Egy különleges anyag titkai. Miből áll a kozmikus por? A kozmikus por a földre hullik

A Hawaii Egyetem tudósai szenzációs felfedezést tettek - kozmikus por tartalmaz szerves anyag, beleértve a vizet is, ami megerősíti az élet különféle formáinak egyik galaxisból a másikba való átvitelének lehetőségét. Az űrben utazó üstökösök és aszteroidák rendszeresen csillagport hoznak a bolygók légkörébe. Így a csillagközi por egyfajta „szállítóeszközként” működik, amely vizet és szerves anyagokat szállíthat a Földre és a Naprendszer más bolygóira. Talán valamikor egy kozmikus porfolyam vezetett az élet megjelenéséhez a Földön. Lehetséges, hogy ugyanígy keletkezhetett élet a Marson, amelynek létezése sok vitát okoz tudományos körökben.

A vízképződés mechanizmusa a kozmikus por szerkezetében

Az űrben való mozgásuk során a csillagközi porrészecskék felületét besugározzák, ami vízvegyületek képződéséhez vezet. Ez a mechanizmus részletesebben a következőképpen írható le: a napörvényáramokban jelenlévő hidrogénionok bombázzák a kozmikus porszemcsék héját, kiütve az egyes atomokat egy szilikát ásvány - az intergalaktikus objektumok fő építőanyaga - kristályos szerkezetéből. A folyamat eredményeként oxigén szabadul fel, amely reakcióba lép a hidrogénnel. Így szerves anyagok zárványait tartalmazó vízmolekulák keletkeznek.

A bolygó felszínével ütközve aszteroidák, meteoritok és üstökösök víz és szerves anyagok keverékét hozzák a felszínre

Mit kozmikus por- aszteroidák, meteoritok és üstökösök társa, szerves szénvegyületek molekuláit hordozza, korábban is ismerték. De nem bizonyított, hogy a csillagpor vizet is szállít. Ezt csak most fedezték fel amerikai tudósok először szerves anyag csillagközi porszemcsék szállítják a vízmolekulákkal együtt.

Hogyan került a víz a Holdra?

Az Egyesült Államok tudósainak felfedezése segíthet fellebbenteni a rejtélyt a furcsa jégképződmények kialakulásának mechanizmusa felett. Annak ellenére, hogy a Hold felszíne teljesen kiszáradt, szondázással egy OH vegyületet fedeztek fel az árnyék oldalán. Ez a lelet a víz lehetséges jelenlétét jelzi a Hold mélyén.

A Hold túlsó oldalát teljesen jég borítja. Talán a kozmikus porral kerültek vízmolekulák a felszínre sok milliárd évvel ezelőtt

A Hold-kutatásban az Apollo-járók korszaka óta, amikor a Holdról talajmintákat vittek a Földre, a tudósok arra a következtetésre jutottak, hogy napos szél változásokat okoz a bolygók felszínét borító csillagpor kémiai összetételében. A kozmikus por vastagságában még mindig vita folyt a vízmolekulák kialakulásának lehetőségéről a Holdon, de az akkori analitikai kutatási módszerek nem tudták sem bizonyítani, sem megcáfolni ezt a hipotézist.

A kozmikus por az életformák hordozója

Annak a ténynek köszönhetően, hogy a víz nagyon kis térfogatban képződik, és a felszínen vékony héjban helyezkedik el kozmikus por, csak most vált lehetővé, hogy nagy felbontású elektronmikroszkóppal meg is lássuk. A tudósok úgy vélik, hogy a víznek a szerves vegyületek molekuláival történő mozgásának hasonló mechanizmusa más galaxisokban is lehetséges, ahol az „anyacsillag” körül kering. A tudósok további kutatásaik során azt várják, hogy részletesebben azonosítsák, mely szervetlen és szerves anyag szénalapúak jelen vannak a csillagpor szerkezetében.

Érdekes tudni! Az exobolygó olyan bolygó, amely a Naprendszeren kívül található, és egy csillag körül kering. Jelenleg mintegy 1000 exobolygót fedeztek fel vizuálisan galaxisunkban, amelyek mintegy 800 bolygórendszert alkotnak. A közvetett kimutatási módszerek azonban 100 milliárd exobolygó létezését jelzik, amelyek közül 5-10 milliárd a Földhöz hasonló paraméterekkel rendelkezik, vagyis az. A Naprendszerhez hasonló bolygócsoportok felkutatásának küldetéséhez jelentősen hozzájárult a 2009-ben a világűrbe felbocsátott Kepler csillagászati ​​távcső, a Planet Hunters programmal együtt.

Hogyan keletkezhetett az élet a Földön?

Nagyon valószínű, hogy az űrben nagy sebességgel haladó üstökösök elég energiát képesek létrehozni egy bolygóval ütközve ahhoz, hogy a jégkomponensekből bonyolultabb szerves vegyületek, köztük aminosavmolekulák szintézise kezdődjön. Hasonló hatás lép fel, amikor egy meteorit ütközik egy bolygó jeges felületével. A lökéshullám hőt hoz létre, ami aminosavak képződését váltja ki a napszél által feldolgozott kozmikus por egyes molekuláiból.

Érdekes tudni! Az üstökösök nagy jégtömbökből állnak, amelyek a Naprendszer korai létrehozása során, körülbelül 4,5 milliárd évvel ezelőtt a vízgőz kondenzációja során keletkeztek. Szerkezetükben az üstökösök szén-dioxidot, vizet, ammóniát és metanolt tartalmaznak. Ezek az anyagok az üstökösöknek a Földdel való ütközésekor, annak fejlődésének korai szakaszában elegendő mennyiségű energiát tudtak előállítani az aminosavak - az élet kialakulásához szükséges építőfehérjék - előállításához.

Számítógépes modellezés kimutatta, hogy a jeges üstökösök, amelyek évmilliárdokkal ezelőtt csapódtak a Föld felszínére, prebiotikus keverékeket és egyszerű aminosavakat, például glicint tartalmazhattak, amelyből később a földi élet keletkezett.

