Ánh sáng nào được các hạt bụi vũ trụ hấp thụ tốt nhất. Boyarkina A.P., Gindilis L.M.

Bụi vũ trụ, thành phần và tính chất của nó ít được những người không tham gia nghiên cứu về không gian ngoài Trái đất biết đến. Tuy nhiên, hiện tượng như vậy để lại dấu vết trên hành tinh của chúng ta! Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn xem nó đến từ đâu và nó ảnh hưởng như thế nào đến sự sống trên Trái đất.

Khái niệm bụi vũ trụ


Bụi không gian trên Trái đất thường được tìm thấy nhiều nhất ở một số lớp nhất định dưới đáy đại dương, các tảng băng ở vùng cực của hành tinh, các mỏ than bùn, các khu vực sa mạc khó tiếp cận và các miệng hố thiên thạch. Kích thước của chất này nhỏ hơn 200 nm, khiến cho việc nghiên cứu nó gặp khó khăn.

Thông thường, khái niệm bụi vũ trụ bao gồm sự phân biệt giữa các loại liên sao và liên hành tinh. Tuy nhiên, tất cả điều này là rất có điều kiện. Lựa chọn thuận tiện nhất để nghiên cứu hiện tượng này được coi là nghiên cứu bụi từ không gian ở rìa của Hệ Mặt trời hoặc xa hơn.

Lý do cho cách tiếp cận nghiên cứu vật thể có vấn đề này là do tính chất của bụi ngoài Trái đất thay đổi đáng kể khi nó ở gần một ngôi sao như Mặt trời.

Các lý thuyết về nguồn gốc của bụi vũ trụ


Những dòng bụi vũ trụ liên tục tấn công bề mặt Trái đất. Câu hỏi đặt ra là chất này đến từ đâu. Nguồn gốc của nó làm nảy sinh nhiều tranh luận giữa các chuyên gia trong lĩnh vực này.

Các lý thuyết sau đây về sự hình thành bụi vũ trụ được phân biệt:

  • Sự phân rã của các thiên thể. Một số nhà khoa học cho rằng bụi vũ trụ không gì khác hơn là kết quả của sự phá hủy các tiểu hành tinh, sao chổi và thiên thạch.
  • Tàn tích của đám mây kiểu tiền hành tinh. Có một phiên bản theo đó bụi vũ trụ được phân loại là các hạt vi mô của đám mây tiền hành tinh. Tuy nhiên, giả định này đặt ra một số nghi ngờ do tính dễ vỡ của chất phân tán mịn.
  • Kết quả của vụ nổ trên các ngôi sao. Kết quả của quá trình này, theo một số chuyên gia, xảy ra sự giải phóng năng lượng và khí mạnh mẽ, dẫn đến sự hình thành bụi vũ trụ.
  • Hiện tượng còn sót lại sau khi hình thành hành tinh mới. Cái gọi là “rác thải” xây dựng đã trở thành cơ sở cho sự xuất hiện của bụi.
Theo một số nghiên cứu, một phần nhất định của thành phần bụi vũ trụ có trước sự hình thành của Hệ Mặt trời, điều này khiến chất này càng trở nên thú vị hơn để nghiên cứu thêm. Điều này đáng chú ý khi đánh giá và phân tích một hiện tượng ngoài trái đất như vậy.

Các loại bụi vũ trụ chính


Hiện tại chưa có sự phân loại cụ thể về các loại bụi vũ trụ. Các phân loài có thể được phân biệt bằng đặc điểm hình ảnh và vị trí của các vi hạt này.

Chúng ta hãy xem xét bảy nhóm bụi vũ trụ trong khí quyển, khác nhau về các chỉ số bên ngoài:

