Земля усыпана крупицами межзвездной пыли
|
Понимание того, как пылинки образуются в межзвездном газе, может дать астрономам важные сведения и помочь материаловедам разработать полезные наночастицы. Лабораторные и ракетные исследования открыли новое понимание того, как частицы межзвездной пыли возникли до того, как сформировалась наша Солнечная система. Результаты, опубликованные исследователями из Университета Хоккайдо и их коллегами из Японии и Германии в журнале Science Advances, также могут помочь ученым создавать полезные наночастицы более эффективными и экологически безопасными способами. Эти «досолнечные» зерна можно найти в метеоритах, падающих на Землю, что позволяет проводить лабораторные исследования, раскрывающие возможные пути их образования. |
«Точно так же, как форма снежинок дает информацию о температуре и влажности верхних слоев атмосферы, характеристики досолнечных зерен в метеоритах ограничивают среду в оттоке газа из звезд, в которой они могли образоваться», — объясняет Юки Кимура из Хоккайдо. команда. Однако, к сожалению, оказалось трудно определить возможную среду для образования зерен, состоящих из ядра карбида титана и окружающей графитово-углеродной оболочки. Лучшее понимание среды вокруг звезд, в которой могли образоваться зерна, имеет решающее значение для изучения межзвездной среды в целом. Это, в свою очередь, может помочь прояснить, как развиваются звезды и как материалы вокруг них становятся строительными блоками для планет. |
Структура зерен, по-видимому, позволяет предположить, что их ядро из карбида титана сначала образовалось, а затем было покрыто толстым слоем углерода в более отдаленных областях истечения газа из звезд, образовавшихся до Солнца. Команда исследовала условия, которые могут воссоздать образование зерен в лабораторных исследованиях моделирования, руководствуясь теоретической работой по зарождению зерен — образованию зерен из крошечных исходных пятнышек. Эта работа была дополнена экспериментами, проведенными в периоды микрогравитации на борту суборбитальных ракетных полетов. |
Результаты преподнесли несколько сюрпризов. Они предполагают, что зерна, скорее всего, образовались в результате того, что исследователи называют неклассическим путем зародышеобразования: серия из трех отдельных этапов, не предсказываемых традиционными теориями. Во-первых, углерод образует крошечные гомогенные ядра; затем титан откладывается на этих ядрах углерода с образованием углеродных частиц, содержащих карбид титана; наконец, тысячи этих мелких частиц сливаются, образуя зерно. «Мы также предполагаем, что характеристики других типов досолнечных и солнечных зерен, сформировавшихся на более поздних стадиях развития Солнечной системы, могут быть точно объяснены путем рассмотрения неклассических путей зарождения, таких как те, которые были предложены в нашей работе», — заключает Кимура. |
Исследование может помочь в понимании отдаленных астрономических событий, включая гигантские звезды, вновь формирующиеся планетные системы и атмосферы планет в инопланетных солнечных системах вокруг других звезд. Но это также может помочь ученым на Земле лучше контролировать наночастицы, которые они изучают для использования во многих областях, включая солнечную энергию, химический катализ, датчики и наномедицину. Потенциальные последствия изучения крошечных зерен в метеоритах, таким образом, варьируются от будущих отраслей промышленности Земли до настолько далеких, насколько мы можем себе представить. |
Источник |
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
|