Egy égitest és egy bolygó ütközésekor felszabaduló energia mennyisége elegendő az aminosavak képződésének elindításához

A tudósok felfedezték, hogy az üstökösökben található, azonos szerves vegyületeket tartalmazó jeges testek megtalálhatók a Naprendszerben. Például az Enceladus, a Szaturnusz egyik műholdja vagy az Europa, a Jupiter műholdja a héjában található szerves anyag, jéggel keverve. Hipotetikusan a műholdak meteoritokkal, aszteroidákkal vagy üstökösökkel történő bombázása élet kialakulásához vezethet ezeken a bolygókon.

Kapcsolatban áll

2003-2008 között Orosz és osztrák tudósok egy csoportja Heinz Kohlmann híres paleontológus és az Eisenwurzen Nemzeti Park kurátora részvételével tanulmányozta a 65 millió évvel ezelőtti katasztrófát, amikor a Föld összes élőlényének több mint 75%-a, beleértve a dinoszauruszokat is, kihalt. A legtöbb kutató úgy véli, hogy a kihalás egy aszteroida becsapódásával függött össze, bár vannak más szempontok is.

Ennek a katasztrófának a nyomait a geológiai metszeteken egy vékony, 1-5 cm vastag fekete agyagréteg képviseli.Egy ilyen szakasz Ausztriában, a Keleti-Alpokban, a Gams kisváros melletti Nemzeti Parkban található. Bécstől 200 km-re délnyugatra található. Az ebből a szakaszból származó minták pásztázó elektronmikroszkóppal történő tanulmányozása eredményeként szokatlan alakú és összetételű részecskéket fedeztek fel, amelyek nem képződnek földi körülmények között, és kozmikus pornak minősülnek.

Űrpor a Földön

Először fedezte fel kozmikus anyag nyomait a Földön vörös mélytengeri agyagokban egy angol expedíció, amely a Challenger hajón (1872–1876) kutatta a Világóceán fenekét. Murray és Renard 1891-ben írta le őket. A Csendes-óceán déli részén található két állomáson ferromangán csomók és 100 mikron átmérőjű mágneses mikrogömbök mintáit gyűjtötték elő, amelyeket később „kozmikus golyóknak” neveztek. 4300 m. A Challenger-expedíció által előkerült vas mikrogömböket azonban csak az utóbbi években tanulmányozták részletesen. Kiderült, hogy a golyók 90%-ban fémvasból, 10%-ban nikkelből állnak, felületüket vékony vas-oxid kéreg borítja.

Rizs. 1. Monolit a Gams 1 szekcióból, mintavételre előkészítve. A latin betűk különböző korú rétegeket jelölnek. A kréta és a paleogén időszak közötti (körülbelül 65 millió éves) átmeneti agyagréteget, amelyben fémmikrogömbök és -lemezek felhalmozódását találták, „J” betűvel jelölik. Fotó: A.F. Gracseva

A rejtélyes golyók felfedezése mélytengeri agyagokban valójában a kozmikus anyag tanulmányozásának kezdete a Földön. A kutatók érdeklődése azonban robbanásszerűen megnőtt e probléma iránt az űrrepülőgépek első kilövése után, aminek segítségével lehetővé vált a Hold talajának és a Naprendszer különböző részeiből származó porszemcsékből származó minták kiválasztása. K. P. munkái is fontosak voltak. Florensky (1963), aki a tunguskai katasztrófa nyomait tanulmányozta, és E.L. Krinov (1971), aki a meteorikus port tanulmányozta a Sikhote-Alin meteorit lehullásának helyén.

A kutatók érdeklődése a fém mikrogömbök iránt vezetett ahhoz, hogy különböző korú és eredetű üledékes kőzetekben fedezzék fel őket. Fém mikrogömböket találtak az Antarktisz és Grönland jegében, mély óceáni üledékekben és mangángócokban, sivatagok és tengerparti strandok homokjában. Gyakran megtalálhatók meteoritkráterekben és azok közelében.

Az elmúlt évtizedben földönkívüli eredetű fém mikrogömböket találtak különböző korú üledékes kőzetekben: az alsó-kambriumtól (kb. 500 millió évvel ezelőtt) a modern képződményekig.

Az ókori lelőhelyekről származó mikrogömbökre és egyéb részecskékre vonatkozó adatok lehetővé teszik a térfogatok, valamint a Föld kozmikus anyagellátásának egyenletessége vagy egyenetlensége, az űrből a Földre érkező részecskék összetételében bekövetkezett változások, valamint az elsődleges ennek az anyagnak a forrásai. Ez azért fontos, mert ezek a folyamatok befolyásolják a földi élet kialakulását. E kérdések közül sok még mindig messze van a megoldástól, de az adatok felhalmozása és átfogó tanulmányozása kétségtelenül lehetővé teszi a válaszadást.

Ma már ismert, hogy a Föld pályáján keringő por össztömege körülbelül 1015 tonna, évente 4-10 ezer tonna kozmikus anyag esik a Föld felszínére. A Föld felszínére eső anyag 95%-a 50-400 mikron méretű részecskékből áll. Az a kérdés, hogy a kozmikus anyag Földre érkezésének üteme hogyan változik az idő múlásával, a mai napig ellentmondásos, annak ellenére, hogy az elmúlt 10 évben számos tanulmány készült.

A kozmikus porrészecskék mérete alapján jelenleg magát a bolygóközi kozmikus port különböztetjük meg 30 mikronnál kisebb mérettel és 50 mikronnál nagyobb mikrometeoritokat. Még korábban E.L. Krinov azt javasolta, hogy a felszíni mikrometeoritoknak nevezzék a meteorittest legkisebb darabjait, amelyek kiolvadtak a felszínről.