  1. Những mảnh màu xám có hình dạng không đều. Đây là những hiện tượng còn sót lại sau sự va chạm của thiên thạch, sao chổi và tiểu hành tinh có kích thước không lớn hơn 100-200 nm.
  2. Các hạt hình thành giống như xỉ và giống như tro. Những vật thể như vậy khó có thể xác định chỉ bằng các dấu hiệu bên ngoài vì chúng đã trải qua những thay đổi sau khi đi qua bầu khí quyển Trái đất.
  3. Các hạt có dạng tròn, có thông số tương tự như cát đen. Bề ngoài, chúng giống bột magnetite (quặng sắt từ tính).
  4. Những vòng tròn nhỏ màu đen với độ sáng bóng đặc trưng. Đường kính của chúng không vượt quá 20 nm, điều này khiến việc nghiên cứu chúng trở thành một công việc khó khăn.
  5. Những quả bóng lớn hơn cùng màu với bề mặt gồ ghề. Kích thước của chúng đạt tới 100 nm và giúp nghiên cứu chi tiết thành phần của chúng.
  6. Những quả bóng có màu nhất định với tông màu đen và trắng chiếm ưu thế, có chứa khí. Những vi hạt có nguồn gốc vũ trụ này bao gồm một bazơ silicat.
  7. Những quả bóng có cấu trúc không đồng nhất làm bằng thủy tinh và kim loại. Những phần tử như vậy được đặc trưng bởi kích thước hiển vi trong vòng 20 nm.
Theo vị trí thiên văn, có 5 nhóm bụi vũ trụ:
  • Bụi được tìm thấy trong không gian giữa các thiên hà. Loại này có thể làm biến dạng kích thước của khoảng cách trong một số phép tính nhất định và có khả năng thay đổi màu sắc của các vật thể trong không gian.
  • Sự hình thành bên trong Thiên hà. Không gian bên trong những giới hạn này luôn chứa đầy bụi bặm từ sự hủy diệt của các thiên thể.
  • Vật chất tập trung giữa các ngôi sao. Điều thú vị nhất là sự hiện diện của lớp vỏ và phần lõi có độ đặc chắc chắn.
  • Bụi nằm gần một hành tinh nhất định. Nó thường nằm trong hệ thống vành đai của một thiên thể.
  • Những đám mây bụi xung quanh các ngôi sao. Chúng quay tròn dọc theo quỹ đạo của ngôi sao, phản chiếu ánh sáng của nó và tạo ra tinh vân.
Ba nhóm dựa trên tổng trọng lượng riêng của các vi hạt trông như thế này:
  1. Ban nhạc kim loại. Đại diện của phân loài này có trọng lượng riêng hơn 5 gram trên mỗi cm khối và cơ sở của chúng chủ yếu bao gồm sắt.
  2. Nhóm dựa trên silicat. Đế là thủy tinh trong suốt với trọng lượng riêng khoảng ba gram trên mỗi centimet khối.
  3. Nhóm hỗn hợp. Chính cái tên của hiệp hội này đã cho thấy sự hiện diện của cả vi hạt thủy tinh và sắt trong cấu trúc. Đế cũng bao gồm các yếu tố từ tính.
Bốn nhóm dựa trên sự giống nhau về cấu trúc bên trong của vi hạt bụi vũ trụ:
  • Quả cầu có lỗ rỗng. Loài này thường được tìm thấy ở các khu vực va chạm với thiên thạch.
  • Quả cầu hình thành kim loại. Phân loài này có lõi bằng coban và niken, cũng như lớp vỏ đã bị oxy hóa.
  • Những quả bóng được xây dựng đồng đều. Những hạt như vậy có vỏ bị oxy hóa.
  • Những quả bóng có đế silicat. Sự hiện diện của các tạp chất khí khiến chúng trông giống như xỉ thông thường và đôi khi là bọt.

Cần nhớ rằng những phân loại này rất tùy tiện nhưng đóng vai trò như một hướng dẫn nhất định để chỉ định các loại bụi từ không gian.

Thành phần và đặc điểm của thành phần bụi vũ trụ


Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn bụi vũ trụ bao gồm những gì. Có một vấn đề nhất định trong việc xác định thành phần của các vi hạt này. Không giống như các chất khí, chất rắn có quang phổ liên tục với tương đối ít dải bị mờ. Kết quả là việc xác định các hạt bụi vũ trụ trở nên khó khăn.

Thành phần của bụi vũ trụ có thể được xem xét bằng cách sử dụng ví dụ về các mô hình chính của chất này. Chúng bao gồm các phân loài sau:

  1. Các hạt băng có cấu trúc bao gồm lõi có đặc tính chịu lửa. Vỏ của mô hình như vậy bao gồm các yếu tố nhẹ. Các hạt lớn chứa các nguyên tử có từ tính.
  2. Mô hình MRN, thành phần của nó được xác định bởi sự hiện diện của các thể vùi silicat và than chì.
  3. Bụi vũ trụ oxit, dựa trên các oxit diatomic của magiê, sắt, canxi và silicon.
Phân loại chung theo thành phần hóa học của bụi vũ trụ:
  • Quả bóng có tính chất kim loại hình thành. Thành phần của các vi hạt như vậy bao gồm một nguyên tố như niken.
  • Những quả bóng kim loại có chứa sắt và không có niken.
  • Vòng tròn dựa trên silicone.
  • Những quả bóng sắt-niken có hình dạng không đều.
Cụ thể hơn, chúng ta có thể xem xét thành phần của bụi vũ trụ bằng ví dụ về thành phần được tìm thấy trong phù sa đại dương, đá trầm tích và sông băng. Công thức của họ sẽ khác nhau một chút. Kết quả nghiên cứu dưới đáy biển là những quả bóng có gốc silicat và kim loại với sự hiện diện của các nguyên tố hóa học như niken và coban. Các vi hạt chứa nhôm, silicon và magie cũng được phát hiện ở độ sâu của nguyên tố nước.

