أسرار مادة خاصة. الغبار الكوني مادة خاصة هي السبب في خلق الغبار الكوني

خلفية الأشعة السينية الفضائية

التذبذبات والموجات: خصائص الأنظمة التذبذبية المختلفة (المذبذبات).

كسر الكون

المجمعات الكوكبية المتربة: الشكل 4

خصائص الغبار الفضائي

إس في بوزوكين جامعة سانت بطرسبرغ الحكومية التقنية	محتوى

مقدمة

يعجب الكثير من الناس بسرور بالمشهد الجميل للسماء المرصعة بالنجوم، وهي واحدة من أعظم إبداعات الطبيعة. في سماء الخريف الصافية، من الواضح كيف أن شريطًا ضعيف الإضاءة يسمى درب التبانة يمر عبر السماء بأكملها، وله خطوط عريضة غير منتظمة ذات عرض وسطوع مختلفين. وإذا نظرنا إلى مجرة ​​درب التبانة، التي تشكل مجرتنا، من خلال التلسكوب، يتبين لنا أن هذا الشريط اللامع ينقسم إلى العديد من النجوم المضيئة بشكل خافت، والتي بالعين المجردة، تندمج في إشعاع مستمر. ومن الثابت الآن أن مجرة ​​درب التبانة لا تتكون من نجوم وعناقيد نجمية فحسب، بل تتكون أيضًا من سحب غازية وغبارية.

ضخم الغيوم بين النجوممن مضيئة الغازات المتخلخلةحصلت على الاسم السدم الغازية المنتشرة. ومن أشهرها السديم الموجود في كوكبة أوريونوالتي يمكن رؤيتها حتى بالعين المجردة بالقرب من منتصف النجوم الثلاثة التي تشكل "سيف" أوريون. تتوهج الغازات التي تكونها بضوء بارد، مما يعيد إشعاع ضوء النجوم الساخنة المجاورة. تتكون السدم الغازية المنتشرة بشكل رئيسي من الهيدروجين والأكسجين والهيليوم والنيتروجين. تعمل مثل هذه السدم الغازية أو المنتشرة بمثابة مهد للنجوم الشابة، التي تولد بنفس الطريقة التي ولد بها نجمنا من قبل. النظام الشمسي. إن عملية تكوين النجوم مستمرة، وتستمر النجوم في التشكل حتى اليوم.

في الفضاء بين النجومويلاحظ أيضا السدم المتربة منتشرة. تتكون هذه السحب من جزيئات صغيرة من الغبار الصلب. وإذا ظهر نجم لامع بالقرب من السديم الغباري فإن ضوءه يتبدد بفعل هذا السديم ويصبح السديم الغباري يمكن ملاحظتها مباشرة(رسم بياني 1). يمكن لسدم الغاز والغبار عمومًا أن تمتص ضوء النجوم الموجودة خلفها، لذلك غالبًا ما تكون مرئية في لقطات السماء على شكل ثقوب سوداء واسعة على خلفية مجرة ​​درب التبانة. تسمى هذه السدم بالسدم المظلمة. يوجد في سماء نصف الكرة الجنوبي سديم مظلم كبير جدًا أطلق عليه البحارة اسم كيس الفحم. لا توجد حدود واضحة بين السدم الغازية والمتربة، لذلك غالبًا ما يتم ملاحظتها معًا على شكل سدم غازية ومتربة.

السدم المنتشرة ليست سوى تكثيفات نادرة للغاية المادة بين النجوم، والتي سميت الغاز بين النجوم. يتم اكتشاف الغاز بين النجوم فقط عند مراقبة أطياف النجوم البعيدة، مما يسبب وجود أطياف إضافية فيها. بعد كل شيء، على مسافة طويلة، حتى مثل هذا الغاز النادر يمكن أن يمتص إشعاع النجوم. الظهور والتطور السريع علم الفلك الراديويجعلت من الممكن اكتشاف هذا الغاز غير المرئي عن طريق موجات الراديو التي ينبعث منها. تتكون السحب المظلمة الضخمة من الغاز بين النجوم في معظمها من الهيدروجين، والذي حتى في درجات الحرارة المنخفضة يصدر موجات راديو بطول 21 سم، تمر موجات الراديو هذه دون عوائق عبر الغاز والغبار. لقد كان علم الفلك الراديوي هو الذي ساعدنا في دراسة شكل درب التبانة. نحن نعلم اليوم أن الغاز والغبار، الممزوج بمجموعات كبيرة من النجوم، يشكلان حلزونيًا، تلتف فروعه، التي تغادر مركز المجرة، حول منتصفها، مما يخلق شيئًا مشابهًا للحبار ذو مخالب طويلة عالقة في دوامة.

في الوقت الحاضر، توجد كمية هائلة من المادة في مجرتنا على شكل سدم غازية وغبارية. وتتركز المادة المنتشرة بين النجوم في طبقة رقيقة نسبيا الطائرة الاستوائيةنظام نجمنا. تحجب سحب الغاز والغبار بين النجوم مركز المجرة عنا. وبسبب سحب الغبار الكوني، تظل عشرات الآلاف من العناقيد النجمية المفتوحة غير مرئية بالنسبة لنا. الغبار الكوني الناعم لا يضعف ضوء النجوم فحسب، بل يشوهها أيضًا التركيب الطيفي. والحقيقة هي أنه عندما يمر الإشعاع الضوئي عبر الغبار الكوني، فإنه لا يضعف فحسب، بل يتغير لونه أيضًا. إن امتصاص الغبار الكوني للضوء يعتمد على الطول الموجي، أي من الجميع الطيف البصري للنجميتم امتصاص الأشعة الزرقاء بقوة أكبر ويتم امتصاص الفوتونات المقابلة للون الأحمر بشكل أضعف. ويؤدي هذا التأثير إلى احمرار ضوء النجوم التي مرت عبر الوسط النجمي.

بالنسبة لعلماء الفيزياء الفلكية، فإن دراسة خصائص الغبار الكوني وتوضيح تأثير هذا الغبار على دراسة الفضاء لها أهمية كبيرة. الخصائص الفيزيائية للأجسام الفيزيائية الفلكية. الانقراض بين النجوم و استقطاب الضوء بين النجوم، الأشعة تحت الحمراء لمناطق الهيدروجين المحايدة، العجز العناصر الكيميائيةفي الوسط النجمي، أسئلة حول تكوين الجزيئات وولادة النجوم - في كل هذه المشاكل يلعب الغبار الكوني دورًا كبيرًا، والذي يتم تناول خصائصه في هذه المقالة.

أصل الغبار الكوني

تنشأ حبيبات الغبار الكوني بشكل رئيسي في الغلاف الجوي للنجوم الذي ينتهي ببطء. الأقزام الحمراءوكذلك أثناء العمليات الانفجارية على النجوم والقذف السريع للغاز من نوى المجرات. المصادر الأخرى لتكوين الغبار الكوني هي الكواكب و السدم النجمية الأولية , أجواء نجميةوالسحب بين النجوم. في جميع عمليات تكوين جزيئات الغبار الكوني، تنخفض درجة حرارة الغاز عندما يتحرك الغاز إلى الخارج وفي مرحلة ما يمر عبر نقطة الندى، حيث تكثيف البخارالتي تشكل نواة جزيئات الغبار. عادة ما تكون مراكز تشكيل المرحلة الجديدة هي التجمعات. التجمعات عبارة عن مجموعات صغيرة من الذرات أو الجزيئات التي تشكل شبه جزيء مستقر. في الاصطدامات مع نواة حبيبات الغبار المتكونة بالفعل، يمكن للذرات والجزيئات الانضمام إليها، إما عن طريق الدخول في تفاعلات كيميائية مع ذرات حبيبات الغبار (الامتزاز الكيميائي) أو إكمال الكتلة المتكونة. في الأجزاء الأكثر كثافة من الوسط النجمي، حيث يكون تركيز الجسيمات سم -3، يمكن أن يرتبط نمو حبة الغبار بعمليات التخثر، حيث يمكن أن تلتصق حبيبات الغبار ببعضها البعض دون أن يتم تدميرها. إن عمليات التخثر، التي تعتمد على خصائص سطح حبيبات الغبار ودرجات حرارتها، تحدث فقط عندما تحدث تصادمات بين حبيبات الغبار بسرعات تصادم نسبية منخفضة.

على الشكل. ويبين الشكل 2 نمو مجموعات الغبار الكوني عن طريق إضافة المونومرات. يمكن أن تكون حبيبات الغبار الكوني غير المتبلور الناتجة عبارة عن مجموعة من الذرات ذات خصائص كسورية. فركتلاتمُسَمًّى كائنات هندسية: الخطوط والأسطح والأجسام المكانية التي لها شكل ذو مسافة بادئة قوية ولها خاصية التشابه الذاتي. التشابه الذاتييعني ثبات الخصائص الهندسية الرئيسية كائن كسوريةعند تغيير المقياس. على سبيل المثال، تصبح صور العديد من الكائنات الفركتلية متشابهة جدًا عند زيادة الدقة في المجهر. العناقيد الكسورية عبارة عن هياكل مسامية متفرعة للغاية تتشكل في ظل ظروف شديدة عدم التوازن عندما تتحد الجزيئات الصلبة ذات الأحجام المماثلة في كل واحد. في ظل الظروف الأرضية، يتم الحصول على المجاميع الكسورية عندما استرخاء البخارالمعادن في ظروف عدم التوازنأثناء تكوين المواد الهلامية في المحاليل، أثناء تخثر الجزيئات في الأبخرة. يظهر نموذج حبة الغبار الكوني الكسورية في الشكل. 3. لاحظ أن عمليات تخثر حبيبات الغبار تحدث في السحب النجمية الأولية و أقراص الغاز والغبار، زيادة كبيرة مع حركة مضطربةالمادة بين النجوم.

نواة جزيئات الغبار الكوني، وتتكون من عناصر حرارية، حجمها مئات الميكرون، تتشكل في أغلفة النجوم الباردة أثناء التدفق السلس للغاز أو أثناء العمليات المتفجرة. هذه النوى من حبيبات الغبار مقاومة للعديد من التأثيرات الخارجية.

الغبار الكوني وتكوينه وخصائصه غير معروف كثيرًا لشخص غير مرتبط بدراسة الفضاء خارج كوكب الأرض. إلا أن مثل هذه الظاهرة تترك آثارها على كوكبنا! دعونا نفكر بمزيد من التفصيل من أين تأتي وكيف تؤثر على الحياة على الأرض.

مفهوم الغبار الفضائي

غالبًا ما يوجد الغبار الكوني على الأرض في طبقات معينة من قاع المحيط، والصفائح الجليدية في المناطق القطبية من الكوكب، ورواسب الخث، والأماكن التي يصعب الوصول إليها في الصحراء وحفر النيزك. وحجم هذه المادة أقل من 200 نانومتر مما يجعل دراستها إشكالية.

عادةً ما يتضمن مفهوم الغبار الكوني تحديد الأنواع بين النجوم وبين الكواكب. ومع ذلك، كل هذا مشروط للغاية. الخيار الأكثر ملاءمة لدراسة هذه الظاهرة هو دراسة الغبار القادم من الفضاء عند أطراف النظام الشمسي أو خارجه.

السبب وراء هذا النهج الإشكالي لدراسة الجسم هو أن خصائص الغبار خارج كوكب الأرض تتغير بشكل كبير عندما يكون بالقرب من نجم مثل الشمس.

نظريات حول أصل الغبار الكوني

تهاجم تيارات الغبار الكوني سطح الأرض باستمرار. السؤال الذي يطرح نفسه من أين تأتي هذه المادة. ويثير أصلها العديد من المناقشات بين المتخصصين في هذا المجال.

هناك نظريات حول تكوين الغبار الكوني:

• اضمحلال الأجرام السماوية. يعتقد بعض العلماء أن الغبار الفضائي ليس أكثر من نتيجة لتدمير الكويكبات والمذنبات والنيازك.
• بقايا سحابة من نوع الكواكب الأولية. هناك نسخة يُشار بموجبها إلى الغبار الكوني على أنه جسيمات دقيقة لسحابة كوكبية أولية. ومع ذلك، فإن مثل هذا الافتراض يثير بعض الشكوك بسبب هشاشة المادة المتناثرة بدقة.
• نتيجة الانفجار على النجوم. ونتيجة لهذه العملية، وبحسب بعض الخبراء، يحدث إطلاق قوي للطاقة والغاز، مما يؤدي إلى تكوين الغبار الكوني.
• الظواهر المتبقية بعد تكوين الكواكب الجديدة. أصبح ما يسمى "قمامة" البناء هو الأساس لحدوث الغبار.

ووفقا لبعض الدراسات، فإن جزءًا معينًا من مكون الغبار الكوني سبق تكوين النظام الشمسي، مما يجعل هذه المادة أكثر إثارة للاهتمام لمزيد من الدراسة. يجدر الانتباه إلى هذا عند تقييم وتحليل مثل هذه الظاهرة خارج كوكب الأرض.

الأنواع الرئيسية للغبار الكوني

لا يوجد حاليًا تصنيف محدد لأنواع الغبار الكوني. يمكن تمييز الأنواع الفرعية من خلال الخصائص البصرية وموقع هذه الجسيمات الدقيقة.

لنتأمل هنا سبع مجموعات من الغبار الكوني في الغلاف الجوي، تختلف في المؤشرات الخارجية:

1. شظايا رمادية ذات شكل غير منتظم. وهي ظواهر متبقية بعد اصطدام النيازك والمذنبات والكويكبات التي لا يزيد حجمها عن 100-200 نانومتر.
2. جزيئات تشبه الخبث وتشبه الرماد. يصعب التعرف على مثل هذه الأشياء فقط من خلال العلامات الخارجية، لأنها خضعت للتغيرات بعد مرورها عبر الغلاف الجوي للأرض.
3. الحبوب مستديرة الشكل وتشبه في معالمها الرمال السوداء. ظاهريًا، تشبه مسحوق المغنتيت (خام الحديد المغناطيسي).
4. دوائر سوداء صغيرة ذات لمعان مميز. لا يتجاوز قطرها 20 نانومتر، مما يجعل دراستها مهمة شاقة.
5. كرات أكبر من نفس اللون مع سطح خشن. يصل حجمها إلى 100 نانومتر ويجعل من الممكن دراسة تركيبها بالتفصيل.
6. كرات ذات لون معين مع غلبة اللونين الأسود والأبيض مع شوائب الغاز. تتكون هذه الجسيمات الدقيقة ذات الأصل الكوني من قاعدة سيليكات.
7. مجالات ذات هيكل غير متجانس مصنوعة من الزجاج والمعدن. وتتميز هذه العناصر بأبعاد مجهرية في حدود 20 نانومتر.