A kozmikus por és a meteorit részecskék megkülönböztetésére még nem dolgoztak ki szigorú kritériumokat, sőt az általunk vizsgált Gams szekció példáján is látható, hogy a fémrészecskék és mikrogömbök alakja és összetétele változatosabb, mint amit a meglévő osztályozások biztosítanak. A részecskék szinte tökéletes gömbformáját, fémes fényét és mágneses tulajdonságait kozmikus eredetük bizonyítékának tekintették. A geokémikus E.V. Sobotovich szerint „a vizsgált anyag kozmogenitásának egyetlen morfológiai kritériuma az olvadt golyók jelenléte, beleértve a mágneseseket is”. A rendkívül változatos forma mellett azonban alapvetően fontos az anyag kémiai összetétele. A kutatók azt találták, hogy a kozmikus eredetű mikrogömbök mellett rengeteg eltérő eredetű golyó is létezik – vulkáni tevékenységgel, bakteriális aktivitással vagy metamorfózissal. Bizonyítékok vannak arra vonatkozóan, hogy a vulkanogén eredetű vastartalmú mikrogömbök sokkal kevésbé valószínű, hogy ideális gömb alakúak, és ráadásul fokozott a titán (Ti) keveréke (több mint 10%).

Egy orosz-osztrák geológuscsoport és a Bécsi Televízió forgatócsoportja a keleti-Alpok Gams-részlegénél. Az előtérben - A.F. Gracsev

A kozmikus por eredete

A kozmikus por eredete még mindig vita tárgya. Professzor E.V. Sobotovich úgy vélte, hogy a kozmikus por az eredeti protoplanetáris felhő maradványait képviselheti, amit B. Yu 1973-ban kifogásolt. Levin és A.N. Simonenko úgy gondolja, hogy a finoman szétszórt anyag nem maradhat fenn sokáig (Föld és Univerzum, 1980, 6. sz.).

Van egy másik magyarázat is: a kozmikus por képződése az aszteroidák és üstökösök pusztulásával függ össze. Amint azt E.V. Sobotovich, ha a Földbe jutó kozmikus por mennyisége nem változik az idő múlásával, akkor B. Yu.-nak igaza van. Levin és A.N. Simonenko.

A tanulmányok nagy száma ellenére erre az alapvető kérdésre jelenleg nem adható meg a válasz, mert nagyon kevés mennyiségi becslés létezik, ezek pontossága vitatható. A közelmúltban a NASA-program keretében a sztratoszférában mintavételezett kozmikus porrészecskék izotópos vizsgálatainak adatai a nap előtti eredetű részecskék létezésére utalnak. Ebben a porban olyan ásványi anyagokat találtak, mint a gyémánt, moissanit (szilícium-karbid) és korund, amelyek szén- és nitrogénizotópok alapján lehetővé teszik, hogy képződésüket a Naprendszer kialakulása előtti időre datálják.

A kozmikus por geológiai kontextusban történő tanulmányozásának jelentősége nyilvánvaló. Ez a cikk bemutatja a kozmikus anyag tanulmányozásának első eredményeit az agyagok átmeneti rétegében a kréta-paleogén határon (65 millió évvel ezelőtt) a Gams szakasztól, a Keleti-Alpokban (Ausztria).

A Gams rész általános jellemzői

A kozmikus eredetű részecskéket a kréta és a paleogén (a német nyelvű irodalomban a K/T határ) közötti átmeneti rétegek több szakaszából nyerték, amelyek az alpesi Gams falu közelében találhatók, ahol az azonos nevű folyó nyitja ezt a határt. több helyen.

A Gams 1 szelvényben a kiemelkedésből monolitot vágtunk ki, melyben a K/T határ nagyon jól kifejeződik. Magassága 46 cm, szélessége alul 30 cm, felül 22 cm, vastagsága 4 cm A szelvény általános vizsgálatához a monolitot egymástól 2 cm-re (alulról felfelé) osztottuk fel rétegekre, amelyeket az a latin ábécé betűi (A, B ,C...W), és minden rétegen belül, szintén 2 cm-enként, számokkal (1, 2, 3 stb.) történik a jelölés. A K/T határon lévő J átmeneti réteget vizsgáltuk részletesebben, ahol hat kb. 3 mm vastagságú alréteget azonosítottunk.

A Gams 1 szekcióban kapott kutatási eredmények nagyrészt megismétlődtek egy másik szekció, a Gams 2 vizsgálatában is. A vizsgálati komplexum a vékony metszetek és monominerális frakciók vizsgálatát, ezek kémiai elemzését, valamint röntgenfluoreszcenciát, neutronaktivációt tartalmazott. és röntgen szerkezeti elemzések, hélium, szén és oxigén izotóp analízise, ​​ásványi anyagok összetételének meghatározása mikroszondával, magnetomineralogiai analízis.

Különféle mikrorészecskék

Vas és nikkel mikrogömbök a kréta és paleogén közötti átmeneti rétegből a Gams-szelvényben: 1 – Fe mikrogömb durva, hálós-csomós felülettel (J átmeneti réteg felső része); 2 – Fe mikrogömb durva hosszirányban párhuzamos felülettel (J átmeneti réteg alsó része); 3 – Fe mikrogömb krisztallográfiai vágott elemekkel és durva sejthálós felületi textúrával (M réteg); 4 – Fe mikrogömb vékony hálófelülettel (J átmeneti réteg felső része); 5 – Ni-mikrogömb, felületén krisztallitokkal (J átmeneti réteg felső része); 6 – szinterezett Ni-mikrogömbök aggregátuma krisztallitokkal a felületén (J átmeneti réteg felső része); 7 – Ni mikrogömbök aggregátuma mikrogyémántokkal (C; J átmeneti réteg felső része); 8, 9 – a kréta és a paleogén közötti átmeneti réteg fémrészecskéinek jellegzetes formái a Gams szakaszban a Keleti-Alpokban.

A két geológiai határ - a kréta és a paleogén - közötti átmeneti agyagrétegben, valamint a Gams-szelvény fedő paleocén üledékeinek két szintjén sok kozmikus eredetű fémrészecskét és mikrogömböt találtak. Formájukban, felületi textúrájukban és kémiai összetételükben lényegesen változatosabbak, mint a világ más régióiban e kor átmeneti agyagrétegeiből eddig ismertek.

A Gams szekcióban a kozmikus anyagot különféle formájú finom részecskék képviselik, amelyek közül a legelterjedtebbek a 0,7-100 mikron méretű mágneses mikrogömbök, amelyek 98%-ban tiszta vasból állnak. Az ilyen golyók vagy mikrogömbök formájú részecskék nemcsak a J rétegben találhatók meg nagy mennyiségben, hanem a paleocén agyagokban (K és M rétegek) magasabban is.