Đất đai màu mỡ cho sự hiện diện của vật chất vũ trụ. Một số lượng lớn các quả cầu đặc biệt được tìm thấy ở những nơi thiên thạch rơi xuống. Cơ sở của chúng là niken và sắt, cũng như các khoáng chất khác nhau như troilite, cohenite, steatite và các thành phần khác.

Sông băng cũng làm tan chảy người ngoài hành tinh từ ngoài vũ trụ dưới dạng bụi trong các khối của chúng. Silicat, sắt và niken làm cơ sở cho các quả cầu được tìm thấy. Tất cả các hạt khai thác được phân loại thành 10 nhóm được xác định rõ ràng.

Những khó khăn trong việc xác định thành phần của đối tượng đang nghiên cứu và phân biệt nó với các tạp chất có nguồn gốc trên trái đất khiến vấn đề này còn bỏ ngỏ để nghiên cứu thêm.

Ảnh hưởng của bụi vũ trụ tới quá trình sống

Tác dụng của chất này chưa được các chuyên gia nghiên cứu đầy đủ, điều này mang lại cơ hội lớn cho các hoạt động tiếp theo theo hướng này. Ở một độ cao nhất định, với sự hỗ trợ của tên lửa, họ đã phát hiện ra một vành đai cụ thể chứa bụi vũ trụ. Điều này tạo cơ sở để khẳng định rằng vật chất ngoài Trái đất như vậy ảnh hưởng đến một số quá trình xảy ra trên hành tinh Trái đất.

Ảnh hưởng của bụi vũ trụ tới tầng thượng khí quyển


Các nghiên cứu gần đây chỉ ra rằng lượng bụi vũ trụ có thể ảnh hưởng đến những thay đổi ở tầng trên của bầu khí quyển. Quá trình này rất có ý nghĩa vì nó dẫn đến những biến động nhất định về đặc điểm khí hậu của hành tinh Trái đất.

Một lượng bụi khổng lồ do va chạm với tiểu hành tinh lấp đầy không gian xung quanh hành tinh của chúng ta. Số lượng của nó lên tới gần 200 tấn mỗi ngày, theo các nhà khoa học, không thể không để lại hậu quả.

Theo các chuyên gia, bán cầu bắc, nơi có khí hậu dễ ​​bị lạnh và ẩm ướt, dễ bị tấn công nhất.

Tác động của bụi vũ trụ đến sự hình thành mây và biến đổi khí hậu vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ. Nghiên cứu mới trong lĩnh vực này ngày càng đặt ra nhiều câu hỏi mà vẫn chưa có câu trả lời.

Ảnh hưởng của bụi từ không gian đến quá trình biến đổi phù sa đại dương


Sự chiếu xạ của bụi vũ trụ bởi gió mặt trời khiến các hạt này rơi xuống Trái đất. Thống kê cho thấy đồng vị nhẹ nhất trong ba đồng vị của helium đi vào phù sa đại dương với số lượng lớn thông qua các hạt bụi từ không gian.

Sự hấp thụ các nguyên tố từ không gian bên ngoài bởi các khoáng chất có nguồn gốc ferromanganese là cơ sở cho sự hình thành các thành tạo quặng độc đáo dưới đáy đại dương.

Hiện tại, lượng mangan ở những khu vực gần Vòng Bắc Cực bị hạn chế. Tất cả điều này là do bụi vũ trụ không xâm nhập vào Đại dương Thế giới ở những khu vực đó do các tảng băng.

Ảnh hưởng của bụi vũ trụ đến thành phần nước của Đại dương Thế giới


Nếu chúng ta nhìn vào các sông băng ở Nam Cực, chúng ta sẽ thấy ấn tượng về số lượng tàn tích thiên thạch được tìm thấy trong đó và sự hiện diện của bụi vũ trụ, cao hơn hàng trăm lần so với mức bình thường.

Nồng độ tăng quá mức của cùng loại helium-3, các kim loại có giá trị ở dạng coban, bạch kim và niken cho phép chúng ta tự tin khẳng định thực tế về sự can thiệp của bụi vũ trụ vào thành phần của dải băng. Đồng thời, chất có nguồn gốc ngoài Trái đất vẫn giữ nguyên dạng ban đầu và không bị pha loãng với nước biển, bản thân đây đã là một hiện tượng độc đáo.