وبحسب الموقع الفلكي يمكن تمييز 5 مجموعات من الغبار الكوني:

• تم العثور على الغبار في الفضاء بين المجرات. يمكن لهذا العرض أن يشوه حجم المسافات في بعض الحسابات ويكون قادرًا على تغيير لون الأجسام الفضائية.
• التشكيلات داخل المجرة. المساحة الموجودة ضمن هذه الحدود مليئة دائمًا بالغبار الناتج عن تدمير الأجسام الكونية.
• تتركز المادة بين النجوم. إنه الأكثر إثارة للاهتمام بسبب وجود قشرة ونواة ذات اتساق متين.
• الغبار الموجود بالقرب من كوكب معين. يقع عادة في النظام الدائري لجرم سماوي.
• سحب من الغبار حول النجوم. وهي تدور حول المسار المداري للنجم نفسه، مما يعكس ضوءه ويشكل سديمًا.

تبدو ثلاث مجموعات وفقًا للثقل النوعي الكلي للجسيمات الدقيقة كما يلي:

1. مجموعة معدنية. يمتلك ممثلو هذه الأنواع الفرعية وزنًا محددًا يزيد عن خمسة جرامات لكل سنتيمتر مكعب، ويتكون أساسهم بشكل أساسي من الحديد.
2. مجموعة السيليكات. القاعدة مصنوعة من الزجاج الشفاف بوزن نوعي يبلغ حوالي ثلاثة جرامات لكل سنتيمتر مكعب.
3. مجموعة مختلطة. يشير اسم هذا الارتباط ذاته إلى وجود كل من الزجاج والحديد في بنية الجسيمات الدقيقة. تتضمن القاعدة أيضًا عناصر مغناطيسية.

أربع مجموعات حسب تشابه البنية الداخلية لجزيئات الغبار الكوني الدقيقة:

• الكريات مع ملء جوفاء. غالبًا ما يوجد هذا النوع في الأماكن التي تسقط فيها النيازك.
• كريات تشكيل المعادن. يحتوي هذا النوع الفرعي على قلب من الكوبالت والنيكل، بالإضافة إلى غلاف مؤكسد.
• مجالات الإضافة الموحدة. هذه الحبوب لها قشرة مؤكسدة.
• كرات ذات قاعدة سيليكات. إن وجود شوائب الغاز يمنحهم مظهر الخبث العادي، وأحيانا الرغوة.

يجب أن نتذكر أن هذه التصنيفات تعسفية للغاية، ولكنها بمثابة مبادئ توجيهية معينة لتعيين أنواع الغبار من الفضاء.

تكوين وخصائص مكونات الغبار الكوني

دعونا نلقي نظرة فاحصة على المادة التي يتكون منها الغبار الكوني. هناك مشكلة في تحديد تركيبة هذه الجزيئات الدقيقة. على عكس المواد الغازية، فإن المواد الصلبة لها طيف مستمر مع عدد قليل نسبيًا من النطاقات غير الواضحة. ونتيجة لذلك، فإن تحديد حبيبات الغبار الكوني أمر صعب.

يمكن اعتبار تكوين الغبار الكوني على سبيل المثال النماذج الرئيسية لهذه المادة. وتشمل هذه الأنواع الفرعية التالية:

1. جسيمات الجليد التي يشتمل تركيبها على نواة ذات خاصية حرارية. تتكون قشرة هذا النموذج من عناصر خفيفة. توجد في الجزيئات ذات الحجم الكبير ذرات لها عناصر ذات خاصية مغناطيسية.
2. نموذج MRN، الذي يتم تحديد تركيبه من خلال وجود شوائب السيليكات والجرافيت.
3. غبار أكسيد الفضاء، والذي يعتمد على أكاسيد ثنائية الذرة من المغنيسيوم والحديد والكالسيوم والسيليكون.

التصنيف العام حسب التركيب الكيميائي للغبار الكوني:

• كرات ذات طبيعة معدنية للتعليم. يتضمن تكوين هذه الجسيمات الدقيقة عنصرًا مثل النيكل.
• الكرات المعدنية مع وجود الحديد وغياب النيكل.
• الدوائر على أساس السيليكون.
• كرات من الحديد والنيكل غير منتظمة الشكل.

وبشكل أكثر تحديدًا، يمكنك النظر في تكوين الغبار الكوني على سبيل المثال الموجود في الطمي المحيطي والصخور الرسوبية والأنهار الجليدية. سوف تختلف صيغتهم قليلاً عن بعضها البعض. النتائج التي توصلت إليها دراسة قاع البحر هي عبارة عن كرات ذات قاعدة سيليكات ومعدنية مع وجود عناصر كيميائية مثل النيكل والكوبالت. كما تم العثور على جزيئات دقيقة تحتوي على الألومنيوم والسيليكون والمغنيسيوم في أحشاء عنصر الماء.

التربة خصبة لوجود المواد الكونية. تم العثور على عدد كبير بشكل خاص من الكريات في الأماكن التي سقطت فيها النيازك. كانت تعتمد على النيكل والحديد، بالإضافة إلى معادن مختلفة مثل الترويليت والكوهينيت والستاتيت ومكونات أخرى.

تخفي الأنهار الجليدية أيضًا كائنات فضائية من الفضاء الخارجي على شكل غبار في كتلها. تعمل السيليكات والحديد والنيكل كأساس للكريات الموجودة. تم تصنيف جميع الجسيمات الملغومة إلى 10 مجموعات محددة بوضوح.

إن الصعوبات في تحديد تركيبة الجسم المدروس وتمييزه عن الشوائب ذات الأصل الأرضي تترك هذه القضية مفتوحة لمزيد من البحث.

تأثير الغبار الكوني على العمليات الحياتية

لم يتم دراسة تأثير هذه المادة بشكل كامل من قبل المتخصصين، مما يوفر فرصا كبيرة فيما يتعلق بمزيد من الأنشطة في هذا الاتجاه. وعلى ارتفاع معين، اكتشفوا باستخدام الصواريخ حزامًا محددًا يتكون من الغبار الكوني. وهذا يعطي سببًا للتأكيد على أن مثل هذه المادة خارج كوكب الأرض تؤثر على بعض العمليات التي تحدث على كوكب الأرض.

تأثير الغبار الكوني على الغلاف الجوي العلوي

تشير الدراسات الحديثة إلى أن كمية الغبار الكوني يمكن أن تؤثر على التغير في الغلاف الجوي العلوي. وهذه العملية مهمة للغاية، لأنها تؤدي إلى تقلبات معينة في الخصائص المناخية لكوكب الأرض.

كمية هائلة من الغبار الناتج عن اصطدام الكويكبات تملأ الفضاء المحيط بكوكبنا. وتصل كميةها إلى ما يقرب من 200 طن يوميا، وهو ما لا يمكن إلا أن يترك عواقبه، وفقا للعلماء.

والأكثر عرضة لهذا الهجوم، بحسب الخبراء أنفسهم، هو النصف الشمالي من الكرة الأرضية، الذي يميل مناخه إلى درجات الحرارة الباردة والرطوبة.

إن تأثير الغبار الكوني على تكوين السحب وتغير المناخ ليس مفهوما جيدا. تثير الأبحاث الجديدة في هذا المجال المزيد والمزيد من الأسئلة التي لم يتم تلقي الإجابات عليها بعد.

تأثير الغبار من الفضاء على تحول الطمي المحيطي

يؤدي تشعيع الغبار الكوني بواسطة الرياح الشمسية إلى سقوط هذه الجزيئات على الأرض. تشير الإحصاءات إلى أن أخف نظائر الهيليوم الثلاثة بكميات كبيرة يسقط عبر جزيئات الغبار من الفضاء إلى الطمي المحيطي.

كان امتصاص العناصر من الفضاء بواسطة المعادن ذات الأصل الحديدي والمنغنيز بمثابة الأساس لتكوين تكوينات خام فريدة من نوعها في قاع المحيط.

في الوقت الحالي، كمية المنغنيز في المناطق القريبة من الدائرة القطبية الشمالية محدودة. كل هذا يرجع إلى أن الغبار الكوني لا يدخل إلى المحيط العالمي في تلك المناطق بسبب الصفائح الجليدية.

تأثير الغبار الكوني على تكوين مياه المحيط

إذا نظرنا إلى الأنهار الجليدية في القارة القطبية الجنوبية، فإنها تدهش بعدد بقايا النيزك الموجودة فيها ووجود الغبار الكوني، وهو أعلى مائة مرة من الخلفية المعتادة.

إن التركيز العالي المفرط لنفس الهيليوم 3، والمعادن الثمينة في شكل الكوبالت والبلاتين والنيكل، يجعل من الممكن التأكيد على وجه اليقين على حقيقة تدخل الغبار الكوني في تكوين الغطاء الجليدي. وفي الوقت نفسه، تظل المادة ذات الأصل خارج كوكب الأرض في شكلها الأصلي ولا تخففها مياه المحيط، وهو ما يعد في حد ذاته ظاهرة فريدة من نوعها.

وفقًا لبعض العلماء، فإن كمية الغبار الكوني الموجودة في مثل هذه الصفائح الجليدية الغريبة على مدار المليون سنة الماضية كانت في حدود عدة مئات تريليونات من التكوينات ذات الأصل النيزكي. خلال فترة الاحترار، تذوب هذه الأغطية وتحمل عناصر الغبار الكوني إلى المحيط العالمي.

شاهد فيديو عن الغبار الفضائي:

هذا الورم الكوني وتأثيره على بعض عوامل النشاط الحيوي لكوكبنا لم تتم دراسته بشكل كافٍ بعد. من المهم أن نتذكر أن المادة يمكن أن تؤثر على تغير المناخ، وبنية قاع المحيط وتركيز بعض المواد في مياه المحيطات. تشهد صور الغبار الكوني على عدد الألغاز التي تحملها هذه الجسيمات الدقيقة. كل هذا يجعل دراسة هذا مثيرة للاهتمام وذات صلة!

من حيث الكتلة، تشكل جزيئات الغبار الصلبة جزءا لا يكاد يذكر من الكون، ولكن بفضل الغبار بين النجوم، نشأت النجوم والكواكب والأشخاص الذين يدرسون الفضاء ويعجبون ببساطة بالنجوم ويستمرون في الظهور. ما هو نوع المادة هذا الغبار الكوني؟ ما الذي يجعل الناس يجهزون رحلات استكشافية إلى الفضاء تعادل الميزانية السنوية لدولة صغيرة على أمل فقط، وليس بيقين تام، أن يستخرجوا ويحضروا إلى الأرض حفنة صغيرة على الأقل من الغبار بين النجوم؟

بين النجوم والكواكب

يُطلق على الغبار في علم الفلك اسم الجسيمات الصغيرة، التي يبلغ حجمها أجزاء من الميكرون، وهي جزيئات صلبة تطير في الفضاء الخارجي. غالبًا ما يتم تقسيم الغبار الكوني بشكل مشروط إلى غبار بين الكواكب وبين النجوم، على الرغم من أنه من الواضح أن الدخول بين النجوم إلى الفضاء بين الكواكب غير محظور. فمجرد العثور عليه هناك، بين الغبار "المحلي"، ليس بالأمر السهل، والاحتمال منخفض، ويمكن أن تتغير خصائصه بالقرب من الشمس بشكل كبير. الآن، إذا سافرت بعيدًا، إلى حدود النظام الشمسي، فإن احتمال التقاط غبار حقيقي بين النجوم مرتفع جدًا. الخيار المثالي هو تجاوز النظام الشمسي تمامًا.

الغبار موجود بين الكواكب، على أية حال، على مقربة نسبية من الأرض - وقد تمت دراسة الأمر تمامًا. ملء كامل مساحة النظام الشمسي وتتركز في مستوى خط الاستواء، وقد ولد في معظمه نتيجة الاصطدامات العشوائية للكويكبات وتدمير المذنبات التي تقترب من الشمس. في الواقع، لا يختلف تكوين الغبار عن تكوين النيازك التي تسقط على الأرض: من المثير للاهتمام دراسته، ولا يزال هناك العديد من الاكتشافات التي يتعين القيام بها في هذا المجال، ولكن يبدو أنه لا يوجد شيء محدد دسيسة هنا. ولكن بفضل هذا الغبار بالذات، في الطقس الجيد في الغرب مباشرة بعد غروب الشمس أو في الشرق قبل شروق الشمس، يمكنك الاستمتاع بمخروط شاحب من الضوء فوق الأفق. وهذا ما يسمى بأشعة الشمس البروجية، المنتشرة بواسطة جزيئات الغبار الكوني الصغيرة.

الأمر الأكثر إثارة للاهتمام هو الغبار بين النجوم. ميزتها المميزة هي وجود قلب صلب وقشرة. يبدو أن النواة تتكون أساسًا من الكربون والسيليكون والمعادن. وتتكون القشرة بشكل رئيسي من عناصر غازية متجمدة على سطح النواة، متبلورة في ظروف “التجميد العميق” للفضاء بين النجوم، وهذا حوالي 10 كلفن والهيدروجين والأكسجين. ومع ذلك، هناك شوائب من الجزيئات فيه وأكثر تعقيدا. هذه هي الأمونيا والميثان وحتى الجزيئات العضوية متعددة الذرات التي تلتصق بذرة الغبار أو تتشكل على سطحها أثناء التجوال. بعض هذه المواد، بالطبع، تطير بعيدا عن سطحها، على سبيل المثال، تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية، ولكن هذه العملية قابلة للعكس - بعضها يطير بعيدا، والبعض الآخر يتجمد أو يتم تصنيعه.

الآن، في الفضاء بين النجوم أو بالقرب منها، بالطبع، ليست كيميائية، ولكن فيزيائية، أي طيفية، تم بالفعل العثور على طرق: الماء، وأكاسيد الكربون، والنيتروجين، والكبريت والسيليكون، وكلوريد الهيدروجين، والأمونيا، والأسيتيلين، الأحماض العضوية، مثل كحول الفورميك والخليك والإيثيل والميثيل والبنزين والنفثالين. حتى أنهم وجدوا الحمض الأميني جليكاين!

سيكون من المثير للاهتمام التقاط ودراسة الغبار بين النجوم الذي يخترق النظام الشمسي وربما يسقط على الأرض. ومشكلة "الاصطياد" ليست سهلة، لأن القليل من جزيئات الغبار النجمي تتمكن من الاحتفاظ بـ"غلافها" الجليدي في الشمس، خاصة في الغلاف الجوي للأرض. تسخن الأجسام الكبيرة كثيرًا، ولا يمكن إطفاء سرعتها الكونية بسرعة، و"تحترق" جزيئات الغبار. ومع ذلك، تخطط الصغار في الغلاف الجوي لسنوات، مع الاحتفاظ بجزء من القذيفة، ولكن هنا تنشأ مشكلة العثور عليها وتحديدها.