A mikrogömbök tiszta vasból vagy magnetitból állnak, némelyikük króm (Cr) szennyeződéseket, vas és nikkel ötvözetét (awareuite), valamint tiszta nikkelt (Ni) is tartalmaz. Egyes Fe-Ni részecskék molibdén (Mo) szennyeződéseket tartalmaznak. Mindegyiket először fedezték fel a kréta és a paleogén közötti agyag átmeneti rétegében.

Soha korábban nem találkoztunk magas nikkeltartalmú és jelentős molibdén-keveréket tartalmazó részecskékkel, krómot tartalmazó mikrogömbökkel és spirális vasdarabokkal. A Gamsa-i agyag átmeneti rétegében a fém mikrogömbök és részecskék mellett Ni-spinelt, tiszta Ni mikrogömböket tartalmazó mikrogyémántokat, valamint Au és Cu szakadt lemezeket találtak, amelyek nem találhatók az alatta és a fedő lerakódásokban. .

A mikrorészecskék jellemzői

A Gams-szelvény fémmikrogömbjei három rétegszinten vannak jelen: az átmeneti agyagrétegben, a K réteg fedő finomszemcsés homokköveiben különböző formájú vasszemcsék koncentrálódnak, a harmadik szintet pedig az M réteg aleurolit kövei alkotják.

Egyes gömbök felülete sima, mások hálószerű, csomós felületűek, másokat kis sokszögű hálózat vagy egy főrepedésből kinyúló párhuzamos repedésrendszer borít. Üregesek, kagyló alakúak, agyagásványral töltöttek, belső koncentrikus szerkezetűek lehetnek. A fémrészecskék és a vas mikrogömbök az átmeneti agyagréteg egészében előfordulnak, de főleg az alsó és középső horizonton koncentrálódnak.

A mikrometeoritok tiszta vas vagy vas-nikkel ötvözet Fe-Ni (avaruit) olvadt részecskéi; méretük 5 és 20 mikron között van. Számos awaruit részecske korlátozódik a J átmeneti réteg felső szintjére, míg tisztán vastartalmú részecskék vannak jelen az átmeneti réteg alsó és felső részében.

A keresztben csomós felületű lemezes részecskék csak vasból állnak, szélességük 10-20 µm, hosszuk 150 µm. Enyhén ívesek és a J átmeneti réteg tövében fordulnak elő. Alsó részén Mo-keverékkel ellátott Fe-Ni lemezek is találhatók.

A vas és nikkel ötvözetéből készült lemezek hosszúkás alakúak, enyhén íveltek, felületükön hosszanti hornyok vannak, mérete 70-150 mikron, szélessége körülbelül 20 mikron. Gyakrabban találhatók az átmeneti réteg alsó és középső részén.

A hosszanti hornyokkal ellátott vaslemezek alakjuk és méretükben megegyezik a Ni-Fe ötvözet lemezeivel. Az átmeneti réteg alsó és középső részére korlátozódnak.

Különösen érdekesek a tiszta vas részecskék, amelyek szabályos spirál alakúak és horog alakúak. Főleg tiszta vasból állnak, ritkán Fe-Ni-Mo ötvözetből. A spirális vasrészecskék a J átmeneti réteg felső részében és a fedő homokkőrétegben (K réteg) fordulnak elő. A J átmeneti réteg alján egy spirál alakú Fe-Ni-Mo részecskét találtak.

A J átmeneti réteg felső részén több, Ni mikrogömbökkel szinterezett mikrogyémánt szemcse volt. A nikkelgolyók mikroszondás vizsgálata két műszeren (hullám- és energiadiszperzív spektrométerrel) azt mutatta, hogy ezek a golyók csaknem tiszta nikkelből állnak vékony nikkel-oxid film alatt. Az összes nikkelgolyó felületét átlátszó krisztallitok tarkítják, 1–2 μm méretű, markáns ikrekkel. Ilyen tiszta nikkel jól kristályosodott felületű golyók formájában nem található sem magmás kőzetekben, sem meteoritokban, ahol a nikkel szükségszerűen jelentős mennyiségű szennyeződést tartalmaz.

A Gams 1 metszetből származó monolit vizsgálatakor tiszta Ni golyókat csak a J átmeneti réteg legfelső részében találtak (legfelső részén - egy nagyon vékony J 6 üledékréteg, amelynek vastagsága nem haladja meg a 200 μm-t) , és a termomágneses elemzés szerint fémes nikkel van jelen az átmeneti rétegben, a J4 alrétegtől kezdve. Itt a Ni-golyókkal együtt gyémántokat is felfedeztek. Egy 1 cm2-es kockából eltávolított rétegben a talált gyémántszemcsék száma tízes nagyságrendű (mikron töredéktől a tíz mikronig terjedő méretben), az azonos méretű nikkelgolyók pedig a több száz.

A felső átmeneti rétegből közvetlenül a kibukkanásból vett minták finom nikkelszemcsés gyémántokat mutattak ki a szemcse felületén. Lényeges, hogy a J réteg ezen részéből származó minták vizsgálatakor a moissanit ásványi anyag jelenléte is kiderült. Korábban a mikrogyémántokat az átmeneti rétegben találták a kréta-paleogén határon Mexikóban.

Leletek más területeken

A koncentrikus belső szerkezetű Gams mikrogömbök hasonlóak a Challenger-expedíció által a Csendes-óceán mélytengeri agyagjaiban nyert mikrogömbökhöz.

A szabálytalan alakú, megolvadt szélű vasrészecskék, valamint spirálok és ívelt horgok, lemezek nagyon hasonlítanak a Földre hulló meteoritok pusztulási termékeihez, meteoritvasnak tekinthetők. Ebbe a kategóriába sorolhatók az awaruit és a tiszta nikkel részecskék is.

Az ívelt vasrészecskék hasonlóak Pele könnyeinek különböző formáihoz – lávacseppekhez (lapillák), amelyeket a vulkánok folyékony állapotban lök ki a szellőzőnyílásból a kitörések során.