Theo một số nhà khoa học, lượng bụi vũ trụ trong những dải băng đặc biệt như vậy trong một triệu năm qua vào khoảng vài trăm nghìn tỷ hình thành có nguồn gốc thiên thạch. Trong thời kỳ ấm lên, những lớp vỏ này tan chảy và mang theo các phần tử bụi vũ trụ vào Đại dương Thế giới.

Xem video về bụi vũ trụ:


Khối u vũ trụ này và ảnh hưởng của nó đến một số yếu tố của sự sống trên hành tinh của chúng ta vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ. Điều quan trọng cần nhớ là chất này có thể ảnh hưởng đến biến đổi khí hậu, cấu trúc của đáy đại dương và nồng độ của một số chất trong vùng biển của Đại dương Thế giới. Những bức ảnh về bụi vũ trụ cho thấy còn bao nhiêu điều bí ẩn mà các vi hạt này che giấu. Tất cả điều này làm cho việc nghiên cứu này trở nên thú vị và phù hợp!

Trong không gian giữa các vì sao và liên hành tinh có những hạt vật thể rắn nhỏ - thứ mà chúng ta gọi là bụi trong cuộc sống hàng ngày. Chúng tôi gọi sự tích tụ của các hạt này là bụi vũ trụ để phân biệt với bụi theo nghĩa trên mặt đất, mặc dù cấu trúc vật lý của chúng tương tự nhau. Đây là những hạt có kích thước từ 0,000001 cm đến 0,001 cm, thành phần hóa học của chúng thường vẫn chưa được biết rõ.

Những hạt này thường tạo thành các đám mây và được phát hiện theo nhiều cách khác nhau. Ví dụ, trong hệ hành tinh của chúng ta, sự hiện diện của bụi vũ trụ được phát hiện do ánh sáng mặt trời tán xạ trên nó gây ra hiện tượng từ lâu được gọi là “ánh sáng hoàng đạo”. Chúng ta quan sát ánh sáng hoàng đạo vào những đêm đặc biệt quang đãng dưới dạng một dải sáng mờ trải dài trên bầu trời dọc theo Hoàng đạo; nó dần yếu đi khi chúng ta di chuyển ra xa Mặt trời (lúc này đang ở bên dưới đường chân trời). Các phép đo cường độ ánh sáng hoàng đạo và nghiên cứu quang phổ của nó cho thấy nó xuất phát từ sự tán xạ của ánh sáng mặt trời lên các hạt tạo thành đám mây bụi vũ trụ bao quanh Mặt trời và đi tới quỹ đạo của Sao Hỏa (do đó Trái đất nằm bên trong đám mây bụi vũ trụ). ).
Sự hiện diện của các đám mây bụi vũ trụ trong không gian giữa các vì sao cũng được phát hiện theo cách tương tự.
Nếu bất kỳ đám mây bụi nào ở gần một ngôi sao tương đối sáng thì ánh sáng từ ngôi sao này sẽ bị tán xạ trên đám mây. Sau đó, chúng tôi phát hiện đám mây bụi này ở dạng một đốm sáng gọi là “tinh vân không đều” (tinh vân khuếch tán).
Đôi khi một đám mây bụi vũ trụ có thể nhìn thấy được vì nó che khuất các ngôi sao phía sau nó. Sau đó, chúng tôi phân biệt nó như một điểm tương đối tối trên nền của không gian thiên thể rải rác các ngôi sao.
Cách thứ ba để phát hiện bụi vũ trụ là thay đổi màu sắc của các ngôi sao. Những ngôi sao nằm sau đám mây bụi vũ trụ thường có màu đỏ đậm hơn. Bụi vũ trụ, giống như bụi trên trái đất, gây ra hiện tượng “đỏ” ánh sáng đi qua nó. Chúng ta thường có thể quan sát hiện tượng này trên Trái đất. Vào những đêm sương mù, chúng ta thấy những chiếc đèn lồng ở xa chúng ta có màu đỏ hơn những chiếc đèn lồng gần đó, ánh sáng của chúng hầu như không thay đổi. Tuy nhiên, chúng ta phải đặt trước: chỉ có bụi gồm các hạt nhỏ mới gây ra sự đổi màu. Và chính loại bụi này thường được tìm thấy nhiều nhất trong không gian giữa các vì sao và liên hành tinh. Và từ thực tế là lớp bụi này gây ra hiện tượng “đỏ” ánh sáng của các ngôi sao nằm phía sau nó, chúng ta kết luận rằng kích thước hạt của nó nhỏ, khoảng 0,00001 cm.
Chúng ta không biết chính xác bụi vũ trụ đến từ đâu. Rất có thể, nó phát sinh từ những loại khí liên tục được các ngôi sao, đặc biệt là các ngôi sao trẻ, đẩy ra. Khí đóng băng ở nhiệt độ thấp và biến thành chất rắn - thành các hạt bụi vũ trụ. Và ngược lại, một phần của bụi này, tồn tại ở nhiệt độ tương đối cao, chẳng hạn như gần một ngôi sao nóng nào đó, hoặc trong sự va chạm của hai đám mây bụi vũ trụ, nói chung, là một hiện tượng phổ biến ở khu vực Trái đất của chúng ta. Vũ trụ, biến trở lại thành khí.