هناك تفاصيل أخرى مثيرة للاهتمام للغاية. يتعلق الأمر بالغبار الذي تتكون نواته من الكربون. يتم تصنيع الكربون في نوى النجوم ويغادر إلى الفضاء، على سبيل المثال، من الغلاف الجوي للنجوم القديمة (مثل العمالقة الحمراء)، ويطير إلى الفضاء بين النجوم، ويبرد ويتكثف بنفس الطريقة التي يتجمع بها الضباب الناتج عن بخار الماء المبرد في الأراضي المنخفضة بعد يوم حار. اعتمادًا على ظروف التبلور، يمكن الحصول على هياكل طبقات من الجرافيت وبلورات الماس (فقط تخيل سحبًا كاملة من الماس الصغير!) وحتى كرات مجوفة من ذرات الكربون (الفوليرين). وربما، كما هو الحال في الخزنة أو الحاوية، يتم تخزين جزيئات الغلاف الجوي لنجم قديم جدًا. إن العثور على جزيئات الغبار هذه سيكون نجاحًا كبيرًا.

أين يوجد الغبار الفضائي؟

يجب أن أقول إن مفهوم الفراغ الكوني كشيء فارغ تمامًا ظل لفترة طويلة مجرد استعارة شعرية. في الواقع، فإن مساحة الكون بأكملها، سواء بين النجوم أو بين المجرات، مليئة بالمادة وتدفقات الجسيمات الأولية والإشعاع والمجالات - المغناطيسية والكهربائية والجاذبية. وكل ما يمكن لمسه، نسبياً، هو الغاز والغبار والبلازما، التي تبلغ مساهمتها في الكتلة الإجمالية للكون، وفقاً لتقديرات مختلفة، حوالي 12% فقط بمتوسط ​​كثافة يبلغ حوالي 10-24 جم/سم3. الغاز في الفضاء هو الأكثر، ما يقرب من 99٪. يتكون هذا بشكل رئيسي من الهيدروجين (ما يصل إلى 77.4٪) والهيليوم (21٪)، والباقي يمثل أقل من اثنين في المئة من الكتلة. ثم هناك غبار من حيث الكتلة، وهو ما يقرب من مائة مرة أقل من الغاز.

على الرغم من أن الفراغ في الفضاء بين النجوم وبين المجرات يكون في بعض الأحيان مثاليًا تقريبًا: ففي بعض الأحيان يكون هناك لتر واحد من المساحة لذرة واحدة من المادة! ولا يوجد مثل هذا الفراغ سواء في المختبرات الأرضية أو داخل النظام الشمسي. للمقارنة يمكننا إعطاء المثال التالي: في 1 سم 3 من الهواء الذي نتنفسه يوجد ما يقرب من 30.000.000.000.000.000.000 جزيء.

يتم توزيع هذه المادة في الفضاء بين النجوم بشكل غير متساو للغاية. تشكل معظم الغازات والغبار الموجود بين النجوم طبقة من الغاز والغبار بالقرب من مستوى تناظر القرص المجري. يبلغ سمكها في مجرتنا عدة مئات من السنين الضوئية. يتركز معظم الغاز والغبار الموجود في فروعه الحلزونية (أذرعه) ونواته بشكل رئيسي في سحب جزيئية عملاقة يتراوح حجمها من 5 إلى 50 فرسخ فلكي (16160 سنة ضوئية) ويصل وزنها إلى عشرات الآلاف وحتى الملايين من كتل الشمس. ولكن حتى داخل هذه السحب، يتم توزيع المادة أيضًا بشكل غير متجانس. في الحجم الرئيسي للسحابة، ما يسمى بمعطف الفرو، المكون بشكل رئيسي من الهيدروجين الجزيئي، تبلغ كثافة الجسيمات حوالي 100 قطعة لكل 1 سم 3. وفي حالات التكثيف داخل السحابة تصل إلى عشرات الآلاف من الجزيئات في 1سم3، وفي نوى هذه التكثيفات بشكل عام ملايين الجزيئات في 1سم3. إن هذا التفاوت في توزيع المادة في الكون هو الذي يدين بوجود النجوم والكواكب، وفي نهاية المطاف، بوجود أنفسنا. لأنه في السحب الجزيئية، الكثيفة والباردة نسبيا، تولد النجوم.

ما هو مثير للاهتمام: كلما زادت كثافة السحابة، كلما كان تكوينها أكثر تنوعا. في هذه الحالة، هناك مراسلات بين كثافة ودرجة حرارة السحابة (أو أجزائها الفردية) وتلك المواد التي توجد جزيئاتها هناك. من ناحية، يعد هذا مناسبًا لدراسة السحب: من خلال مراقبة مكوناتها الفردية في نطاقات طيفية مختلفة على طول الخطوط المميزة للطيف، على سبيل المثال، CO أو OH أو NH 3، يمكنك "النظر" إلى جزء أو آخر منه. من ناحية أخرى، تتيح لنا البيانات المتعلقة بتكوين السحابة معرفة الكثير عن العمليات التي تجري فيها.

بالإضافة إلى ذلك، في الفضاء بين النجوم، إذا حكمنا من خلال الأطياف، هناك أيضا مواد يكون وجودها في الظروف الأرضية مستحيلا ببساطة. هذه هي الأيونات والجذور. نشاطهم الكيميائي مرتفع جدًا لدرجة أنهم يتفاعلون على الفور على الأرض. وفي الفضاء البارد المخلخل من الفضاء، يعيشون لفترة طويلة وبكل حرية.

بشكل عام، الغاز الموجود في الفضاء بين النجوم ليس ذريًا فقط. عندما يكون الجو أكثر برودة، بما لا يزيد عن 50 كلفن، تتمكن الذرات من البقاء معًا وتشكيل الجزيئات. ومع ذلك، فإن كتلة كبيرة من الغاز بين النجوم لا تزال في الحالة الذرية. يتكون بشكل أساسي من الهيدروجين، وقد تم اكتشاف شكله المحايد مؤخرًا نسبيًا في عام 1951. وكما تعلم، فإنه يصدر موجات راديوية بطول 21 سم (تردد 1420 ميجاهرتز)، تحدد شدتها مدى تواجدها في المجرة. بالمناسبة، يتم توزيعها بشكل غير متجانس في الفضاء بين النجوم. في سحب الهيدروجين الذري، يصل تركيزه إلى عدة ذرات لكل 1 سم 3، ولكن بين السحب يكون أقل من حيث الحجم.

وأخيرًا، بالقرب من النجوم الساخنة، يوجد الغاز على شكل أيونات. تعمل الأشعة فوق البنفسجية القوية على تسخين الغاز وتأينه، ويبدأ في التوهج. ولهذا السبب فإن المناطق التي بها تركيزات عالية من الغاز الساخن، والتي تبلغ درجة حرارتها حوالي 10000 كلفن، تبدو وكأنها سحب مضيئة. وتسمى بالسدم الغازية الخفيفة.

وفي أي سديم، إلى حد أكبر أو أقل، هناك غبار بين النجوم. على الرغم من أن السدم تنقسم بشكل مشروط إلى مغبرة وغازية، إلا أن هناك غبار في كل منهما. وعلى أية حال، يبدو أن الغبار هو الذي يساعد النجوم على التشكل في أعماق السدم.

كائنات الضباب

من بين جميع الأجسام الفضائية، ربما تكون السدم هي الأجمل. صحيح أن السدم المظلمة في النطاق المرئي تبدو تمامًا مثل النقط السوداء في السماء، ومن الأفضل ملاحظتها على خلفية مجرة ​​درب التبانة. ولكن في نطاقات أخرى من الموجات الكهرومغناطيسية، مثل الأشعة تحت الحمراء، تكون مرئية بشكل جيد للغاية والصور غير عادية للغاية.

السدم معزولة في الفضاء، ومتصلة بواسطة قوى الجاذبية أو الضغط الخارجي، وتراكمات الغاز والغبار. يمكن أن تتراوح كتلتها من 0.1 إلى 10000 كتلة شمسية، ويمكن أن يتراوح حجمها من 1 إلى 10 فرسخ فلكي.

في البداية، انزعج علماء الفلك من السدم. وحتى منتصف القرن التاسع عشر، كانت السدم المكتشفة تعتبر عائقا مزعجا يمنع رصد النجوم والبحث عن مذنبات جديدة. وفي عام 1714، قام الإنجليزي إدموند هالي، الذي يحمل المذنب الشهير اسمه، بتجميع "قائمة سوداء" من ستة سدم حتى لا يضللوا "صائدي المذنبات"، وقام الفرنسي تشارلز ميسييه بتوسيع هذه القائمة إلى 103 أجسام. ولحسن الحظ، أصبح الموسيقار السير ويليام هيرشل، وشقيقته وابنه، الذي كان عاشقًا لعلم الفلك، مهتمين بالسدم. أثناء مراقبة السماء بتلسكوباتهم الخاصة، تركوا وراءهم كتالوجًا للسدم وعناقيد النجوم، يحتوي على معلومات حول 5079 جسمًا فضائيًا!

استنفدت عائلة هيرشل عمليا إمكانيات التلسكوبات البصرية في تلك السنوات. ومع ذلك، فإن اختراع التصوير الفوتوغرافي ووقت التعرض الطويل جعل من الممكن العثور على الأشياء المضيئة بشكل خافت للغاية. وبعد ذلك بقليل، أتاحت طرق التحليل الطيفية والملاحظات في نطاقات مختلفة من الموجات الكهرومغناطيسية في المستقبل ليس فقط اكتشاف العديد من السدم الجديدة، ولكن أيضًا تحديد بنيتها وخصائصها.

يبدو السديم البينجمي ساطعًا في حالتين: إما أن يكون ساخنًا جدًا بحيث يتوهج غازه نفسه، وتسمى هذه السدم بالسدم الانبعاثية؛ أو أن يكون السديم نفسه باردا ولكن غباره يبعثر ضوء نجم لامع مجاور فهذا سديم انعكاسي.

السدم المظلمة هي أيضًا مجموعات بين النجوم من الغاز والغبار. لكن على عكس السدم الغازية الخفيفة، التي يمكن رؤيتها أحيانًا حتى بمنظار قوي أو تلسكوب، مثل سديم أوريون، فإن السدم المظلمة لا تبعث الضوء، بل تمتصه. عندما يمر ضوء النجم عبر هذه السدم، يمكن للغبار أن يمتصه بالكامل، ويحوله إلى أشعة تحت حمراء غير مرئية للعين. ولذلك، تبدو مثل هذه السدم وكأنها انخفاضات بلا نجوم في السماء. أطلق عليها V. Herschel اسم "الثقوب في السماء". ولعل أكثرها إثارة هو سديم رأس الحصان.

ومع ذلك، فإن جزيئات الغبار قد لا تمتص ضوء النجوم بشكل كامل، ولكنها تبعثره جزئيًا فقط، بينما بشكل انتقائي. والحقيقة هي أن حجم جزيئات الغبار بين النجوم قريب من الطول الموجي للضوء الأزرق، لذا فهي تتشتت وتمتص بقوة أكبر، كما أن الجزء "الأحمر" من ضوء النجوم يصل إلينا بشكل أفضل. بالمناسبة، هذه طريقة جيدة لتقدير حجم حبيبات الغبار من خلال كيفية تخفيف الضوء ذو الأطوال الموجية المختلفة.

نجمة من السحابة

لم يتم تحديد أسباب تكوين النجوم بدقة، ولا يوجد سوى نماذج تشرح البيانات التجريبية بشكل أكثر أو أقل موثوقية. بالإضافة إلى ذلك، فإن طرق تكوين النجوم وخصائصها ومصيرها الإضافي متنوعة للغاية وتعتمد على عوامل كثيرة جدًا. ومع ذلك، هناك مفهوم راسخ، أو بالأحرى، الفرضية الأكثر تطورا، وجوهرها، في المصطلحات الأكثر عمومية، هو أن النجوم تتشكل من الغاز بين النجوم في المناطق ذات الكثافة المتزايدة للمادة، أي في أعماق السحب بين النجوم. يمكن تجاهل الغبار كمادة، لكن دوره في تكوين النجوم هائل.

يحدث هذا (في النسخة الأكثر بدائية، لنجم واحد)، على ما يبدو، مثل هذا. أولاً، تتكثف السحابة النجمية الأولية من الوسط بين النجمي، وقد يكون ذلك بسبب عدم استقرار الجاذبية، لكن الأسباب قد تكون مختلفة وغير مفهومة بالكامل بعد. بطريقة أو بأخرى، تنقبض وتجذب المادة من المساحة المحيطة. وترتفع درجة الحرارة والضغط في مركزها حتى تبدأ الجزيئات الموجودة في مركز كرة الغاز المنكمشة هذه في التفكك إلى ذرات ثم إلى أيونات. تعمل هذه العملية على تبريد الغاز، وينخفض ​​الضغط داخل القلب بشكل حاد. يتم ضغط النواة، وتنتشر موجة الصدمة داخل السحابة، متخلصة من طبقاتها الخارجية. يتم تشكيل نجم أولي يستمر في الانكماش تحت تأثير قوى الجاذبية حتى تبدأ تفاعلات الاندماج النووي الحراري في مركزه - تحويل الهيدروجين إلى هيليوم. يستمر الضغط لبعض الوقت، حتى تتوازن قوى ضغط الجاذبية مع قوى الضغط الغازي والضغط الإشعاعي.

ومن الواضح أن كتلة النجم المتكون تكون دائمًا أقل من كتلة السديم الذي "أنتجه". جزء من المادة، الذي لم يكن لديه وقت للسقوط على النواة، "يتم جرفه" بواسطة موجة الصدمة، ويتدفق الإشعاع والجسيمات ببساطة إلى الفضاء المحيط خلال هذه العملية.

تتأثر عملية تكوين النجوم والأنظمة النجمية بعدة عوامل، بما في ذلك المجال المغناطيسي، الذي غالبًا ما يساهم في "انقسام" السحابة النجمية الأولية إلى قسمين، وفي كثير من الأحيان إلى ثلاث شظايا، يتم ضغط كل منها في نجم أولي خاص بها تحت تأثير الجاذبية. هذه هي الطريقة، على سبيل المثال، تنشأ العديد من أنظمة النجوم الثنائية - نجمان يدوران حول مركز مشترك للكتلة ويتحركان في الفضاء ككل واحد.

مع احتراق "شيخوخة" الوقود النووي في أحشاء النجوم تدريجيًا، وكلما كان النجم أكبر حجمًا بشكل أسرع. في هذه الحالة، يتم استبدال دورة تفاعلات الهيدروجين بالهيليوم، ثم نتيجة لتفاعلات الاندماج النووي، يتم تشكيل عناصر كيميائية أثقل بشكل متزايد، حتى الحديد. في النهاية، فإن النواة، التي لا تتلقى المزيد من الطاقة من التفاعلات النووية الحرارية، يتناقص حجمها بشكل حاد، وتفقد استقرارها، كما كانت جوهرها تسقط على نفسها. يحدث انفجار قوي، يمكن خلاله تسخين المادة إلى مليارات الدرجات، وتؤدي التفاعلات بين النوى إلى تكوين عناصر كيميائية جديدة، حتى أثقلها. يصاحب الانفجار إطلاق حاد للطاقة وإطلاق المادة. ينفجر النجم في عملية تسمى انفجار السوبرنوفا. وفي النهاية، سيتحول النجم، حسب كتلته، إلى نجم نيوتروني أو ثقب أسود.