Így Gamsában az átmeneti agyagréteg heterogén szerkezetű, és egyértelműen két részre oszlik. Az alsó és középső részen vasrészecskék és mikrogömbök dominálnak, míg a réteg felső része nikkellel dúsított: awaruite részecskék és nikkel-mikrogömbök gyémánttal. Ezt nemcsak a vas- és nikkelrészecskék agyagban való eloszlása ​​igazolja, hanem a kémiai és termomágneses elemzési adatok is.

A termomágneses analízis és a mikroszondás analízis adatainak összehasonlítása a nikkel, a vas és ötvözeteik J rétegen belüli eloszlásának rendkívüli heterogenitását jelzi, azonban a termomágneses analízis eredményei szerint tiszta nikkel csak a J4 rétegből kerül rögzítésre. Figyelemre méltó az is, hogy a spirál alakú vas túlnyomórészt a J réteg felső részében található, és továbbra is megtalálható a fedő K rétegben, ahol azonban kevés izometrikus vagy lamellás alakú Fe, Fe-Ni részecske található.

Hangsúlyozzuk, hogy a vas, a nikkel és az irídium ilyen egyértelmű differenciálódása, amely Gamsában az agyag átmeneti rétegében nyilvánul meg, más területeken is megtalálható. Így az amerikai New Jersey államban az átmeneti (6 cm-es) gömbrétegben az irídium anomália élesen megnyilvánult a tövében, és ennek a rétegnek csak a felső (1 cm-es) részében koncentrálódnak az ütőásványok. Haitin a kréta-paleogén határon és a gömbréteg legfelső részén a Ni és az ütközőkvarc éles dúsulása figyelhető meg.

A Föld háttérjelensége

A talált Fe- és Fe-Ni-gömbök sok jellemzője hasonló a Challenger-expedíció által a Csendes-óceán mélytengeri agyagjaiban, a tunguszkai katasztrófa és a Sikhote-Alin meteorit esési helyén felfedezett gömbökhöz. és a Nio meteorit Japánban, valamint a világ számos területéről származó, különböző korú üledékes kőzetekben. A tunguszkai katasztrófa és a Sikhote-Alin meteorit lehullásának területeit kivéve minden más esetben nemcsak gömbök, hanem különböző morfológiájú részecskék is keletkeznek, amelyek tiszta vasból (néha krómot is tartalmaznak) és nikkel-vasból állnak. ötvözet, nincs összefüggésben az ütközési eseménnyel. Az ilyen részecskék megjelenését a kozmikus bolygóközi por Föld felszínére hullásának eredményeként tekintjük – ez a folyamat a Föld kialakulása óta folyamatosan folytatódik, és egyfajta háttérjelenséget jelent.

Sok, a Gams szekcióban vizsgált részecske összetételében közel áll a meteoritanyag tömeges kémiai összetételéhez a Sikhote-Alin meteorit lehullásának helyén (E. L. Krinov szerint 93,29% vas, 5,94% nikkel, 0,38% kobalt).

A molibdén jelenléte egyes részecskékben nem váratlan, mivel sokféle meteorit tartalmaz. A meteoritok (vas-, köves- és széntartalmú kondritok) molibdéntartalma 6-7 g/t között van. A legfontosabb a molibdenit felfedezése volt az Allende meteoritban a következő összetételű fémötvözetben (tömeg%): Fe – 31,1, Ni – 64,5, Co – 2,0, Cr – 0,3, V – 0,5, P – 0,1. Meg kell jegyezni, hogy a Luna-16, Luna-20 és Luna-24 automata állomások által vett holdporban is találtak natív molibdént és molibdenitet.

Az első talált, jól kristályosodott felületű tiszta nikkelgolyókat nem ismerjük sem magmás kőzetekben, sem meteoritokban, ahol a nikkel szükségszerűen jelentős mennyiségű szennyeződést tartalmaz. A nikkelgolyók felületének ez a szerkezete egy aszteroida (meteorit) zuhanásakor keletkezhetett, ami energia felszabadulásához vezetett, ami lehetővé tette a lehullott test anyagának nemcsak megolvasztását, hanem elpárologtatását is. A fémgőzöket egy robbanás nagy magasságba (valószínűleg több tíz kilométerre) emelheti, ahol kristályosodás következett be.

Awaruitból (Ni3Fe) álló részecskéket találtak nikkel fémgolyókkal együtt. A meteorikus porhoz tartoznak, és az olvadt vasrészecskéket (mikrometeoritokat) „meteoritpornak” kell tekinteni (E. L. Krinov terminológiája szerint). A nikkelgolyókkal együtt talált gyémántkristályok valószínűleg a meteorit ablációjából (olvadásából és párolgásából) származtak ugyanabból a gőzfelhőből a későbbi lehűlés során. Ismeretes, hogy a szintetikus gyémántokat spontán kristályosítással állítják elő fémolvadékból (Ni, Fe) a grafit-gyémánt fázis egyensúlyi vonal feletti szénoldatból egykristályok, ezek közötti növekedések, ikrek, polikristályos aggregátumok, váz formájában. kristályok, tű alakú kristályok, szabálytalan szemcsék. A gyémántkristályok felsorolt ​​tipomorf jellemzői közül szinte mindegyik megtalálható a vizsgált mintában.

Ebből arra következtethetünk, hogy a nikkel-szén gőzfelhőben lehűlés utáni gyémántkristályosodás és a nikkelolvadékban lévő szénoldatból történő spontán kristályosodás a kísérletekben hasonló. A gyémánt természetéről azonban részletes izotópos vizsgálatok után lehet végső következtetést levonni, amelyhez kellően nagy mennyiségű anyag beszerzése szükséges.

Így a kréta-paleogén határon lévő átmeneti agyagrétegben a kozmikus anyag vizsgálata minden részén kimutatta a jelenlétét (a J1-től a J6-os rétegig), de becsapódási esemény jeleit csak a 65 éves J4-es rétegből rögzítik. millió év. Ez a kozmikus porréteg a dinoszauruszok halálának idejéhez hasonlítható.