Có hàng tỷ ngôi sao và hành tinh trong vũ trụ. Và trong khi một ngôi sao là một quả cầu khí rực lửa thì các hành tinh như Trái đất được tạo thành từ các nguyên tố rắn. Các hành tinh hình thành trong những đám mây bụi xoáy quanh một ngôi sao mới hình thành. Đổi lại, các hạt bụi này bao gồm các nguyên tố như carbon, silicon, oxy, sắt và magiê. Nhưng hạt bụi vũ trụ đến từ đâu? Một nghiên cứu mới của Viện Niels Bohr ở Copenhagen cho thấy các hạt bụi không chỉ có thể hình thành trong các vụ nổ siêu tân tinh khổng lồ mà chúng còn có thể sống sót sau các đợt sóng xung kích tiếp theo của nhiều vụ nổ khác nhau tác động đến bụi.

Hình ảnh máy tính về cách bụi vũ trụ được hình thành trong vụ nổ siêu tân tinh. Nguồn: ESO/M. Kornmesser

Làm thế nào bụi vũ trụ được hình thành từ lâu đã là một bí ẩn đối với các nhà thiên văn học. Bản thân các nguyên tố bụi hình thành trong khí hydro rực lửa trong các ngôi sao. Các nguyên tử hydro kết hợp với nhau tạo thành các nguyên tố ngày càng nặng hơn. Kết quả là ngôi sao bắt đầu phát ra bức xạ dưới dạng ánh sáng. Khi hết hydro và không thể lấy năng lượng được nữa, ngôi sao sẽ chết và lớp vỏ của nó bay ra ngoài vũ trụ, tạo thành nhiều tinh vân khác nhau trong đó các ngôi sao trẻ có thể được sinh ra lần nữa. Các nguyên tố nặng được hình thành chủ yếu trong siêu tân tinh, tiền thân của chúng là những ngôi sao khổng lồ chết trong một vụ nổ khổng lồ. Nhưng làm thế nào các nguyên tố đơn lẻ kết tụ lại với nhau để tạo thành bụi vũ trụ vẫn còn là một bí ẩn.

“Vấn đề là ngay cả khi bụi được hình thành cùng với các nguyên tố trong vụ nổ siêu tân tinh, bản thân sự kiện này quá dữ dội đến mức những hạt nhỏ này không thể tồn tại được. Nhưng bụi vũ trụ tồn tại và các hạt của nó có thể có kích thước hoàn toàn khác nhau. Nghiên cứu của chúng tôi làm sáng tỏ vấn đề này”, Giáo sư Jens Hjorth, người đứng đầu Trung tâm Vũ trụ Tối tại Viện Niels Bohr.

Hình ảnh từ kính viễn vọng Hubble về thiên hà lùn bất thường tạo ra siêu tân tinh sáng SN 2010jl. Hình ảnh được chụp trước khi nó xuất hiện nên mũi tên chỉ ra ngôi sao tiền thân của nó. Ngôi sao phát nổ có khối lượng rất lớn, xấp xỉ 40 lần khối lượng mặt trời. Nguồn: ESO

Trong các nghiên cứu về bụi vũ trụ, các nhà khoa học đang quan sát siêu tân tinh bằng thiết bị thiên văn X-shooter tại cơ sở Kính viễn vọng Rất lớn (VLT) ở Chile. Nó có độ nhạy đáng kinh ngạc và ba máy quang phổ được bao gồm trong đó. có thể quan sát toàn bộ phạm vi ánh sáng cùng một lúc, từ tia cực tím và nhìn thấy đến tia hồng ngoại. Hjorth giải thích rằng ban đầu họ mong đợi một vụ nổ siêu tân tinh “đúng nghĩa” sẽ xảy ra. Và khi điều này xảy ra, một chiến dịch giám sát nó đã bắt đầu. Ngôi sao được quan sát sáng bất thường, sáng hơn 10 lần so với siêu tân tinh trung bình và khối lượng của nó gấp 40 lần Mặt trời. Tổng cộng, việc quan sát ngôi sao này khiến các nhà nghiên cứu mất hai năm rưỡi.

