotina Kelvina ako se radi o oblacima gasova koji se nalaze se u blizini veoma toplih zvezda i takvi oblaci imaju najviše atomskog vodonika koji je jonizovan ultraljubičastim zračenjem zvezde. Najnižu temperaturu ima međuzvezdani gas koji se sastoji većinom od molekularnog vodonika (H2), ti molekuli se grupišu u oblake i u velikom broju su pronađeni u širokom prstenu na udaljenosti između 10 i 25 hiljada svetlosnih godina od centra galaksije Mlečni put. Molekularni vodonik pronađen je i u centru Mlečnog puta.[21]

Međuplanetarna prašina[uredi | uredi izvor]

Međuplanetarna prašina se može naći u određenim solarnim sistemima, rasuta je širom pojasa asteroida i kruži oko zvezde sistema. U Sunčevom sistemu međuplanetarna prašina izaziva zodijačku svetlost.[22].[3]

Vidi još[uredi | uredi izvor]

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ Broad, William J. (10. 3. 2017). „Flecks of Extraterrestrial Dust, All Over the Roof”. The New York Times. Pristupljeno 10. 3. 2017. 
  2. ^ Gengel, M.J.; Larsen, J.; Van Ginneken, M.; Suttle, M.D. (1. 12. 2016). „An urban collection of modern-day large micrometeorites: Evidence for variations in the extraterrestrial dust flux through the Quaternary” (PDF). Geology. 45 (2): 119. Bibcode:2017Geo....45..119G. S2CID 52219959. doi:10.1130/G38352.1. Pristupljeno 11. 3. 2017. 
  3. ^ a b v What is Cosmic Dust?, Pristupljeno 28. april 2013
  4. ^ Cosmic dust Arhivirano na sajtu Wayback Machine (5. март 2014), Приступљено 28. април 2013
  5. ^ а б Spacecraft Measurements of the Cosmic Dust Flux", Herbert A. Zook. Zook, Herbert A. (2001). „Spacecraft Measurements of the Cosmic Dust Flux”. Accretion of Extraterrestrial Matter Throughout Earth's History. стр. 75—92. ISBN 978-1-4613-4668-5. doi:10.1007/978-1-4419-8694-8_5. 
  6. ^ "Applications of the Electrodynamic Tether to Interstellar Travel" Gregory L. Matloff, Less Johnson, February, 2005
  7. ^ Chow, Denise (26. 10. 2011). „Discovery: Cosmic Dust Contains Organic Matter from Stars”. Space.com. Приступљено 26. 10. 2011. 
  8. ^ ScienceDaily Staff (26. 10. 2011). „Astronomers Discover Complex Organic Matter Exists Throughout the Universe”. ScienceDaily. Приступљено 27. 10. 2011. 
  9. ^ Kwok, Sun; Zhang, Yong (26. 10. 2011). „Mixed aromatic–aliphatic organic nanoparticles as carriers of unidentified infrared emission features”. Nature. 479 (7371): 80—3. Bibcode:2011Natur.479...80K. PMID 22031328. S2CID 4419859. doi:10.1038/nature10542. 
  10. ^ Agle, DC; Brown, Dwayne; Jeffs, William (14. 8. 2014). „Stardust Discovers Potential Interstellar Space Particles”. NASA. Приступљено 14. 8. 2014. 
  11. ^ Dunn, Marcia (14. 8. 2014). „Specks returned from space may be alien visitors”. AP News. Архивирано из оригинала 19. 8. 2014. г. Приступљено 14. 8. 2014. 
  12. ^ Hand, Eric (14. 8. 2014). „Seven grains of interstellar dust reveal their secrets”. Science News. Приступљено 14. 8. 2014. 
  13. ^ Westphal, Andrew J.; et al. (15. 8. 2014). „Evidence for interstellar origin of seven dust particles collected by the Stardust spacecraft”. Science. 345 (6198): 786—791. Bibcode:2014Sci...345..786W. PMID 25124433. doi:10.1126/science.1252496. hdl:2381/32470. Pristupljeno 15. 8. 2014. 
  14. ^ Dejan Vinković
  15. ^ Atkins, Nancy (mart 2012), Getting a Handle on How Much Cosmic Dust Hits Earth, Universe Today, Arhivirano iz originala 04. 11. 2019. g., Pristupljeno 06. 11. 2019 
  16. ^ Royal Astronomical Society, press release (mart 2012), CODITA: measuring the cosmic dust swept up by the Earth (UK-Germany National Astronomy Meeting NAM2012 izd.), Royal Astronomical Society, Arhivirano iz originala 20. 9. 2013. g. 
  17. ^ Markwick-Kemper, F.; Gallagher, S. C.; Hines, D. C.; Bouwman, J. (2007). „Dust in the Wind: Crystalline Silicates, Corundum, and Periclase in PG 2112+059”. Astrophysical Journal. 668 (2): L107—L110. Bibcode:2007ApJ...668L.107M. S2CID 10881419. arXiv:0710.2225 Slobodan pristup. doi:10.1086/523104. 
  18. ^ Cotton, D. V.; et al. (januar 2016). „The linear polarization of Southern bright stars measured at the parts-per-million level”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 455 (2): 1607—1628. Bibcode:2016MNRAS.455.1607C. arXiv:1509.07221 Slobodan pristup. doi:10.1093/mnras/stv2185.  „arXiv”. arXiv:abs/1509.07221 Slobodan pristup Proverite vrednost parametra |arxiv= (pomoć). 
  19. ^ Koll, D.; et., al. (2019). „Interstellar 60Fe in Antarctica”. Physical Review Letters. 123 (7): 072701. Bibcode:2019PhRvL.123g2701K. PMID 31491090. S2CID 201868513. doi:10.1103/PhysRevLett.123.072701. 
  20. ^ „Međuzvezdanu materija”. Arhivirano iz originala 17. 02. 2006. g. Pristupljeno 17. 05. 2013. 
  21. ^ Mlečni put Arhivirano na sajtu Wayback Machine (27. decembar 2012), Pristupljeno 28. april 2013
  22. ^ „Zodijačka svetlost”. Arhivirano iz originala 27. 12. 2012. g. Pristupljeno 17. 5. 2013. 

Literatura[uredi | uredi izvor]

  • Evans, Aneurin (1994). The Dusty Universe. Ellis Horwood. 

Spoljašnje veze[uredi | uredi izvor]

Kosmička prašina na Vikimedijinoj ostavi.
Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Космичка_прашина&oldid=27679947”