وربما هذا ما يحدث بالفعل. على أي حال، ليس هناك شك في أن النجوم الشابة، أي الساخنة، ومجموعاتها موجودة في المقام الأول في السدم، أي في المناطق ذات الكثافة المتزايدة للغاز والغبار. ويظهر هذا بوضوح في الصور التي التقطتها التلسكوبات في نطاقات أطوال موجية مختلفة.

وبطبيعة الحال، هذا ليس أكثر من تلخيص فظ لتسلسل الأحداث. بالنسبة لنا، هناك نقطتان مهمتان بشكل أساسي. بداية، ما هو دور الغبار في تكوين النجوم؟ والثاني من أين يأتي في الواقع؟

المبرد العالمي

في الكتلة الإجمالية للمادة الكونية، يكون الغبار نفسه، أي ذرات الكربون والسيليكون وبعض العناصر الأخرى مجتمعة في جزيئات صلبة، صغيرًا جدًا لدرجة أنه، على أي حال، يبدو أنه يمكن استخدامه كمواد بناء للنجوم. لا تؤخذ في الاعتبار. ومع ذلك، في الواقع، دورهم عظيم، فهم الذين يبردون الغاز البينجمي الساخن، ويحولونه إلى تلك السحابة الكثيفة شديدة البرودة، والتي يتم الحصول منها بعد ذلك على النجوم.

والحقيقة هي أن الغاز بين النجوم لا يستطيع تبريد نفسه. الهيكل الإلكتروني لذرة الهيدروجين يسمح لها بالتخلي عن الطاقة الزائدة، إن وجدت، عن طريق إصدار الضوء في المناطق المرئية والأشعة فوق البنفسجية من الطيف، ولكن ليس في نطاق الأشعة تحت الحمراء. بالمعنى المجازي، لا يمكن للهيدروجين أن يشع الحرارة. ولكي يبرد بشكل صحيح، فإنه يحتاج إلى "ثلاجة"، والتي تلعب دورها على وجه التحديد جزيئات الغبار بين النجوم.

أثناء الاصطدام بحبيبات الغبار بسرعة عالية، على عكس حبيبات الغبار الأثقل والأبطأ، تطير جزيئات الغاز بسرعة وتفقد سرعتها وتنتقل طاقتها الحركية إلى حبيبات الغبار. كما أنه يسخن ويطلق هذه الحرارة الزائدة إلى الفضاء المحيط، بما في ذلك في شكل إشعاع تحت الحمراء، بينما يبرد هو نفسه. لذلك، مع امتصاص حرارة الجزيئات بين النجوم، يعمل الغبار كنوع من المبرد، مما يبرد سحابة الغاز. كتلتها ليست كبيرة - حوالي 1٪ من كتلة مادة السحابة بأكملها، ولكن هذا يكفي لإزالة الحرارة الزائدة على مدى ملايين السنين.

عندما تنخفض درجة حرارة السحابة، ينخفض ​​\u200b\u200bالضغط أيضًا، وتتكثف السحابة ويمكن أن تولد منها النجوم بالفعل. وبقايا المادة التي ولد منها النجم هي بدورها مصدر تكوين الكواكب. هنا، يتم تضمين جزيئات الغبار بالفعل في تكوينها، وبكميات أكبر. لأنه بعد ولادته، يسخن النجم ويسرع كل الغاز المحيط به، ويبقى الغبار متطايرًا في مكان قريب. بعد كل شيء، فهو قادر على التبريد وينجذب إلى نجم جديد أقوى بكثير من جزيئات الغاز الفردية. في النهاية، بجانب النجم الوليد توجد سحابة غبار، وعلى المحيط غاز مشبع بالغبار.

وتولد هناك الكواكب الغازية مثل زحل وأورانوس ونبتون. حسنًا، تظهر الكواكب الصلبة بالقرب من النجم. لدينا المريخ والأرض والزهرة وعطارد. اتضح تقسيمًا واضحًا إلى حد ما إلى منطقتين: الكواكب الغازية والكواكب الصلبة. لذلك تبين أن الأرض مكونة إلى حد كبير من جزيئات الغبار بين النجوم. أصبحت جزيئات الغبار المعدنية جزءا من قلب الكوكب، والآن تمتلك الأرض نواة حديدية ضخمة.

سر الكون الشاب

إذا تشكلت مجرة، فمن أين يأتي الغبار؟ من حيث المبدأ، يفهم العلماء ذلك. وأهم مصادرها هي المستعرات والمستعرات الأعظمية، التي تفقد جزءًا من كتلتها، مما يؤدي إلى "إلقاء" قشرتها في الفضاء المحيط. بالإضافة إلى ذلك، يولد الغبار أيضًا في الغلاف الجوي المتوسع للعمالقة الحمراء، حيث يتم اجتياحه حرفيًا عن طريق الضغط الإشعاعي. يوجد في جوها البارد، وفقًا لمعايير النجوم، (حوالي 2.5 إلى 3 ألف كلفن) الكثير من الجزيئات المعقدة نسبيًا.

ولكن هنا لغز لم يتم حله بعد. لقد كان يُعتقد دائمًا أن الغبار هو نتاج تطور النجوم. بمعنى آخر، يجب أن تولد النجوم، وتوجد لبعض الوقت، وتتقدم في العمر، ولنقل، تنتج الغبار في انفجار المستعر الأعظم الأخير. ولكن من الذي جاء أولاً، البيضة أم الدجاجة؟ الغبار الأول اللازم لولادة نجم، أو النجم الأول، الذي ولد لسبب ما دون مساعدة من الغبار، قد تقدم في السن، وانفجر، مكونًا الغبار الأول.

ماذا كان في البداية؟ ففي النهاية، عندما حدث الانفجار الكبير قبل 14 مليار سنة، لم يكن هناك سوى الهيدروجين والهيليوم في الكون، ولم يكن هناك أي عناصر أخرى! عندها بدأت المجرات الأولى، والسحب الضخمة، وفيها، تظهر النجوم الأولى، والتي كان عليها أن تقطع شوطا طويلا في الحياة. كان من المفترض أن تؤدي التفاعلات النووية الحرارية في قلب النجوم إلى "لحام" عناصر كيميائية أكثر تعقيدًا، وتحويل الهيدروجين والهيليوم إلى كربون ونيتروجين وأكسجين وما إلى ذلك، وبعد ذلك فقط كان على النجم أن يرميها كلها في الفضاء، أو ينفجر أو تدريجيًا إسقاط القشرة. ثم كان على هذه الكتلة أن تبرد وتبرد وتتحول أخيرًا إلى غبار. لكن بالفعل بعد ملياري سنة من الانفجار الكبير، كان هناك غبار في المجرات الأولى! وبمساعدة التلسكوبات تم اكتشافه في مجرات تبعد عنا 12 مليار سنة ضوئية. وفي الوقت نفسه، فإن 2 مليار سنة هي فترة قصيرة جدًا بالنسبة لدورة الحياة الكاملة للنجم: خلال هذا الوقت، ليس لدى معظم النجوم الوقت الكافي للتقدم في العمر. من أين أتى الغبار في المجرة الفتية، إذا لم يكن هناك سوى الهيدروجين والهيليوم، فهذا لغز.

مفاعل قذى

لا يعمل الغبار بين النجوم كنوع من المبردات العالمية فحسب، بل ربما تظهر جزيئات معقدة في الفضاء بفضل الغبار.

والحقيقة هي أن سطح حبة الغبار يمكن أن يعمل في نفس الوقت كمفاعل تتشكل فيه الجزيئات من الذرات وكمحفز لتفاعلات تركيبها. ففي نهاية المطاف، فإن احتمال تصادم العديد من ذرات العناصر المختلفة في وقت واحد عند نقطة واحدة، بل وحتى التفاعل مع بعضها البعض عند درجة حرارة أعلى قليلاً من الصفر المطلق، هو احتمال ضئيل للغاية. من ناحية أخرى، فإن احتمال اصطدام حبة الغبار بالذرات أو الجزيئات المختلفة أثناء الطيران، خاصة داخل سحابة كثيفة باردة، مرتفع جدًا. في الواقع، هذا ما يحدث، حيث تتشكل قشرة من حبيبات الغبار البينجمي من الذرات والجزيئات المتجمدة عليها.

على سطح صلب، تكون الذرات جنبًا إلى جنب. تهاجر الذرات فوق سطح حبة الغبار بحثًا عن الموضع الأكثر ملاءمة للطاقة، وتلتقي الذرات، وتتاح لها فرصة التفاعل مع بعضها البعض، عندما تكون على مقربة منها. وبطبيعة الحال، ببطء شديد وفقا لدرجة حرارة حبة الغبار. يمكن لسطح الجسيمات، وخاصة تلك التي تحتوي على معدن في القلب، أن يظهر خصائص المحفز. يدرك الكيميائيون على الأرض جيدًا أن المحفزات الأكثر فعالية هي مجرد جزيئات يبلغ حجمها جزءًا من الميكرون، حيث تتجمع الجزيئات ثم تتفاعل، والتي في الظروف العادية تكون "غير مبالية" تمامًا ببعضها البعض. على ما يبدو، يتم تشكيل الهيدروجين الجزيئي أيضا بهذه الطريقة: ذراته "تلتصق" بحبوب الغبار، ثم تطير بعيدا عنها، ولكن بالفعل في أزواج، في شكل جزيئات.

من الممكن جدًا أن تكون حبيبات الغبار الصغيرة بين النجوم، التي احتفظت في أصدافها بعدد قليل من الجزيئات العضوية، بما في ذلك أبسط الأحماض الأمينية، قد جلبت أول "بذور الحياة" إلى الأرض منذ حوالي 4 مليارات سنة. وهذا بالطبع ليس أكثر من فرضية جميلة. ولكن لصالحه حقيقة وجود حمض الجلايسين الأميني في تركيبة الغاز البارد وسحب الغبار. ربما هناك آخرون، فقط حتى الآن لا تسمح إمكانيات التلسكوبات باكتشافهم.

البحث عن الغبار

من الممكن بالطبع دراسة خصائص الغبار بين النجوم عن بعد بمساعدة التلسكوبات والأدوات الأخرى الموجودة على الأرض أو على أقمارها الصناعية. ولكن من المغري للغاية التقاط جزيئات الغبار بين النجوم، ثم دراستها بالتفصيل، ومعرفة ليس من الناحية النظرية، ولكن عمليا، مما تتكون منه، وكيف يتم ترتيبها. هناك خياران هنا. يمكنك الوصول إلى أعماق الفضاء، وجمع الغبار بين النجوم هناك، وإحضاره إلى الأرض وتحليله بكل الطرق الممكنة. أو يمكنك محاولة الطيران خارج النظام الشمسي وتحليل الغبار على طول الطريق مباشرة على متن المركبة الفضائية، وإرسال البيانات إلى الأرض.

المحاولة الأولى لجلب عينات من الغبار بين النجوم، وبشكل عام مادة الوسط بين النجوم، قامت بها وكالة ناسا منذ عدة سنوات. تم تجهيز المركبة الفضائية بمصائد خاصة - مجمعات لجمع الغبار بين النجوم وجزيئات الرياح الكونية. ومن أجل التقاط جزيئات الغبار دون فقدان غلافها، تم ملء المصائد بمادة خاصة تسمى الهلام الهوائي. هذه المادة الرغوية الخفيفة جدًا (التي يعد تركيبها سرًا تجاريًا) تشبه الهلام. بمجرد دخولها، تلتصق جزيئات الغبار، وبعد ذلك، كما هو الحال في أي مصيدة، يُغلق الغطاء ليكون مفتوحًا بالفعل على الأرض.

كان هذا المشروع يسمى ستاردست ستاردست. برنامجه عظيم. بعد إطلاقه في فبراير 1999، ستقوم المعدات الموجودة على متنه في نهاية المطاف بجمع عينات من الغبار بين النجوم، وبشكل منفصل، الغبار في المنطقة المجاورة مباشرة للمذنب Wild-2، الذي طار بالقرب من الأرض في فبراير من العام الماضي. والآن ومع الحاويات المملوءة بهذه الشحنة الأكثر قيمة، ستعود السفينة إلى موطنها لتهبط في 15 يناير 2006 في ولاية يوتا، بالقرب من سولت ليك سيتي (الولايات المتحدة الأمريكية). وذلك عندما يرى علماء الفلك أخيرًا بأعينهم (بمساعدة المجهر بالطبع) جزيئات الغبار ذاتها، ونماذج تكوينها وبنيتها التي تنبأوا بها بالفعل.

وفي أغسطس 2001، طارت سفينة جينيسيس لالتقاط عينات من المادة من الفضاء السحيق. كان مشروع ناسا يهدف بشكل أساسي إلى التقاط جزيئات الرياح الشمسية. وبعد قضاء 1127 يومًا في الفضاء الخارجي، قطعت خلالها حوالي 32 مليون كيلومتر، عادت السفينة وأسقطت كبسولة تحتوي على العينات التي تم الحصول عليها - مصائد أيونات وجزيئات الرياح الشمسية - إلى الأرض. للأسف، حدثت مصيبة أن المظلة لم تفتح، وتخبطت الكبسولة على الأرض بكل قوتها. وتحطمت. وبطبيعة الحال، تم جمع الحطام ودراسته بعناية. ومع ذلك، في مارس 2005، في مؤتمر في هيوستن، ذكر أحد المشاركين في البرنامج، دون بارنيتي، أن أربعة مجمعات تحتوي على جزيئات الرياح الشمسية لم تتأثر، ويدرس العلماء بنشاط محتوياتها، 0.4 ملغ من الرياح الشمسية المحتجزة، في هيوستن. .

ومع ذلك، تقوم ناسا الآن بإعداد مشروع ثالث، حتى أكثر فخامة. ستكون هذه هي مهمة Interstellar Probe الفضائية. هذه المرة ستبتعد المركبة الفضائية على مسافة 200 وحدة فلكية. أي من الأرض (أي المسافة من الأرض إلى الشمس). لن تعود هذه السفينة أبدًا، ولكنها ستكون "محشوة" بمجموعة واسعة من المعدات، بما في ذلك عينات الغبار بين النجوم لتحليلها. إذا سارت الأمور على ما يرام، فسيتم أخيرًا التقاط جزيئات الغبار بين النجوم من الفضاء السحيق وتصويرها وتحليلها تلقائيًا على متن المركبة الفضائية.