“Bụi hấp thụ ánh sáng và sử dụng dữ liệu của chúng tôi, chúng tôi có thể tính toán một hàm có thể cho chúng tôi biết về lượng bụi, thành phần và kích thước hạt của nó. Chúng tôi đã tìm thấy điều gì đó thực sự thú vị trong kết quả,” Krista Gaul.

Bước đầu tiên hướng tới sự hình thành bụi vũ trụ là một vụ nổ nhỏ trong đó một ngôi sao phóng vật chất chứa hydro, heli và carbon vào không gian. Đám mây khí này trở thành một loại vỏ bao quanh ngôi sao. Thêm một vài tia sáng như vậy nữa và lớp vỏ sẽ trở nên dày đặc hơn. Cuối cùng, ngôi sao phát nổ và một đám mây khí dày đặc bao bọc hoàn toàn lõi của nó.

“Khi một ngôi sao phát nổ, sóng xung kích tấn công đám mây khí dày đặc giống như một viên gạch đập vào bức tường bê tông. Tất cả điều này xảy ra trong pha khí ở nhiệt độ đáng kinh ngạc. Nhưng nơi xảy ra vụ nổ trở nên dày đặc và nguội đi đến 2000 độ C. Ở nhiệt độ và mật độ này, các nguyên tố có thể tạo mầm và tạo thành các hạt rắn. Chúng tôi tìm thấy những hạt bụi nhỏ tới 1 micron, rất lớn đối với những nguyên tố này. Với kích thước như vậy, họ sẽ có thể sống sót trong hành trình xuyên thiên hà trong tương lai.”

Như vậy, các nhà khoa học tin rằng họ đã tìm ra câu trả lời cho câu hỏi bụi vũ trụ hình thành và tồn tại như thế nào.

BỤI VŨ TRỤ, các hạt rắn có kích thước đặc trưng từ khoảng 0,001 micron đến khoảng 1 micron (và có thể lên tới 100 micron trở lên trong môi trường liên hành tinh và các đĩa tiền hành tinh), được tìm thấy trong hầu hết các vật thể thiên văn: từ Hệ Mặt trời đến các thiên hà rất xa và các thiên hà chuẩn tinh. Đặc tính của bụi (nồng độ hạt, thành phần hóa học, kích thước hạt, v.v.) thay đổi đáng kể từ vật này sang vật khác, ngay cả đối với các vật cùng loại. Bụi vũ trụ phân tán và hấp thụ bức xạ tới. Bức xạ tán xạ có cùng bước sóng với bức xạ tới lan truyền theo mọi hướng. Bức xạ được hấp thụ bởi hạt bụi được chuyển thành năng lượng nhiệt và hạt thường phát ra ở vùng bước sóng dài hơn của quang phổ so với bức xạ tới. Cả hai quá trình đều góp phần làm tuyệt chủng - làm suy yếu bức xạ của các thiên thể do bụi nằm trên đường ngắm giữa vật thể và người quan sát.

Các vật thể bụi được nghiên cứu trong hầu hết phạm vi sóng điện từ - từ tia X đến sóng milimet. Bức xạ lưỡng cực điện từ các hạt siêu mịn quay nhanh dường như góp phần nào đó vào sự phát xạ vi sóng ở tần số 10-60 GHz. Một vai trò quan trọng được thực hiện bởi các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm, trong đó chúng đo các chỉ số khúc xạ, cũng như ma trận hấp thụ và tán xạ của các hạt - chất tương tự của các hạt bụi vũ trụ, mô phỏng quá trình hình thành và phát triển của các hạt bụi chịu lửa trong khí quyển của các ngôi sao và tiền hành tinh. đĩa, nghiên cứu sự hình thành các phân tử và sự phát triển của các thành phần bụi dễ bay hơi trong các điều kiện tương tự như các điều kiện tồn tại trong các đám mây tối giữa các vì sao.

Bụi vũ trụ, nằm trong các điều kiện vật lý khác nhau, được nghiên cứu trực tiếp như một phần của thiên thạch rơi trên bề mặt Trái đất, ở các tầng trên của bầu khí quyển Trái đất (bụi liên hành tinh và tàn tích của sao chổi nhỏ), trong các chuyến bay của tàu vũ trụ tới các hành tinh, tiểu hành tinh và sao chổi (bụi tuần hoàn và sao chổi) và xa hơn nữa là giới hạn của nhật quyển (bụi liên sao). Các quan sát từ xa trên mặt đất và trên không gian về bụi vũ trụ bao trùm Hệ Mặt trời (bụi liên hành tinh, bụi ngoại hành tinh và sao chổi, bụi gần Mặt trời), môi trường giữa các vì sao của Thiên hà của chúng ta (bụi liên sao, bụi hoàn cảnh và tinh vân) và các thiên hà khác (bụi ngoài thiên hà). ), cũng như các vật thể ở rất xa (bụi vũ trụ).