A. F. GRACHEV a geológiai és ásványtani tudományok doktora, V. A. TSELMOVICH a fizikai és matematikai tudományok kandidátusa, RAS Földfizikai Intézet (IPZ RAS), O. A. KORCHAGIN Földtani és ásványtani tudományok kandidátusa, az Orosz RAS Tudományos Akadémia Földtani Intézete (GININ) ).

„Föld és Univerzum” magazin, 2008. 5. szám.

Sokan csodálják örömmel a csillagos égbolt gyönyörű látványát, a természet egyik legnagyobb alkotását. A tiszta őszi égbolton jól látható, ahogy az egész égbolton halványan világító csík, az úgynevezett Tejút fut végig, szabálytalan körvonalakkal, eltérő szélességgel és fényerővel. Ha a galaxisunkat alkotó Tejútrendszert távcsövön keresztül vizsgáljuk, kiderül, hogy ez a fényes csík sok halványan világító csillagra bomlik, amelyek szabad szemmel egy folyamatos izzássá egyesülnek. Ma már megállapították, hogy a Tejútrendszer nemcsak csillagokból és csillaghalmazokból áll, hanem gáz- és porfelhőkből is.

A kozmikus por számos űrobjektumban fordul elő, ahol az anyag gyors kiáramlása történik lehűléssel. Az által nyilvánul meg infravörös sugárzás forró Wolf-Rayet sztárok nagyon erős csillagszéllel, planetáris ködökkel, szupernóva- és novahéjakkal. Számos galaxis magjában nagy mennyiségű por található (például M82, NGC253), amelyekből intenzív gázkiáramlás folyik. A kozmikus por hatása egy új csillag kibocsátásakor a legkifejezettebb. Néhány héttel a nóva maximális fényereje után erős infravörös sugárzási többlet jelenik meg a spektrumában, amelyet a körülbelül K hőmérsékletű por megjelenése okoz.

Hogy a kozmikus vákuum nem olyan üres, mint azt az átlagember gondolja, még mindig nem tudjuk megjegyezni, hogy aligha nevezhető „töltöttnek”. Hidrogén, kalcium, vas - mindez jelen van az űrkörnyezetben, de olyan mennyiségben, hogy pontos felszerelés nélkül hiába próbálkozni is keresgélni.

Miért is lepődnénk meg azon a tényen, hogy egészen 1930-ig a legtöbb tudós meg volt győződve arról, hogy a csillagok közötti térben nincs olyan közeg, amely észrevehetően elnyelné a csillagok fényét. Ezért a csillag távolságának meghatározásakor a fényforrás fényerejének a távolság négyzetével arányos csillapításának jól ismert törvényét alkalmaztuk. Ezzel azonban a tudósok szörnyű hibát követtek el.

A lényeg az, hogy ez a teljesen átlátszó tér esetén érvényes álláspont abszorbeáló közeg jelenlétében hibásnak bizonyul. Arra pedig, hogy a csillagok közötti tér nem teljesen átlátszó, száz évvel ezelőtt a kiváló orosz tudós, V. Ya. Struve is felhívta a figyelmet, de elképzeléseit kortársai nem értékelték.

Szerencsére az 1930-as évek elején a tudósnak bebizonyosodott, hogy igaza volt. Ma már senki sem nevezte az űrt teljesen átlátszó űrnek, és a múlt tudósai által nem vett torzulások hibája nem más, mint kozmikus por.

Azóta a csillagászok alaposan tanulmányozni kezdték az elnyelő anyag térbeli eloszlását, hogy tanulmányozzák, hogyan változtatja meg a csillagok látható színét és fényességét. E jelenség figyelembe vétele nélkül a csillagvilág szerkezetére vonatkozó minden további érvelés nem lehet helytálló.

A kozmikus por nemcsak a távolságokat torzítja el az űrben, hanem a csillagokról alkotott képünket is. A csillagvörösödés jelensége, amely miatt a csillagok a valóságosnál viszonylag hidegebbnek tűnnek, teljes mértékben a kozmikus por „érdeme”.

A csillagközi por nem egyenletes sűrűségű közeg, és egyedi felhőkből áll, amelyek átlagos mérete akkora, hogy a fény tíz éven belül egyik szélétől a másikig terjed, vagyis ezeknek a felhőknek a mérete lényegesen nagyobb, mint az átlagos távolság csillagok között.

Régóta ismert, hogy a csillagok közötti kozmikus térben hatalmas ritka anyagfelhők vannak, amelyek egy része gáz, másik része por. A kozmikus porfelhők a közelükben található csillagok visszavert fényétől ragyognak.

Nem volt teljesen egyértelmű azonban az a kérdés, hogy van-e valami közös e könnyű poros ködök és a szintén felhőkből álló elnyelő csillagközi közeg között.

A nagy sötét porfelhők egyes jellemzői, az ún sötét ködök, azért fedezik fel, mert elnyelik a mögöttük lévő csillagok fényét, és a ragyogó háttér előtt mintegy teljes fekete rést képeznek.

Ennek eredményeként bebizonyosodott, hogy a „sötét” és a „világos” porköd között csak annyi a különbség, hogy az utóbbiak nagyon fényes csillagok közelében helyezkednek el, amelyek elég erősen megvilágítják őket ahhoz, hogy láthatóak legyenek, az előbbi pedig annyira a „háttérvilágítás” meg van fosztva.

Így nem volt jelentős különbség a világos és sötét kozmikus porfelhők között, és az a kérdés, hogyan jelennek meg számunkra, kizárólag a fényes csillagokhoz viszonyított véletlenszerű elhelyezkedésüktől függ.

A kozmikus port, összetételét és tulajdonságait kevesen ismerik azok, akik nem vesznek részt a földönkívüli űrkutatásban. Egy ilyen jelenség azonban nyomokat hagy bolygónkon! Nézzük meg közelebbről, honnan származik, és hogyan befolyásolja a földi életet.

Kozmikus por koncepció

Az űrpor a Földön leggyakrabban az óceán fenekének bizonyos rétegeiben, a bolygó sarki régióinak jégtábláiban, tőzeglerakódásokban, nehezen elérhető sivatagi területeken és meteoritkráterekben található. Ennek az anyagnak a mérete kisebb, mint 200 nm, ami problémássá teszi a vizsgálatát.