تكوين النجوم الشباب

1. سحابة جزيئية مجرية عملاقة حجمها 100 فرسخ فلكي، كتلتها 100000 شمس، درجة حرارتها 50 كلفن، كثافتها 102 جسيم/سم3. يوجد داخل هذه السحابة تكاثفات واسعة النطاق من الغازات وسدم الغبار المنتشرة (110 قطعة، 10000 شمس، 20 كلفن، 10 3 جسيمات/سم 4 جسيمات/سم3). يوجد داخل الأخير مجموعات من الكريات بحجم 0.1 قطعة وكتلة 110 شمس وكثافتها 10 10 6 جسيمات / سم 3، حيث تتشكل النجوم الجديدة

2. ولادة نجم داخل سحابة من الغاز والغبار

3. يقوم النجم الجديد بإشعاعه ورياحه النجمية بتسريع الغاز المحيط بعيدًا عن نفسه

4. يدخل نجم شاب إلى الفضاء نظيفا وخاليا من الغازات والغبار، دافعا السديم الذي ولده

مراحل التطور "الجنينى" للنجم المساوى لكتلة الشمس

5. أصل سحابة غير مستقرة الجاذبية حجمها 2,000,000 شمس، مع درجة حرارة حوالي 15 كلفن وكثافتها الأولية 10 -19 جم/سم3

6. وبعد عدة مئات الآلاف من السنين، تشكل هذه السحابة نواة تبلغ درجة حرارتها حوالي 200 كلفن وحجمها 100 شمس، ولا تزال كتلتها 0.05 فقط من كتلة الشمس.

7. في هذه المرحلة، ينكمش القلب بدرجات حرارة تصل إلى 2000 كلفن بشكل حاد بسبب تأين الهيدروجين ويسخن في الوقت نفسه حتى 20000 كلفن، وتصل سرعة سقوط المادة على النجم المتنامي إلى 100 كم/ثانية.

8. نجم أولي بحجم شمسين درجة حرارة مركزه 2x10 5 كلفن، وعلى سطحه 3x10 3 كلفن

9. المرحلة الأخيرة في مرحلة ما قبل تطور النجم هي الانضغاط البطيء، حيث تحترق نظائر الليثيوم والبريليوم. فقط بعد أن ترتفع درجة الحرارة إلى 6x10 6 K، تبدأ التفاعلات النووية الحرارية لتخليق الهيليوم من الهيدروجين في داخل النجم. تبلغ المدة الإجمالية لدورة ولادة نجم مثل شمسنا 50 مليون سنة، وبعدها يمكن أن يحترق هذا النجم بهدوء لمليارات السنين

أولغا ماكسيمنكو، مرشحة للعلوم الكيميائية

استكشاف الفضاء (نيزك)الغبار على سطح الأرض:نظرة عامة على المشكلة

أ.ص.بوياركينا، L.م. جينديليس

الغبار الفضائي كعامل فلكي

يشير الغبار الكوني إلى جزيئات المادة الصلبة التي يتراوح حجمها من أجزاء من الميكرون إلى عدة ميكرونات. تعتبر مادة الغبار أحد المكونات المهمة للفضاء الخارجي. يملأ الفضاء بين النجوم وبين الكواكب والقريب من الأرض، ويخترق الطبقات العليا من الغلاف الجوي للأرض ويسقط على سطح الأرض على شكل ما يسمى بالغبار النيزكي، وهو أحد أشكال تبادل المواد (المادة والطاقة). في نظام الفضاء-الأرض. وفي الوقت نفسه، فإنه يؤثر على عدد من العمليات التي تحدث على الأرض.

المادة المتربة في الفضاء بين النجوم

يتكون الوسط البينجمي من غاز وغبار ممزوجين بنسبة 100:1 (من حيث الكتلة)، أي. كتلة الغبار تساوي 1% من كتلة الغاز. ويبلغ متوسط ​​كثافة الغاز ذرة هيدروجين واحدة في السنتيمتر المكعب أو 10 -24 جم/سم3 . كثافة الغبار أقل 100 مرة. وعلى الرغم من هذه الكثافة الضئيلة، فإن المادة المتربة لها تأثير كبير على العمليات التي تحدث في الكون. بادئ ذي بدء، يمتص الغبار بين النجوم الضوء، ولهذا السبب، فإن الأجسام البعيدة الموجودة بالقرب من مستوى المجرة (حيث يكون تركيز الغبار أعلى) غير مرئية في المنطقة البصرية. على سبيل المثال، يمكن ملاحظة مركز مجرتنا فقط بالأشعة تحت الحمراء والراديو والأشعة السينية. ويمكن ملاحظة مجرات أخرى في النطاق البصري إذا كانت تقع بعيدًا عن المستوى المجري، عند خطوط العرض المجرية العالية. يؤدي امتصاص الغبار للضوء إلى تشويه المسافات إلى النجوم التي تحددها الطريقة الضوئية. يعد حساب الامتصاص أحد أهم المشكلات في علم الفلك الرصدي. عند التفاعل مع الغبار، يتغير التركيب الطيفي للضوء واستقطابه.

يتم توزيع الغاز والغبار في القرص المجري بشكل غير متساو، مما يشكل سحبًا منفصلة للغاز والغبار، ويكون تركيز الغبار فيها أعلى بحوالي 100 مرة من الوسط السحابي. ولا تسمح سحب الغاز والغبار الكثيفة بدخول ضوء النجوم خلفها. ولذلك فهي تبدو كالمناطق المظلمة في السماء، والتي تسمى بالسدم المظلمة. ومن الأمثلة على ذلك منطقة كيس الفحم في درب التبانة أو سديم رأس الحصان في كوكبة الجبار. إذا كانت هناك نجوم ساطعة بالقرب من سحابة الغاز والغبار، فنتيجة لتشتت الضوء على جزيئات الغبار، تتوهج هذه السحب، وتسمى السدم الانعكاسية. ومن الأمثلة على ذلك السديم الانعكاسي الموجود في مجموعة الثريا. الأكثر كثافة هي سحب الهيدروجين الجزيئي H 2 ، كثافتها 10 4 -10 5 مرات أعلى من سحب الهيدروجين الذري. وبناء على ذلك، فإن كثافة الغبار أعلى بنفس العدد من المرات. بالإضافة إلى الهيدروجين، تحتوي السحب الجزيئية على عشرات الجزيئات الأخرى. جزيئات الغبار هي نواة تكثيف الجزيئات، وتحدث تفاعلات كيميائية على سطحها لتكوين جزيئات جديدة أكثر تعقيدا. السحب الجزيئية هي منطقة مكثفة لتكوين النجوم.

من خلال التركيب، تتكون الجسيمات بين النجوم من نواة حرارية (السيليكات، الجرافيت، كربيد السيليكون، الحديد) وقذيفة من العناصر المتطايرة (H، H 2 ، O، OH، H 2 O). هناك أيضًا جزيئات سيليكات وجرافيت صغيرة جدًا (بدون غلاف) بحجم يصل إلى أجزاء من مائة ميكرون. وفقا لفرضية F. Hoyle و C. Wickramasing، فإن نسبة كبيرة من الغبار بين النجوم، تصل إلى 80٪، تتكون من البكتيريا.

يتم تجديد الوسط البينجمي بشكل مستمر بسبب تدفق المادة أثناء قذف أصداف النجوم في المراحل المتأخرة من تطورها (خاصة أثناء انفجارات السوبرنوفا). ومن ناحية أخرى، فهو في حد ذاته مصدر تكوين النجوم وأنظمة الكواكب.

المادة المتربة في الفضاء بين الكواكب والقريبة من الأرض

يتشكل الغبار بين الكواكب بشكل رئيسي أثناء اضمحلال المذنبات الدورية، وكذلك أثناء سحق الكويكبات. يحدث تكوين الغبار بشكل مستمر، كما أن عملية سقوط جزيئات الغبار على الشمس تحت تأثير الكبح الإشعاعي مستمرة أيضًا. ونتيجة لذلك، يتشكل وسط ترابي متجدد باستمرار يملأ الفضاء بين الكواكب ويكون في حالة توازن ديناميكي. وعلى الرغم من أن كثافته أعلى مما هي عليه في الفضاء بين النجوم، إلا أنه لا يزال صغيرًا جدًا: 10 -23 -10 -21 جم/سم 3 . ومع ذلك، فإنه ينثر ضوء الشمس بشكل ملحوظ. عندما يتم تشتيتها بواسطة جزيئات الغبار بين الكواكب، تنشأ ظواهر بصرية مثل الضوء البروجي، ومكون فراونهوفر للإكليل الشمسي، والنطاق البروجي، والإشعاع المضاد. يحدد التشتت على جزيئات الغبار أيضًا المكون البروجي لتوهج سماء الليل.

تتركز مادة الغبار في النظام الشمسي بقوة نحو مسير الشمس. وفي مستوى مسير الشمس، تنخفض كثافته تقريبًا بما يتناسب مع المسافة من الشمس. بالقرب من الأرض، وكذلك بالقرب من الكواكب الكبيرة الأخرى، يزداد تركيز الغبار تحت تأثير جاذبيتها. تتحرك جزيئات الغبار بين الكواكب حول الشمس في مدارات إهليلجية متناقصة (بسبب الكبح الإشعاعي). سرعتها عدة عشرات من الكيلومترات في الثانية. عند الاصطدام بالأجسام الصلبة، بما في ذلك المركبات الفضائية، فإنها تسبب تآكلًا ملحوظًا للسطح.

تصطدم الجسيمات الكونية بالأرض وتحترق في غلافها الجوي على ارتفاع حوالي 100 كيلومتر، وتتسبب في ظاهرة الشهب المعروفة (أو "النجوم المتساقطة"). وعلى هذا الأساس يطلق عليها اسم جسيمات النيزك، وغالبًا ما يُطلق على مجموعة الغبار بين الكواكب بأكملها اسم المادة النيزكية أو الغبار النيزكي. معظم جزيئات النيزك هي أجسام فضفاضة من أصل مذنب. ومن بينها يمكن التمييز بين مجموعتين من الجسيمات: الجسيمات المسامية ذات الكثافة 0.1 إلى 1 جم/سم 3 وما يسمى بكتل الغبار أو الرقائق الرقيقة التي تشبه رقاقات الثلج ذات الكثافة الأقل من 0.1 جم/سم 3 . بالإضافة إلى ذلك، فإن الجسيمات الأكثر كثافة من النوع الكويكبي التي تزيد كثافتها عن 1 جم/سم 3 هي أقل شيوعًا. على ارتفاعات عالية، تسود النيازك السائبة، وعلى ارتفاعات أقل من 70 كيلومترًا - جزيئات كويكبية بمتوسط ​​كثافة 3.5 جم/سم 3 .

نتيجة لسحق الأجسام النيزكية السائبة ذات الأصل المذنب على ارتفاعات تتراوح بين 100 و 400 كيلومتر من سطح الأرض، يتم تشكيل قذيفة غبار كثيفة إلى حد ما، حيث يكون تركيز الغبار أعلى بعشرات الآلاف من المرات مما هو عليه في الفضاء بين الكواكب. يؤدي تشتت ضوء الشمس في هذه القشرة إلى توهج السماء عند غروب الشمس عندما تغرق الشمس تحت الأفق أقل من 100 درجة مئوية.

تصل أكبر وأصغر الأجسام النيزكية من النوع الكويكبي إلى سطح الأرض. الأول (النيازك) يصل إلى السطح لأنه ليس لديه الوقت للانهيار التام والاحتراق عند الطيران عبر الغلاف الجوي؛ والثاني - لأن تفاعلهم مع الغلاف الجوي بسبب كتلتهم الضئيلة (بكثافة عالية بما فيه الكفاية) يحدث دون تدمير ملحوظ.

تساقط الغبار الكوني على سطح الأرض

إذا كانت النيازك في مجال رؤية العلم منذ فترة طويلة، فإن الغبار الكوني لم يجذب انتباه العلماء لفترة طويلة.

تم تقديم مفهوم الغبار الكوني (النيزك) إلى العلم في النصف الثاني من القرن التاسع عشر، عندما اكتشف المستكشف القطبي الهولندي الشهير أ.إي.نوردنسكجولد غبارًا من أصل كوني على سطح الجليد. في نفس الوقت تقريبًا، في منتصف سبعينيات القرن التاسع عشر، وصف آي موراي جزيئات المغنتيت المستديرة الموجودة في رواسب أعماق البحار بالمحيط الهادئ، والتي ارتبط أصلها أيضًا بالغبار الكوني. إلا أن هذه الافتراضات لم تجد تأكيدا لفترة طويلة، وبقيت في إطار الفرضية. وفي الوقت نفسه، كانت الدراسة العلمية للغبار الكوني تتقدم ببطء شديد، كما أشار الأكاديمي ف. فيرنادسكي في عام 1941.

وقد لفت الانتباه لأول مرة إلى مشكلة الغبار الكوني في عام 1908 ثم عاد إليها في عامي 1932 و1941. في عمل "في دراسة الغبار الكوني" لـ V.I. كتب فيرنادسكي: "... ترتبط الأرض بالأجسام الكونية والفضاء الخارجي ليس فقط من خلال تبادل أشكال الطاقة المختلفة. وهي الأكثر ارتباطًا بها ماديًا... من بين الأجسام المادية التي تسقط على كوكبنا من الفضاء الخارجي، عادة ما تكون النيازك والغبار الكوني المصنفة بينها متاحة لدراستنا المباشرة... النيازك - وعلى الأقل في جزء منها الكرات النارية المرتبطة بها - هي بالنسبة لنا، دائمًا غير متوقعة في ظهورها... الغبار الكوني أمر آخر: كل شيء يشير إلى أنه يسقط بشكل مستمر، ولعل استمرارية السقوط هذه موجودة في كل نقطة من المحيط الحيوي، موزعة بالتساوي على الكوكب بأكمله . من المدهش أن هذه الظاهرة لم تتم دراستها على الإطلاق وتختفي تمامًا من المحاسبة العلمية.» .

بالنظر إلى أكبر النيازك المعروفة في هذه المقالة، V.I. يولي فيرنادسكي اهتمامًا خاصًا بنيزك تونغوسكا، الذي تم تفتيشه تحت إشرافه المباشر من قبل لوس أنجلوس. طائر الرمل. لم يتم العثور على شظايا كبيرة من النيزك، وفي هذا الصدد، V.I. يفترض فيرنادسكي أنه "... هي ظاهرة جديدة في سجلات العلم - اختراق منطقة الجاذبية الأرضية ليس من نيزك، ولكن سحابة ضخمة أو سحب من الغبار الكوني تتحرك بسرعة كونية» .

في نفس الموضوع، V.I. يعود فيرنادسكي في فبراير 1941 في تقريره "حول الحاجة إلى تنظيم العمل العلمي بشأن الغبار الكوني" في اجتماع لجنة النيازك التابعة لأكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية. في هذه الوثيقة، إلى جانب التأملات النظرية حول أصل الغبار الكوني ودوره في الجيولوجيا وخاصة في جيوكيمياء الأرض، فإنه يوضح بالتفصيل برنامج البحث عن مادة الغبار الكوني التي سقطت على سطح الأرض وتجميعها. والذي يعتقد أنه من الممكن حل عدد من مشاكل نشأة الكون العلمية حول التركيب النوعي و "الأهمية المهيمنة للغبار الكوني في بنية الكون". ومن الضروري دراسة الغبار الكوني وأخذه بعين الاعتبار كمصدر للطاقة الكونية التي تأتي إلينا بشكل مستمر من الفضاء المحيط. وأشار V. I. Vernadsky إلى أن كتلة الغبار الكوني تمتلك طاقة ذرية وطاقة نووية أخرى، وهي ليست غير مبالية بوجودها في الكون وفي ظهورها على كوكبنا. وشدد على أنه لفهم دور الغبار الكوني، من الضروري الحصول على مادة كافية لدراسته. إن تنظيم عملية جمع الغبار الكوني والدراسة العلمية للمادة المجمعة هي المهمة الأولى التي تواجه العلماء. واعدة لهذا الغرض ف. يعتبر فيرنادسكي الثلوج والصفائح الطبيعية الجليدية في المناطق الجبلية العالية والقطب الشمالي البعيدة عن النشاط الصناعي البشري.