Các hạt bụi vũ trụ chủ yếu bao gồm các chất cacbon (cacbon vô định hình, than chì) và silicat sắt-magiê (olivin, pyroxen). Chúng ngưng tụ và phát triển trong bầu khí quyển của các ngôi sao thuộc loại quang phổ muộn và trong tinh vân tiền hành tinh, sau đó bị đẩy vào môi trường liên sao bởi áp suất bức xạ. Trong các đám mây liên sao, đặc biệt là các đám mây dày đặc, các hạt chịu lửa tiếp tục phát triển do sự bồi tụ của các nguyên tử khí, cũng như khi các hạt va chạm và dính lại với nhau (đông tụ). Điều này dẫn đến sự xuất hiện vỏ của các chất dễ bay hơi (chủ yếu là nước đá) và hình thành các hạt cốt liệu xốp. Sự phá hủy các hạt bụi xảy ra do sự phún xạ của sóng xung kích phát sinh sau vụ nổ siêu tân tinh hoặc sự bốc hơi trong quá trình hình thành sao bắt đầu trong đám mây. Phần bụi còn lại tiếp tục tiến hóa gần ngôi sao đã hình thành và sau đó biểu hiện dưới dạng đám mây bụi liên hành tinh hoặc hạt nhân sao chổi. Nghịch lý thay, xung quanh các ngôi sao đã tiến hóa (cũ), bụi lại “tươi” (mới hình thành trong bầu khí quyển của chúng) và xung quanh các ngôi sao trẻ, bụi là cũ (tiến hóa như một phần của môi trường giữa các vì sao). Người ta tin rằng bụi vũ trụ, có thể tồn tại ở các thiên hà xa xôi, đã ngưng tụ trong sự phun ra vật chất từ ​​vụ nổ của siêu tân tinh lớn.

Sáng. nhìn vào Nghệ thuật. Bụi liên sao.

Bụi vũ trụ

các hạt vật chất trong không gian giữa các vì sao và liên hành tinh. Sự ngưng tụ hấp thụ ánh sáng của các hạt vũ trụ có thể nhìn thấy dưới dạng những điểm tối trong các bức ảnh của Dải Ngân hà. Sự suy giảm ánh sáng do ảnh hưởng của K. p. - cái gọi là. Sự hấp thụ hay tuyệt chủng giữa các vì sao không giống nhau đối với các sóng điện từ có độ dài khác nhau λ , kết quả là các ngôi sao được quan sát thấy có màu đỏ. Trong vùng khả kiến, sự tuyệt chủng xấp xỉ tỷ lệ với λ -1, ở vùng gần tia cực tím, nó gần như không phụ thuộc vào bước sóng, nhưng khoảng 1400 Å có thêm cực đại hấp thụ. Phần lớn sự tuyệt chủng là do sự tán xạ ánh sáng chứ không phải do sự hấp thụ. Điều này xuất phát từ những quan sát về tinh vân phản xạ chứa các hạt vũ trụ, có thể nhìn thấy xung quanh các ngôi sao thuộc lớp quang phổ B và một số ngôi sao khác đủ sáng để chiếu sáng bụi. So sánh độ sáng của tinh vân và các ngôi sao chiếu sáng chúng cho thấy suất phản chiếu của bụi cao. Sự tuyệt chủng và suất phản chiếu quan sát được dẫn đến kết luận rằng cấu trúc tinh thể bao gồm các hạt điện môi có hỗn hợp kim loại có kích thước nhỏ hơn 1 một chút. ừm. Sự tuyệt chủng cực đại của tia cực tím có thể được giải thích là do bên trong các hạt bụi có các mảnh than chì có kích thước khoảng 0,05 × 0,05 × 0,01. ừm. Do sự nhiễu xạ ánh sáng bởi một hạt có kích thước tương đương với bước sóng, ánh sáng bị tán xạ chủ yếu về phía trước. Sự hấp thụ giữa các vì sao thường dẫn đến sự phân cực ánh sáng, điều này được giải thích là do tính chất dị hướng của các hạt bụi (hình dạng thon dài của các hạt điện môi hoặc tính dị hướng của độ dẫn điện của than chì) và sự định hướng có trật tự của chúng trong không gian. Điều thứ hai được giải thích là do tác động của trường liên sao yếu, trường này định hướng các hạt bụi có trục dài của chúng vuông góc với đường trường. Do đó, bằng cách quan sát ánh sáng phân cực của các thiên thể ở xa, người ta có thể phán đoán hướng của trường trong không gian giữa các vì sao.