A kozmikus por fogalma jellemzően megkülönbözteti a csillagközi és a bolygóközi fajtákat. Mindez azonban nagyon feltételhez kötött. Az ilyen jelenség tanulmányozásának legkényelmesebb módja az űrből származó por tanulmányozása a Naprendszer határain vagy azon túl.

Az objektum tanulmányozásának problémás megközelítésének oka, hogy a földönkívüli por tulajdonságai drámaian megváltoznak, amikor egy csillag, például a Nap közelében van.

A kozmikus por eredetének elméletei

A kozmikus porfolyamok folyamatosan támadják a Föld felszínét. Felmerül a kérdés, honnan származik ez az anyag. Eredete sok vitát vált ki a terület szakértői között.

A kozmikus por képződésének következő elméletei különböztethetők meg:

• Az égitestek bomlása. Egyes tudósok úgy vélik, hogy a kozmikus por nem más, mint aszteroidák, üstökösök és meteoritok pusztulásának eredménye.
• Protoplanetáris típusú felhő maradványai. Létezik egy verzió, amely szerint a kozmikus port a protoplanetáris felhő mikrorészecskéi közé sorolják. Ez a feltételezés azonban kétségeket vet fel a finoman eloszlatott anyag törékenysége miatt.
• Egy robbanás eredménye a csillagokon. Ennek a folyamatnak az eredményeként egyes szakértők szerint erőteljes energia- és gázfelszabadulás következik be, ami kozmikus por képződéséhez vezet.
• Maradék jelenségek új bolygók kialakulása után. Az úgynevezett építési „szemét” a por megjelenésének alapja lett.

Egyes tanulmányok szerint a kozmikus por komponensének egy bizonyos része megelőzi a Naprendszer kialakulását, ami ezt az anyagot még érdekesebbé teszi a további tanulmányozás szempontjából. Erre érdemes odafigyelni egy ilyen földönkívüli jelenség értékelésénél és elemzésénél.

A kozmikus por fő típusai

Jelenleg nincs specifikus besorolás a kozmikus portípusokra. Az alfajok megkülönböztethetők a mikrorészecskék vizuális jellemzői és elhelyezkedése alapján.

Tekintsük a légkörben lévő kozmikus por hét csoportját, amelyek külső mutatókban különböznek egymástól:

1. Szabálytalan alakú szürke töredékek. Ezek meteoritok, üstökösök és 100-200 nm-nél nem nagyobb aszteroidák ütközése utáni maradványjelenségek.
2. Salak- és hamuszerű képződmény részecskéi. Az ilyen objektumokat csak külső jelek alapján nehéz azonosítani, mivel a Föld légkörén való áthaladás után változásokon mentek keresztül.
3. A szemcsék kerek formájúak, paramétereik hasonlóak a fekete homokhoz. Külsőleg magnetitporhoz (mágneses vasérchez) hasonlítanak.
4. Kis fekete karikák jellegzetes fényességgel. Átmérőjük nem haladja meg a 20 nm-t, így a tanulmányozásuk fáradságos feladat.
5. Nagyobb, azonos színű, érdes felületű golyók. Méretük eléri a 100 nm-t, és lehetővé teszi összetételük részletes tanulmányozását.
6. Bizonyos színű golyók, túlnyomórészt fekete-fehér tónusokkal, gázzárványokkal. Ezek a kozmikus eredetű mikrorészecskék szilikát bázisból állnak.
7. Heterogén szerkezetű golyók üvegből és fémből. Az ilyen elemeket 20 nm-en belüli mikroszkopikus méret jellemzi.

Csillagászati ​​elhelyezkedésük szerint a kozmikus pornak 5 csoportja van:

• Az intergalaktikus térben található por. Ez a típus bizonyos számítások során torzíthatja a távolságok méreteit, és képes megváltoztatni az űrobjektumok színét.
• Formációk a galaxisban. Az ezeken a határokon belüli tér mindig megtelik a kozmikus testek pusztulásából származó porral.
• Az anyag a csillagok között összpontosul. A legérdekesebb a héj és a szilárd konzisztenciájú mag jelenléte miatt.
• Egy bizonyos bolygó közelében található por. Általában egy égitest gyűrűrendszerében található.
• Porfelhők a csillagok körül. Magának a csillagnak a keringési útvonala mentén keringenek, visszaverik a fényét, és ködöt hoznak létre.

A mikrorészecskék teljes fajsúlya szerint három csoport így néz ki:

1. Metal banda. Ennek az alfajnak a fajsúlya meghaladja az öt grammot köbcentiméterenként, és az alapjuk főként vasból áll.
2. Szilikát alapú csoport. Az alap körülbelül három gramm/köbcentiméter fajsúlyú átlátszó üveg.
3. Vegyes csoport. Ennek az asszociációnak a neve is jelzi az üveg és vas mikrorészecskék jelenlétét a szerkezetben. Az alap mágneses elemeket is tartalmaz.

Négy csoport a kozmikus por mikrorészecskék belső szerkezetének hasonlósága alapján:

• Gömbök üreges töltelékkel. Ez a faj gyakran megtalálható meteorit-lecsapódási helyeken.
• Fémképződésű gömbök. Ennek az alfajnak kobaltból és nikkelből álló magja, valamint oxidált héja van.
• Homogén felépítésű golyók. Az ilyen szemek oxidált héjjal rendelkeznek.
• Szilikát alapú golyók. A gázzárványok jelenléte közönséges salak és néha hab megjelenését kelti.

Nem szabad megfeledkezni arról, hogy ezek a besorolások nagyon önkényesek, de bizonyos iránymutatásként szolgálnak az űrből származó portípusok meghatározásához.

A kozmikus por komponenseinek összetétele és jellemzői

Nézzük meg közelebbről, miből áll a kozmikus por. Van egy bizonyos probléma e mikrorészecskék összetételének meghatározásakor. A gáznemű anyagokkal ellentétben a szilárd anyagok folyamatos spektrummal rendelkeznek, viszonylag kevés elmosódott sávval. Ennek eredményeként a kozmikus porszemcsék azonosítása nehézzé válik.