الحرب الوطنية العظمى ووفاة ف. فيرنادسكي، منع تنفيذ هذا البرنامج. ومع ذلك، فقد أصبح موضوعيا في النصف الثاني من القرن العشرين وساهم في تكثيف دراسات غبار النيزك في بلادنا.

في عام 1946، بمبادرة من الأكاديمي ف. نظم فيسينكوف رحلة استكشافية إلى جبال Trans-Ili Ala-Tau (شمال تيان شان)، وكانت مهمتها دراسة الجزيئات الصلبة ذات الخصائص المغناطيسية في رواسب الثلج. تم اختيار موقع أخذ عينات الثلج على الركام الجانبي الأيسر لنهر تويوك-سو الجليدي (ارتفاع 3500 م)، وكانت معظم التلال المحيطة بالركام مغطاة بالثلوج، مما قلل من احتمالية التلوث بالغبار الأرضي. وقد أزيلت من مصادر الغبار المرتبط بالنشاط البشري، وأحاطت بالجبال من كل جانب.

وكانت طريقة تجمع الغبار الكوني في الغطاء الثلجي على النحو التالي. من شريط بعرض 0.5 متر إلى عمق 0.75 متر، تم جمع الثلج بملعقة خشبية، ونقله وصهره في أطباق من الألومنيوم، ودمجه في أطباق زجاجية، حيث يترسب جزء صلب لمدة 5 ساعات. ثم تم تصريف الجزء العلوي من الماء، وإضافة دفعة جديدة من الثلج الذائب، وهكذا. ونتيجة لذلك تم إذابة 85 دلو من الثلج من مساحة إجمالية قدرها 1.5 م2 بحجم 1.1 م3. تم نقل الراسب الناتج إلى مختبر معهد علم الفلك والفيزياء التابع لأكاديمية العلوم في جمهورية كازاخستان الاشتراكية السوفياتية، حيث تم تبخير الماء وإخضاعه لمزيد من التحليل. ومع ذلك، بما أن هذه الدراسات لم تعط نتيجة محددة، ن.ب. توصل ديفاري إلى استنتاج مفاده أنه في هذه الحالة من الأفضل استخدام أشجار التنوب المضغوطة القديمة جدًا أو الأنهار الجليدية المفتوحة لأخذ عينات من الثلج.

حدث تقدم كبير في دراسة غبار النيزك الكوني في منتصف القرن العشرين، عندما تم تطوير طرق مباشرة لدراسة جزيئات النيزك، فيما يتعلق بإطلاق الأقمار الصناعية الأرضية الاصطناعية - تسجيلها المباشر بعدد الاصطدامات بمركبة فضائية أو أنواع مختلفة من الفخاخ (المثبتة على الأقمار الصناعية والصواريخ الجيوفيزيائية، والتي يتم إطلاقها على ارتفاع عدة مئات من الكيلومترات). وقد أتاح تحليل المواد التي تم الحصول عليها، على وجه الخصوص، اكتشاف وجود قشرة غبارية حول الأرض على ارتفاعات تتراوح بين 100 إلى 300 كيلومتر فوق السطح (كما نوقش أعلاه).

جنبا إلى جنب مع دراسة الغبار باستخدام المركبات الفضائية، تمت دراسة الجزيئات في الغلاف الجوي السفلي والمراكم الطبيعية المختلفة: في ثلوج الجبال العالية، في الغطاء الجليدي في القارة القطبية الجنوبية، في الجليد القطبي في القطب الشمالي، في رواسب الخث وطمي البحر العميق. ويتم ملاحظة هذه الأخيرة بشكل رئيسي في شكل ما يسمى "الكرات المغناطيسية"، أي جزيئات كروية كثيفة ذات خصائص مغناطيسية. حجم هذه الجزيئات من 1 إلى 300 ميكرون، الوزن من 10 -11 إلى 10 -6 جم.

ويرتبط اتجاه آخر بدراسة الظواهر الفيزيائية الفلكية والجيوفيزيائية المرتبطة بالغبار الكوني؛ يتضمن ذلك العديد من الظواهر البصرية: وهج سماء الليل، والسحب المضيئة، وضوء البروج، والإشعاع المضاد، وما إلى ذلك. وتتيح دراستهم أيضًا الحصول على بيانات مهمة عن الغبار الكوني. أدرجت دراسات النيازك في برنامج السنة الجيوفيزيائية الدولية 1957-1959 و1964-1965.

ونتيجة لهذه الأعمال، تم تحسين تقديرات التدفق الإجمالي للغبار الكوني إلى سطح الأرض. بحسب ت.ن. نزاروفا، إ.س. أستابوفيتش وفي. فيدينسكي، يصل إجمالي تدفق الغبار الكوني إلى الأرض إلى 107 طنًا في السنة. بحسب أ.ن. سيمونينكو وبي يو. ليفين (وفقًا لبيانات عام 1972) ، فإن تدفق الغبار الكوني إلى سطح الأرض هو 10 2 -10 9 طن / سنة ، وفقًا لدراسات أخرى لاحقة - 10 7 -10 8 طن / سنة.

استمرت الأبحاث في جمع الغبار النيزكي. بناءً على اقتراح الأكاديمي أ.ب. فينوغرادوف خلال البعثة الرابعة عشرة في القطب الجنوبي (1968-1969)، تم تنفيذ العمل من أجل تحديد أنماط التوزيعات المكانية والزمانية لترسب المواد خارج كوكب الأرض في الغطاء الجليدي في أنتاركتيكا. تمت دراسة الطبقة السطحية للغطاء الثلجي في مناطق محطات مولودجنايا وميرني وفوستوك وفي مساحة حوالي 1400 كم بين محطتي ميرني وفوستوك. تم أخذ عينات الثلوج من حفر بعمق 2-5 متر في نقاط بعيدة عن المحطات القطبية. يتم تعبئة العينات في أكياس البولي إيثيلين أو حاويات بلاستيكية خاصة. وفي ظل ظروف ثابتة، تم إذابة العينات في طبق من الزجاج أو الألومنيوم. تم ترشيح الماء الناتج باستخدام قمع قابل للطي من خلال مرشحات غشائية (حجم المسام 0.7 ميكرومتر). تم ترطيب المرشحات بالجلسرين، وتم تحديد كمية الجسيمات الدقيقة في الضوء المنقول بتكبير 350X.

كما تمت دراسة الجليد القطبي والرواسب السفلية للمحيط الهادئ والصخور الرسوبية والرواسب الملحية. وفي الوقت نفسه، أثبت البحث عن الجسيمات الكروية المجهرية الذائبة، والتي يمكن التعرف عليها بسهولة من بين أجزاء الغبار الأخرى، أنه اتجاه واعد.

في عام 1962، تم إنشاء لجنة النيازك والغبار الكوني في فرع سيبيريا لأكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، برئاسة الأكاديمي ف.س. سوبوليف، التي كانت موجودة حتى عام 1990 والتي بدأ إنشائها بسبب مشكلة نيزك تونجوسكا. تم تنفيذ الأعمال المتعلقة بدراسة الغبار الكوني بتوجيه من الأكاديمي في الأكاديمية الروسية للعلوم الطبية ن.ف. فاسيليف.

عند تقييم تساقط الغبار الكوني، إلى جانب الصفائح الطبيعية الأخرى، استخدمنا الخث المكون من طحالب الإسفاغنوم البنية وفقًا لطريقة عالم تومسك Yu.A. لفوف. ينتشر هذا الطحلب على نطاق واسع في المنطقة الوسطى من الكرة الأرضية، ولا يتلقى التغذية المعدنية إلا من الغلاف الجوي ولديه القدرة على الحفاظ عليها في الطبقة التي كانت سطحية عندما ضربها الغبار. إن التقسيم الطبقي وتأريخ الخث طبقة تلو الأخرى يجعل من الممكن تقديم تقييم بأثر رجعي لخسارته. تمت دراسة كل من الجسيمات الكروية التي يتراوح حجمها من 7 إلى 100 ميكرومتر وتكوين العناصر الدقيقة لركيزة الخث، كوظائف الغبار الموجود فيها.

إجراء فصل الغبار الكوني عن الخث هو كما يلي. في موقع مستنقع الطحالب المرتفع، يتم اختيار موقع بسطح مستو ورواسب خث مكونة من طحالب الطحالب البنية (Sphagnum fuscum Klingr). يتم قطع الشجيرات من سطحها على مستوى الاحمق الطحلب. يتم وضع حفرة على عمق 60 سم، ويتم تحديد موقع الحجم المطلوب على جانبها (على سبيل المثال، 10x10 سم)، ثم يتم كشف عمود الخث على جانبين أو ثلاثة من جوانبه، مقطعة إلى طبقات من 3 سم كل منها معبأة في أكياس بلاستيكية. يتم اعتبار الطبقات الست العليا (السحب) معًا ويمكن استخدامها لتحديد خصائص العمر وفقًا لطريقة E.Ya. مولدياروفا وإ.د. لابشينا. يتم غسل كل طبقة تحت ظروف المختبر من خلال منخل بقطر شبكي 250 ميكرون لمدة 5 دقائق على الأقل. يُسمح للدبال الذي يحتوي على جزيئات معدنية مرت عبر الغربال بالاستقرار حتى الترسيب الكامل، ثم يُسكب الراسب في طبق بتري، حيث يتم تجفيفه. معبأة في ورق الشفاف، العينة الجافة مناسبة للنقل وللمزيد من الدراسة. في ظل الظروف المناسبة، يتم رماد العينة في بوتقة وفرن دثر لمدة ساعة عند درجة حرارة 500-600 درجة. يتم وزن بقايا الرماد وفحصها إما تحت مجهر مجهر بتكبير 56 مرة لتحديد الجسيمات الكروية التي يتراوح حجمها من 7 إلى 100 ميكرون أو أكثر، أو إخضاعها لأنواع أخرى من التحليل. لأن وبما أن هذا الطحلب يتلقى التغذية المعدنية من الغلاف الجوي فقط، فإن مكون الرماد الخاص به قد يكون وظيفة الغبار الكوني الموجود في تركيبته.

وهكذا، فإن الدراسات التي أجريت في منطقة سقوط نيزك تونغوسكا، على بعد عدة مئات من الكيلومترات من مصادر التلوث من صنع الإنسان، مكنت من تقدير تدفق الجزيئات الكروية من 7-100 ميكرون وأكثر إلى سطح الأرض . أتاحت الطبقات العليا من الخث تقدير مدى سقوط الهباء الجوي العالمي أثناء الدراسة؛ طبقات يعود تاريخها إلى عام 1908 - مواد نيزك تونغوسكا؛ الطبقات السفلى (ما قبل الصناعة) - الغبار الكوني. يقدر تدفق الكريات الكونية الدقيقة إلى سطح الأرض بـ (2-4)·10 3 طن/سنة، وبشكل عام الغبار الكوني - 1.5·10 9 طن/سنة. تم استخدام طرق التحليل التحليلية، على وجه الخصوص، تنشيط النيوترونات، لتحديد تكوين العناصر النزرة للغبار الكوني. ووفقاً لهذه البيانات، فإن التساقطات السنوية على سطح الأرض من الفضاء الخارجي (طن/سنة): الحديد (2·10 6)، الكوبالت (150)، السكانديوم (250).

من المثير للاهتمام للغاية فيما يتعلق بالدراسات المذكورة أعلاه أعمال إي إم. كوليسنيكوفا والمؤلفون المشاركون، الذين اكتشفوا شذوذات نظائرية في خث المنطقة التي سقط فيها نيزك تونغوسكا، يعود تاريخها إلى عام 1908، ويتحدثون، من ناحية، لصالح فرضية المذنب لهذه الظاهرة، ومن ناحية أخرى، يتساقطون الضوء على المادة المذنبية التي سقطت على سطح الأرض.

يجب الاعتراف بالمراجعة الأكثر اكتمالا لمشكلة نيزك تونغوسكا، بما في ذلك جوهره، لعام 2000 على أنها دراسة كتبها V.A. برونشتن. تم الإبلاغ عن أحدث البيانات حول مادة نيزك تونغوسكا ومناقشتها في المؤتمر الدولي "100 عام من ظاهرة تونغوسكا"، موسكو، 26-28 يونيو 2008. على الرغم من التقدم المحرز في دراسة الغبار الكوني، لا يزال هناك عدد من المشاكل دون حل.

مصادر المعرفة ما وراء العلمية حول الغبار الكوني

إلى جانب البيانات التي تم الحصول عليها عن طريق أساليب البحث الحديثة، فإن المعلومات الواردة في المصادر غير العلمية ذات أهمية كبيرة: "رسائل المهاتما"، وتعليم الأخلاقيات الحية، ورسائل وأعمال إي. Roerich (على وجه الخصوص، في عملها "دراسة الخصائص البشرية"، حيث يتم تقديم برنامج واسع النطاق للبحث العلمي لسنوات عديدة قادمة).

لذلك في رسالة من كوت هومي عام 1882 إلى رئيس تحرير صحيفة "بايونير" الناطقة باللغة الإنجليزية ذات النفوذ أ.ب. يقدم سينيت (الرسالة الأصلية محفوظة في المتحف البريطاني) البيانات التالية عن الغبار الكوني:

- "في أعلى سطحنا الأرضي، يكون الهواء مشبعًا والفضاء ممتلئًا بالغبار المغناطيسي والنيزكي، الذي لا ينتمي حتى إلى نظامنا الشمسي"؛

- "الثلوج، خاصة في مناطقنا الشمالية، مليئة بالحديد النيزكي والجزيئات المغناطيسية، وتوجد رواسب هذه الأخيرة حتى في قاع المحيطات". "إن الملايين من الشهب المماثلة وأدق الجزيئات تصل إلينا كل عام وكل يوم"؛

- "كل تغير جوي على الأرض وكل الاضطرابات تأتي من المغناطيسية المجمعة" لكتلتين كبيرتين - الأرض والغبار النيزكي؛

فهناك "الجذب المغناطيسي الأرضي لغبار النيزك وتأثير الأخير المباشر على التغيرات المفاجئة في درجات الحرارة، خاصة فيما يتعلق بالحرارة والبرودة"؛

لأن "إن أرضنا، مع كل الكواكب الأخرى، تندفع عبر الفضاء، فهي تستقبل معظم الغبار الكوني في نصفها الشمالي منه في نصفها الجنوبي"؛ "... وهذا ما يفسر الهيمنة الكمية للقارات في نصف الكرة الشمالي ووفرة أكبر من الثلوج والرطوبة"؛

- "إن الحرارة التي تتلقاها الأرض من أشعة الشمس لا تتجاوز إلى حد كبير ثلث الكمية التي تتلقاها مباشرة من النيازك" ؛

- "التراكمات القوية للمادة النيزكية" في الفضاء بين النجوم تؤدي إلى تشويه شدة ضوء النجوم المرصودة، وبالتالي إلى تشويه المسافات إلى النجوم التي تم الحصول عليها عن طريق القياس الضوئي.