Lượng bụi tương đối được xác định từ độ hấp thụ ánh sáng trung bình trong mặt phẳng Thiên hà - từ 0,5 đến vài cấp sao trên 1 kiloParsec trong vùng thị giác của quang phổ. Khối lượng bụi chiếm khoảng 1% khối lượng vật chất giữa các vì sao. Bụi, giống như khí, được phân bố không đồng đều, tạo thành các đám mây và các khối đặc hơn - Các hạt. Trong các hạt bụi, bụi đóng vai trò như một yếu tố làm mát, che chắn ánh sáng của các ngôi sao và phát ra tia hồng ngoại năng lượng mà hạt bụi nhận được từ các va chạm không đàn hồi với các nguyên tử khí. Trên bề mặt bụi, các nguyên tử kết hợp thành phân tử: bụi là chất xúc tác.

S. B. Pikelner.


Bách khoa toàn thư vĩ đại của Liên Xô. - M.: Bách khoa toàn thư Liên Xô. 1969-1978 .

Xem “Bụi vũ trụ” là gì trong các từ điển khác:

    Các hạt vật chất ngưng tụ trong không gian giữa các vì sao và liên hành tinh. Theo các khái niệm hiện đại, bụi vũ trụ bao gồm các hạt có kích thước xấp xỉ. 1 µm với lõi than chì hoặc silicat. Trong Thiên hà, bụi vũ trụ hình thành... ... Từ điển bách khoa lớn

    BỤI VŨ TRỤ, những hạt vật chất rắn rất nhỏ được tìm thấy ở bất kỳ phần nào của Vũ trụ, bao gồm bụi thiên thạch và vật chất liên sao, có khả năng hấp thụ ánh sáng sao và hình thành tinh vân tối trong các thiên hà. Hình cầu... ... Từ điển bách khoa khoa học kỹ thuật

    BỤI VŨ TRỤ- bụi thiên thạch, cũng như các hạt vật chất nhỏ nhất tạo thành bụi và các tinh vân khác trong không gian giữa các vì sao... Bách khoa toàn thư bách khoa lớn

    bụi vũ trụ- Những hạt vật chất rắn rất nhỏ có mặt ngoài không gian và rơi xuống Trái Đất... Từ điển địa lý

    Các hạt vật chất ngưng tụ trong không gian giữa các vì sao và liên hành tinh. Theo các khái niệm hiện đại, bụi vũ trụ bao gồm các hạt có kích thước khoảng 1 micron với lõi bằng than chì hoặc silicat. Trong Thiên hà, bụi vũ trụ hình thành... ... Từ điển bách khoa

    Nó được hình thành trong không gian bởi các hạt có kích thước từ vài phân tử đến 0,1 mm. 40 kiloton bụi vũ trụ lắng xuống hành tinh Trái đất mỗi năm. Bụi vũ trụ cũng có thể được phân biệt bằng vị trí thiên văn của nó, ví dụ: bụi liên thiên hà, ... ... Wikipedia

    bụi vũ trụ- kosminės dulkės statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. bụi vũ trụ; bụi liên sao; bụi không gian vok. người liên sao Staub, m; kosmische Staubteilchen, m rus. bụi vũ trụ, f; bụi liên sao, f pranc. poussière cosmique, f; poussière… … Fizikos terminų žodynas

    bụi vũ trụ- kosminės dulkės statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Atmosferoje susidarančios Meteorinės dulkės. atitikmenys: tiếng Anh. bụi vũ trụ vok. kosmischer Staub, mẹ Nga. bụi vũ trụ,... Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas

    Các hạt ngưng tụ thành va trong không gian giữa các vì sao và liên hành tinh. Theo hiện đại Theo ý tưởng, K. p bao gồm các hạt có kích thước xấp xỉ. 1 µm với lõi than chì hoặc silicat. Trong Thiên hà, vũ trụ hình thành sự ngưng tụ của các đám mây và các hạt cầu. Cuộc gọi... ... Khoa học tự nhiên. Từ điển bách khoa

    Các hạt vật chất ngưng tụ trong không gian giữa các vì sao và liên hành tinh. Bao gồm các hạt có kích thước khoảng 1 micron với lõi bằng than chì hoặc silicat, trong Thiên hà, nó tạo thành các đám mây làm suy yếu ánh sáng phát ra từ các ngôi sao và... ... Từ điển thiên văn

Sách

  • Trẻ em về không gian và các phi hành gia, G. N. Elkin. Cuốn sách này giới thiệu cho bạn thế giới tuyệt vời của không gian. Trên các trang sách, trẻ sẽ tìm thấy câu trả lời cho nhiều câu hỏi: sao, lỗ đen là gì, sao chổi và tiểu hành tinh đến từ đâu,...