A kozmikus por összetételét ennek az anyagnak a főbb modelljeinek példáján lehet figyelembe venni. Ide tartoznak a következő alfajok:

1. Jégrészecskék, amelyek szerkezete tartalmaz egy tűzálló tulajdonságú magot. Egy ilyen modell héja könnyű elemekből áll. A nagy részecskék mágneses elemekkel rendelkező atomokat tartalmaznak.
2. Az MRN modell, melynek összetételét a szilikát és grafit zárványok jelenléte határozza meg.
3. Oxid kozmikus por, amely magnézium, vas, kalcium és szilícium kétatomos oxidjain alapul.

Általános osztályozás a kozmikus por kémiai összetétele szerint:

• Fémes kialakítású golyók. Az ilyen mikrorészecskék összetétele tartalmaz egy elemet, például nikkelt.
• Fémgolyók vas jelenlétében és nikkel hiányában.
• Szilikon alapú körök.
• Szabálytalan alakú vas-nikkel golyók.

Pontosabban, megvizsgálhatjuk a kozmikus por összetételét az óceáni iszapban, az üledékes kőzetekben és a gleccserekben található porok példáján. Képletük alig különbözik egymástól. A tengerfenék tanulmányozása során szilikát- és fémbázisú golyókat találtak, amelyekben kémiai elemek, például nikkel és kobalt vannak jelen. A víz elem mélyén alumíniumot, szilíciumot és magnéziumot tartalmazó mikrorészecskéket is felfedeztek.

A talajok termékenyek a kozmikus anyagok jelenlétére. Különösen sok gömböt találtak azokon a helyeken, ahol meteoritok hullottak. Az alapjuk a nikkel és a vas, valamint különféle ásványok, például troilit, kohenit, szteatit és egyéb összetevők voltak.

A gleccserek a világűrből származó idegeneket is megolvasztják tömbjeikben lévő por formájában. Szilikát, vas és nikkel szolgál a talált gömbök alapjául. Az összes bányászott részecskét 10 egyértelműen meghatározott csoportba soroltuk.

A vizsgált objektum összetételének meghatározásában és a földi eredetű szennyeződésektől való megkülönböztetésében adódó nehézségek további kutatások előtt hagyják nyitva ezt a kérdést.

A kozmikus por hatása az életfolyamatokra

Ennek az anyagnak a hatását a szakemberek még nem tanulmányozták teljesen, ami nagyszerű lehetőségeket kínál az ilyen irányú további tevékenységekre. Egy bizonyos magasságban rakéták segítségével felfedeztek egy kozmikus porból álló speciális övet. Ez alapot ad annak állítására, hogy az ilyen földönkívüli anyagok hatással vannak a Föld bolygón zajló folyamatokra.

A kozmikus por hatása a felső légkörre

A legújabb tanulmányok azt mutatják, hogy a kozmikus por mennyisége befolyásolhatja a felső légkör változásait. Ez a folyamat nagyon jelentős, mert bizonyos ingadozásokhoz vezet a Föld bolygó éghajlati jellemzőiben.

Az aszteroida ütközésekből származó hatalmas mennyiségű por tölti be a bolygónk körüli teret. Mennyisége eléri a napi 200 tonnát, ami a tudósok szerint nem hagyhatja maga után következményeit.

Ugyanezen szakértők szerint az északi félteke, amelynek éghajlata hajlamos a hidegre és a nedvességre, a leginkább érzékeny erre a támadásra.

A kozmikus por felhőképződésre és klímaváltozásra gyakorolt ​​hatását még nem vizsgálták kellőképpen. Az új kutatások ezen a területen egyre több kérdést vetnek fel, amelyekre még nem kaptuk meg a választ.

Az űrből származó por hatása az óceáni iszap átalakulására

A kozmikus por besugárzása a napszél hatására ezek a részecskék a Földre hullanak. A statisztikák azt mutatják, hogy a hélium három izotópja közül a legkönnyebb hatalmas mennyiségben kerül az óceáni iszapba az űrből származó porszemcséken keresztül.

A világűrből származó elemek ferromangán eredetű ásványok általi felszívódása szolgált alapul az óceánfenéken egyedülálló ércképződmények kialakulásához.

Jelenleg az Északi-sarkkörhöz közel eső területeken korlátozott a mangán mennyisége. Mindez annak köszönhető, hogy azokon a területeken a jégtakarók miatt nem jut be a kozmikus por a Világóceánba.

A kozmikus por hatása a Világóceán vizének összetételére

Ha az Antarktisz gleccsereit nézzük, feltűnő a bennük talált meteoritmaradványok száma és a kozmikus por jelenléte, ami százszorosa a normál háttérnek.

Ugyanazon hélium-3, értékes fémek kobalt, platina és nikkel formájában túlzottan megnövekedett koncentrációja lehetővé teszi számunkra, hogy magabiztosan állítsuk a kozmikus por interferenciáját a jégtakaró összetételében. Ugyanakkor a földönkívüli eredetű anyag megmarad eredeti formájában, és nem hígul az óceán vizeitől, ami önmagában is egyedülálló jelenség.

Egyes tudósok szerint a kozmikus por mennyisége az ilyen különleges jégtakarókban az elmúlt millió év során körülbelül több száz billió meteorit eredetű képződményt tesz ki. A felmelegedés időszakában ezek a burkolatok megolvadnak, és kozmikus por elemeit szállítják a Világóceánba.

Nézzen meg egy videót a kozmikus porról:

Ezt a kozmikus neoplazmát és bolygónk életének egyes tényezőire gyakorolt ​​hatását még nem vizsgálták eléggé. Fontos megjegyezni, hogy az anyag befolyásolhatja az éghajlatváltozást, az óceán fenekének szerkezetét és bizonyos anyagok koncentrációját a Világóceán vizeiben. A kozmikus porról készült fényképek azt mutatják, hogy ezek a mikrorészecskék még mennyi rejtélyt rejtenek. Mindez érdekessé és relevánssá teszi ennek tanulmányozását!