وكان عدد من هذه الأحكام متقدما على العلم في ذلك الوقت وأكدتها الدراسات اللاحقة. وهكذا أجريت دراسات على توهج الشفق في الغلاف الجوي في الثلاثينيات والخمسينيات. أظهر القرن العشرين أنه إذا تم تحديد التوهج على ارتفاعات أقل من 100 كيلومتر من خلال تشتت ضوء الشمس في وسط غازي (هواء)، فإن تشتت جزيئات الغبار على ارتفاعات أعلى من 100 كيلومتر يلعب دورًا سائدًا. وأدت الملاحظات الأولى التي تم إجراؤها بمساعدة الأقمار الصناعية إلى اكتشاف قشرة غبارية للأرض على ارتفاعات عدة مئات من الكيلومترات، كما هو مبين في رسالة كوت هومي المذكورة أعلاه. ومما يثير الاهتمام بشكل خاص البيانات المتعلقة بتشوهات المسافات إلى النجوم التي تم الحصول عليها عن طريق الطرق الضوئية. في جوهرها، كان هذا مؤشرا على وجود الانقراض بين النجوم، الذي اكتشفه تريمبلر في عام 1930، والذي يعتبر بحق أحد أهم الاكتشافات الفلكية في القرن العشرين. أدى حساب الانقراض بين النجوم إلى إعادة تقييم حجم المسافات الفلكية، ونتيجة لذلك، إلى تغيير في حجم الكون المرئي.

بعض أحكام هذه الرسالة - حول تأثير الغبار الكوني على العمليات في الغلاف الجوي، وخاصة على الطقس - لم تجد بعد تأكيدا علميا. هنا هناك حاجة إلى مزيد من الدراسة.

دعونا ننتقل إلى مصدر آخر للمعرفة ما وراء العلمية - تدريس الأخلاق الحية، الذي أنشأه E.I. روريش ون.ك. Roerich بالتعاون مع معلمي الهيمالايا - المهاتما في العشرينات والثلاثينيات من القرن العشرين. لقد تمت الآن ترجمة ونشر كتب أخلاقيات الحياة التي نُشرت أصلاً باللغة الروسية إلى العديد من لغات العالم. إنهم يولون اهتمامًا كبيرًا للمشاكل العلمية. وفي هذه الحالة سنهتم بكل ما يتعلق بالغبار الكوني.

تحظى مشكلة الغبار الكوني، ولا سيما تدفقه إلى سطح الأرض، بقدر كبير من الاهتمام في تدريس أخلاقيات الحياة.

“انتبهوا للأماكن المرتفعة المعرضة للرياح القادمة من القمم الثلجية. وعلى مستوى أربعة وعشرين ألف قدم، يمكن ملاحظة رواسب خاصة من الغبار النيزكي" (1927-1929). "لم تتم دراسة الأيروليثات بشكل كافٍ، كما تم إيلاء اهتمام أقل للغبار الكوني الموجود على الثلوج الأبدية والأنهار الجليدية. وفي هذه الأثناء، يرسم المحيط الكوني إيقاعه على القمم ”(1930-1931). "غبار النيزك لا يمكن الوصول إليه بالعين المجردة، لكنه يعطي هطولا كبيرا للغاية" (1932-1933). "في أنقى مكان، أنقى ثلج مشبع بالغبار الأرضي والكوني - هكذا يمتلئ الفضاء حتى بالملاحظة التقريبية" (1936).

تم أيضًا إيلاء الكثير من الاهتمام لقضايا الغبار الكوني في السجلات الكونية بقلم إي. روريش (1940). يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن H. I. تابع رويريتش عن كثب تطور علم الفلك وكان على دراية بأحدث إنجازاته؛ قامت بتقييم بعض النظريات في ذلك الوقت (20-30 سنة من القرن الماضي) بشكل نقدي، على سبيل المثال، في مجال علم الكونيات، وتم تأكيد أفكارها في عصرنا. تدريس الأخلاقيات الحية والسجلات الكونية لإي.آي. يحتوي رويريش على عدد من الأحكام حول تلك العمليات التي ترتبط بتساقط الغبار الكوني على سطح الأرض والتي يمكن تلخيصها على النحو التالي:

بالإضافة إلى النيازك، تتساقط على الأرض باستمرار جزيئات مادية من الغبار الكوني، والتي تجلب معها المادة الكونية التي تحمل معلومات عن العوالم البعيدة للفضاء الخارجي؛

يغير الغبار الكوني تركيبة التربة والثلوج والمياه الطبيعية والنباتات؛

وينطبق هذا بشكل خاص على الأماكن التي تتواجد فيها الخامات الطبيعية، وهي ليست مجرد نوع من المغناطيسات التي تجذب الغبار الكوني، ولكن ينبغي للمرء أيضًا أن يتوقع بعض التمايز لها اعتمادًا على نوع الخام: “لذا فإن الحديد والمعادن الأخرى تجذب النيازك، خاصة عندما تكون الخامات في حالة طبيعية ولا تخلو من المغناطيسية الكونية"؛

يتم إيلاء الكثير من الاهتمام في تدريس الأخلاقيات الحية لقمم الجبال، والتي، وفقًا لـ E.I. رويريتش "... هي أعظم المحطات المغناطيسية". "... المحيط الكوني يرسم إيقاعه الخاص على القمم" ؛

يمكن أن تؤدي دراسة الغبار الكوني إلى اكتشاف معادن جديدة لم يكتشفها العلم الحديث بعد، وعلى وجه الخصوص المعدن الذي له خصائص تساعد على الاحتفاظ بالاهتزازات مع عوالم الفضاء الخارجي البعيدة؛

عند دراسة الغبار الكوني، قد يتم اكتشاف أنواع جديدة من الميكروبات والبكتيريا؛

لكن ما هو مهم بشكل خاص هو أن تدريس أخلاقيات الحياة يفتح صفحة جديدة من المعرفة العلمية - تأثير الغبار الكوني على الكائنات الحية، بما في ذلك الإنسان وطاقته. يمكن أن يكون لها تأثيرات مختلفة على جسم الإنسان وبعض العمليات على المستوى الجسدي، وخاصة المستوى الدقيق.

وقد بدأ تأكيد هذه المعلومة في البحث العلمي الحديث. لذلك تم في السنوات الأخيرة اكتشاف مركبات عضوية معقدة على جزيئات الغبار الكوني، وبدأ بعض العلماء يتحدثون عن الميكروبات الكونية. وفي هذا الصدد، من الأمور ذات الأهمية الخاصة الأعمال المتعلقة بعلم الحفريات البكتيرية التي يتم إجراؤها في معهد علم الحفريات التابع للأكاديمية الروسية للعلوم. في هذه الأعمال، بالإضافة إلى الصخور الأرضية، تمت دراسة النيازك. وتبين أن الأحافير الدقيقة الموجودة في النيازك هي آثار للنشاط الحيوي للكائنات الحية الدقيقة، وبعضها يشبه البكتيريا الزرقاء. في عدد من الدراسات، كان من الممكن إثبات التأثير الإيجابي للمادة الكونية على نمو النبات وإثبات إمكانية تأثيرها على جسم الإنسان.

يوصي مؤلفو تدريس أخلاقيات الحياة بشدة بتنظيم مراقبة مستمرة لتساقط الغبار الكوني. وكمتراكم طبيعي لها، يتم استخدام الرواسب الجليدية والثلوجية في الجبال على ارتفاع يزيد عن 7 آلاف متر، ويحلم آل روريش الذين عاشوا لسنوات عديدة في جبال الهيمالايا بإنشاء محطة علمية هناك. في رسالة بتاريخ 13 أكتوبر 1930، إ. يكتب روريش: «يجب أن تتطور المحطة إلى مدينة المعرفة. نريد أن نقدم ملخصًا للإنجازات في هذه المدينة، لذلك يجب تقديم جميع مجالات العلوم فيها لاحقًا ... دراسة الأشعة الكونية الجديدة، التي تمنح البشرية طاقات جديدة أكثر قيمة، ممكن فقط على المرتفعاتلأن كل ما هو أدق وأكثر قيمة وقوة يكمن في طبقات الغلاف الجوي الأكثر نقاءً. وأيضاً، ألا تستحق كل زخات الشهب التي تتساقط على القمم الثلجية، وتحملها الجداول الجبلية إلى الوديان، الاهتمام؟ .

خاتمة

أصبحت دراسة الغبار الكوني الآن مجالًا مستقلاً للفيزياء الفلكية والجيوفيزياء الحديثة. هذه المشكلة ذات صلة بشكل خاص، لأن الغبار النيزكي هو مصدر للمادة والطاقة الكونية، والتي يتم إحضارها باستمرار إلى الأرض من الفضاء الخارجي وتؤثر بشكل فعال على العمليات الجيوكيميائية والجيوفيزيائية، كما أن لها تأثيرًا غريبًا على الكائنات البيولوجية، بما في ذلك البشر. لا تزال هذه العمليات غير مستكشفة إلى حد كبير. في دراسة الغبار الكوني، لم يتم تطبيق عدد من الأحكام الواردة في مصادر المعرفة ما بعد العلمية بشكل صحيح. يتجلى غبار النيزك في الظروف الأرضية ليس فقط كظاهرة من ظواهر العالم المادي، ولكن أيضًا كمسألة تحمل طاقة الفضاء الخارجي، بما في ذلك عوالم الأبعاد الأخرى وحالات المادة الأخرى. يتطلب حساب هذه الأحكام تطوير طريقة جديدة تمامًا لدراسة الغبار النيزكي. لكن المهمة الأكثر أهمية لا تزال هي جمع وتحليل الغبار الكوني في الخزانات الطبيعية المختلفة.

فهرس

1. إيفانوفا جي إم، لفوف في يو، فاسيليف إن في، أنتونوف آي في سقوط المادة الكونية على سطح الأرض - تومسك: دار نشر تومسك. اون تا، 1975. - 120 ص.

2. موراي آي. حول توزيع الحطام البركاني فوق قاع المحيط // بروك. روي. شركة نفط الجنوب. ادنبره. - 1876. - المجلد. 9.- ص247-261.

3. فيرنادسكي ف. حول الحاجة إلى عمل علمي منظم بشأن الغبار الكوني // مشاكل القطب الشمالي. - 1941. - رقم 5. - ص 55-64.

4. فيرنادسكي ف. حول دراسة الغبار الكوني // ميروفيديني. - 1932. - رقم 5. - ص 32-41.

5. أستابوفيتش آي إس. الظواهر النيزكية في الغلاف الجوي للأرض. - م: جوسود. إد. فيز-الرياضيات. الأدب 1958. - 640 ص.

6. فلورينسكي ك.ب. النتائج الأولية لبعثة مجمع نيزك تونغوسكا لعام 1961 //Meteoritika. - م: إد. أكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، 1963. - العدد. الثالث والعشرون. - س 3-29.

7. لفوف يو.أ. حول موقع المادة الكونية في الخث // مشكلة نيزك تونغوسكا. - تومسك: أد. تومسك. أون تا، 1967. - س 140-144.

8. فيلينسكي ف.د. الجسيمات الدقيقة الكروية في الطبقة الجليدية في القارة القطبية الجنوبية // Meteoritika. - م: "ناوكا"، 1972. - العدد. 31. - س 57-61.

9. جولينيتسكي إس.بي.، ستيبانوك في.في. المادة المذنب على الأرض // أبحاث النيازك والنيازك. - نوفوسيبيرسك: "العلم" فرع سيبيريا، 1983. - ص 99-122.

10. فاسيليف إن في، بوياركينا إيه بي، نازارينكو إم كيه. وآخرون ديناميات تدفق الجزء الكروي من الغبار النيزكي على سطح الأرض // الفلكي. رسول. - 1975. - ت التاسع. - رقم 3. - س 178-183.

11. بوياركينا أ.ب.، بايكوفسكي في.في.، فاسيليف إن.في. الهباء الجوي في الصفائح الطبيعية في سيبيريا. - تومسك: أد. تومسك. اون تا، 1993. - 157 ص.

12. ديفاري ن.ب. حول تجمع الغبار الكوني على نهر Tuyuk-Su الجليدي // Meteoritika. - م: إد. أكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، 1948. - العدد. رابعا. - ص 120-122.

13. جينديليس إل إم. الإشعاع المضاد كتأثير لتشتت الضوء الشمسي على جزيئات الغبار بين الكواكب // أسترون. و. - 1962. - ت 39. - العدد. 4. - ص 689-701.

14. فاسيليف إن في، جورافليف في كيه، زورافليفا آر كيه. السحب الليلية المتوهجة والشذوذات البصرية المرتبطة بسقوط نيزك تونغوسكا. - م: "ناوكا" 1965. - 112 ص.

15. برونشتن في.أ.، جريشين إن.آي. السحب الفضية. - م: "ناوكا" 1970. - 360 ص.

16. ديفاري ن.ب. ضوء البروج والغبار بين الكواكب. - م: "المعرفة" 1981. - 64 ص.

17. نزاروفا ت.ن. التحقيق في جزيئات النيزك على القمر الصناعي الأرضي الاصطناعي السوفيتي الثالث // الأقمار الصناعية للأرض. - 1960. - رقم 4. - ص 165-170.

18. أستابوفيتش آي إس، فيدينسكي ف.ف. التقدم في علم الفلك النيزك في 1958-1961. // النيازك. - م: إد. أكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، 1963. - العدد. الثالث والعشرون. - ص 91-100.

19. سيمونينكو أ.ن.، ليفين بي يو. تدفق المادة الكونية إلى الأرض // النيازك. - م: "ناوكا"، 1972. - العدد. 31. - س 3-17.

20. هادج بي دبليو، رايت إف دبليو. دراسات الجسيمات من أصل خارج كوكب الأرض. مقارنة الكريات المجهرية ذات الأصل النيزكي والبركاني // J. جيوفيس. الدقة. - 1964. - المجلد. 69. - رقم 12. - ص 2449-2454.

21. باركين دي دبليو، تيلز دي. قياس تدفق المواد خارج كوكب الأرض // العلوم. - 1968. - المجلد. 159.- رقم 3818. - ص 936-946.

22. جاناباثي ر. انفجار تونغوسكا عام 1908: اكتشاف حطام النيزك بالقرب من جانب الانفجار والقطب الجنوبي. - علوم. - 1983. - المجلد 220. - رقم. 4602. - ص 1158-1161.

23. هانتر دبليو، باركين دي دبليو. الغبار الكوني في رواسب أعماق البحار الحديثة //Proc. روي. شركة نفط الجنوب. - 1960. - المجلد. 255. - رقم 1282. - ص 382-398.

24. ساكيت دبليو إم قياس معدلات ترسب الرواسب البحرية وآثارها على معدلات تراكم الغبار خارج كوكب الأرض //آن. إن واي أكاد. الخيال العلمي. - 1964. - المجلد. 119. - رقم 1. - ص 339-346.

25. فييدينج ه.أ. الغبار النيزكي في قيعان الحجر الرملي الكامبري في إستونيا //Meteoritika. - م: "ناوكا"، 1965. - العدد. 26. - س 132-139.

26. Utech K. Kosmische Micropartical in unterkambrischen Ablagerungen // Neues Jahrb. جيول. و بالونتول. موناتسكر. - 1967. - رقم 2. - ص 128-130.

27. إيفانوف أ.ف.، فلورينسكي ك.ب. مادة كونية مشتتة جيدًا من أملاح العصر البرمي السفلي // أسترون. رسول. - 1969. - ت 3. - رقم 1. - ص 45-49.

28. ماتش تي. وفرة الكريات المغناطيسية في عينات الملح السيلوري والبرمي // علوم الأرض والكوكب. حروف. - 1966. - المجلد. 1. - رقم 5. - ص 325-329.

29. Boyarkina A.P.، Vasiliev N.V.، Menyavtseva T.A. وآخرون لتقييم مادة نيزك تونغوسكا في منطقة مركز الانفجار // مادة فضائية على الأرض. - نوفوسيبيرسك: "العلم" فرع سيبيريا 1976. - ص 8-15.

30. مولدياروف إي.يا.، لابشينا إي.دي. تأريخ الطبقات العليا من رواسب الخث المستخدمة لدراسة الهباء الجوي الفضائي // أبحاث النيازك والنيازك. - نوفوسيبيرسك: "العلم" فرع سيبيريا 1983. - ص 75-84.

31. لابشينا إي.دي.، بلياخورشوك بي.أ. تحديد عمق طبقة 1908 في الخث فيما يتعلق بالبحث عن مادة نيزك تونغوسكا // المادة الفضائية والأرض. - نوفوسيبيرسك: "العلم" فرع سيبيريا 1986. - ص 80-86.

32. Boyarkina A.P.، Vasiliev N.V.، Glukhov G.G. وآخرون حول تقييم التدفق الكوني للمعادن الثقيلة على سطح الأرض // المادة الفضائية والأرض. - نوفوسيبيرسك: "العلم" فرع سيبيريا، 1986. - ص 203 - 206.

33. كولسنيكوف إي.م. حول بعض السمات المحتملة للتركيب الكيميائي للانفجار الكوني تونغوسكا عام 1908 // تفاعل المادة النيزكية مع الأرض. - نوفوسيبيرسك: "العلم" فرع سيبيريا 1980. - ص 87-102.

34. E. M. Kolesnikov، T. Böttger، N. V. Kolesnikova، and F. Junge، "الحالات الشاذة في التركيب النظائري للكربون والنيتروجين للجفت في منطقة انفجار جسم تونغوسكا الكوني في عام 1908"، Geochem. - 1996. - ت 347. - رقم 3. - ص 378-382.

35. برونشتن في.أ. نيزك تونغوسكا: تاريخ البحث. - مجنون. سيلانوف، 2000. - 310 ص.

36. وقائع المؤتمر الدولي "100 عام من ظاهرة تونجوسكا"، موسكو، 26-28 يونيو، 2008.

37. روريش إي. السجلات الكونية // على عتبة عالم جديد. - م: إم سي آر. ماستر بنك، 2000. - س 235 - 290.

38. وعاء الشرق. رسائل المهاتما. الرسالة الحادي والعشرون 1882 - نوفوسيبيرسك: فرع سيبيريا. إد. "أدب الأطفال" 1992. - س 99-105.

39. جينديليس إل إم. مشكلة المعرفة العلمية الفائقة // عصر جديد. - 1999. - رقم 1. - ص 103؛ رقم 2. - ص 68.

40. علامات أجني يوجا. تدريس أخلاقيات الحياة. - م: MCR، 1994. - ص 345.

41. التسلسل الهرمي. تدريس أخلاقيات الحياة. - م: MCR، 1995. - ص45

42. العالم الناري. تدريس أخلاقيات الحياة. - م: MCR، 1995. - الجزء الأول.

43. أوم. تدريس أخلاقيات الحياة. - م: MCR، 1996. - ص 79.

44. جينديليس إل إم. قراءة رسائل إي. روريش: هل الكون محدود أم لا نهائي؟ // الثقافة والوقت. - 2007. - رقم 2. - ص 49.

45. روريش إي. حروف. - م: مؤسسة ICR الخيرية. إي. روريش، ماستر بانك، 1999. - المجلد 1. - س 119.

46. ​​القلب. تدريس أخلاقيات الحياة. - م: إم سي آر. 1995. - س 137، 138.

47. الإضاءة. تدريس أخلاقيات الحياة. أوراق حديقة موريا. الكتاب الثاني. - م: إم سي آر. 2003. - س 212، 213.

48. بوزوكين إس. خصائص الغبار الكوني // مجلة سوروس التعليمية. - 2000. - ت 6. - رقم 6. - ص 72-77.

49. جيراسيمينكو إل إم، زيجالو إي إيه، زمور إس آي. علم الحفريات البكتيرية ودراسات الكوندريتات الكربونية // مجلة الحفريات. -1999. - رقم 4. - ج 103-125.

50. فاسيليف إن في، كوخارسكايا إل كيه، بوياركينا أ.ب. حول آلية تحفيز نمو النبات في منطقة سقوط نيزك تونغوسكا // تفاعل المادة النيزكية مع الأرض. - نوفوسيبيرسك: "العلم" فرع سيبيريا 1980. - ص 195-202.

العوامل الكونية هي من أصل كوني. وتشمل هذه تدفق الغبار الكوني والأشعة الكونية وما إلى ذلك. وأهم عامل كوني هو الإشعاع الشمسي. أشعة الشمس هي مصدر الطاقة التي تستخدمها النباتات في عملية التمثيل الضوئي. يمكن اعتبار إنتاج المحاصيل بمثابة نظام من التدابير لتكثيف عملية التمثيل الضوئي للنباتات المزروعة.[ ...]

إن الموارد الفضائية، مثل الإشعاع الشمسي وطاقة المد والجزر البحرية وما شابه ذلك، لا تنضب عمليا، ولا يمكن أن تكون حمايتها (على سبيل المثال، الشمس) موضوع حماية البيئة، لأن البشرية لا تملك مثل هذه القدرات. ومع ذلك، فإن تدفق الطاقة الشمسية إلى سطح الأرض يعتمد على حالة الغلاف الجوي، ودرجة تلوثه - تلك العوامل التي يمكن للإنسان السيطرة عليها.[ ...]

عامل [لات. صنع العوامل وإنتاجها] - القوة الدافعة للعمليات الجارية أو الحالة التي تؤثر على العمليات. واو - من صنع الإنسان - وهو العامل الذي يعود أصله إلى النشاط البشري. واو - عامل مرتبط بخصائص استلام الطاقة الشمسية، وتداول الكتل الهوائية، وتوازن الحرارة والرطوبة، والضغط الجوي، والعمليات المناخية الأخرى. واو العامل الكوني، ومصدره العمليات التي تحدث خارج الأرض (التغيرات في النشاط الشمسي، وتدفق الأشعة الكونية، وما إلى ذلك). و. التحول - 1) أي تأثير داخلي أو خارجي بالنسبة للفرد يسبب استمرار عمليات التكيف.[ ...]

طب الفضاء هو مجموعة من العلوم التي تغطي الأبحاث والأنشطة الطبية والبيولوجية وغيرها من الأبحاث العلمية التي تهدف إلى ضمان السلامة وتهيئة الظروف المثلى لحياة الإنسان في الرحلات الفضائية وعند دخول الفضاء الخارجي. وتشمل أقسامها: دراسة تأثير ظروف وعوامل الطيران الفضائي على جسم الإنسان، والقضاء على آثارها الضارة وتطوير التدابير والوسائل الوقائية؛ إثبات وصياغة المتطلبات الطبية لأنظمة دعم الحياة في الأجسام الفضائية الصالحة للسكن؛ الوقاية والعلاج من الأمراض. والمبررات الطبية للبناء الرشيد لأنظمة التحكم في الأجسام الفضائية؛ تطوير الأساليب الطبية لاختيار وتدريب رواد الفضاء.[ ...]

يشهد قانون انكسار التأثيرات الكونية على التأثير الكوني على المحيط الحيوي: العوامل الكونية التي تؤثر على المحيط الحيوي وخاصة أقسامه الفرعية، تخضع للتغيير من خلال المحيط البيئي للكوكب، وبالتالي، من حيث القوة والوقت، يمكن إضعاف المظاهر و تحولت أو حتى فقدت تأثيرها تماما. التعميم هنا مهم لأنه غالبا ما يكون هناك تيار من التأثيرات المتزامنة للنشاط الشمسي والعوامل الكونية الأخرى على النظم البيئية للأرض والكائنات الحية التي تعيش فيها (الشكل 12.57).[ ...]

ويرتبط دور العوامل التي لا تعتمد على الكثافة السكانية في تكوين دورات الديناميات السكانية بالطبيعة الدورية للتغيرات طويلة المدى في المناخ وأنواع الطقس. وعلى هذا الأساس نشأت فرضية "الدورات المناخية" للوفرة (الفصل. وفي الوقت الحاضر، تلقت هذه الفرضية "ولادة جديدة" في شكل "مفهوم العلاقة بين ديناميكيات عدد الحيوانات والعمر الأحد عشر عامًا" دورات النشاط الشمسي، وعلى وجه الخصوص، في بعض الحالات، يمكن تسجيل تزامن دورات وفرة الثدييات (القوارض بشكل رئيسي) والنشاط الشمسي بشكل موضوعي، وبالتالي تم العثور على ارتباط بين مستويات النشاط الشمسي والنشاط الشمسي على المدى الطويل. التغيرات في وفرة فأر كاليفورنيا Micmtus califomicus؛ ويعتقد أن هذا قد يكون نتيجة لكل من العمل المباشر للعامل الكوني والعوامل الثانوية المرتبطة بالنشاط الشمسي، وخاصة المناخ. كما لوحظ على نطاقات زمنية أصغر.[ ...]

على متن المركبة الفضائية، يتأثر جسم رائد الفضاء باستمرار بعامل غير عادي لسكان الأرض - انعدام الوزن. لا توجد قوى جذب، ويصبح الجسم خفيفًا على غير العادة، بينما يصبح الدم أيضًا عديم الوزن.[ ...]

إن العامل الرئيسي المؤثر والمؤثر على الغلاف الجوي والأرض بشكل عام هو الشمس بالطبع. يعتمد الغلاف الجوي وبنيته وتكوينه إلى حد كبير على الإشعاع الكهرومغناطيسي الشمسي باعتباره المصدر الخارجي الرئيسي للطاقة. تؤثر التدفقات الجسيمية للرياح الشمسية والأشعة الكونية الشمسية والمجرية بشكل كبير على الغلاف الجوي. تؤثر بشكل كبير على الغلاف الجوي والعوامل الخارجية الأخرى، مثل تأثيرات جاذبية الشمس والقمر، والمجالات المغناطيسية والكهربائية للأرض، وما إلى ذلك.[ ...]

وتشمل العوامل الخارجية: التغيرات في الإضاءة (الفترة الضوئية)، ودرجة الحرارة (الفترة الحرارية)، والمجال المغناطيسي، وشدة الإشعاع الكوني، والمد والجزر، والتأثيرات الموسمية والشمسية والقمرية.[ ...]

مؤينات الغلاف الجوي. العوامل المؤدية إلى تكون الأيونات الضوئية في الغلاف الجوي (انظر التأين الجوي). وهذه العوامل هي: الانبعاثات الإشعاعية المرتبطة بالعناصر المشعة في التربة والصخور وانبعاثاتها؛ الإشعاع الشمسي فوق البنفسجي والأشعة السينية والإشعاع الجسيمي الكوني والشمسي (في الأيونوسفير). من الأهمية الثانوية التفريغ الكهربائي الهادئ والاحتراق.[ ...]

العديد من العوامل البيئية على كوكبنا، وفي المقام الأول نظام الضوء، ودرجة الحرارة، وضغط الهواء والرطوبة، والمجال الكهرومغناطيسي الجوي، والمد والجزر البحرية، وما إلى ذلك، تتغير بشكل طبيعي تحت تأثير هذا الدوران. تتأثر الكائنات الحية أيضًا بإيقاعات كونية مثل التغيرات الدورية في النشاط الشمسي. للشمس دورة مدتها 11 عامًا وعدد من الدورات الأخرى. التغيرات في الإشعاع الشمسي لها تأثير كبير على مناخ كوكبنا. بالإضافة إلى التأثير الدوري للعوامل اللاأحيائية، فإن الإيقاعات الخارجية لأي كائن حي هي التغيرات المنتظمة في النشاط، وكذلك سلوك الكائنات الحية الأخرى.[ ...]

الظروف البيئية - مجموعة من العوامل - من التأثيرات الكونية للكون على النظام الشمسي إلى التأثير المباشر للبيئة على الفرد أو السكان أو المجتمع.[ ...]

الضوء هو العامل البيئي الأكثر أهمية في الطبيعة الكونية، والذي يوفر الطاقة لإنتاج المادة العضوية الأولية للكائنات الضوئية (النباتات الخضراء والبكتيريا الزرقاء التي تحتوي على الكلوروفيل) وهو مورد لا ينضب، لأنه يأتي باستمرار إلى الأرض نتيجة للإشعاع الشمسي. .[ ...]

تأسيس أ.ل. Chizhevsky لتأثير العوامل الكونية على العمليات الأرضية وضعه في هذا الاتجاه للبحث العلمي على قدم المساواة مع رواد العلوم الطبيعية الكونية - A. Humboldt، K.E. تسيولكوفسكي، ف. فيرنادسكي.[ ...]

المراحل الرئيسية في إعداد وتنفيذ الرحلات الفضائية، والتي تحدد درجة العوامل المادية والفيزيائية للتأثير على المحيط البيئي والفضاء القريب من الأرض، هي: بناء وتشغيل الموانئ الفضائية؛ الإعداد والصيانة المسبقة؛ الأجزاء النشطة والسلبية من الرحلة؛ تصحيح ومناورة المركبة الفضائية على مسار الرحلة؛ إعادة إدخال المركبة الفضائية من المدار المتوسط ​​إلى المدار العامل؛ تحليق المركبات الفضائية والمناورة في الفضاء الخارجي والعودة إلى الأرض.[ ...]

ملامح التأثير على المحيط الحيوي من العوامل الكونية ومظاهر النشاط الشمسي هي أن سطح كوكبنا (حيث يتركز "فيلم الحياة") مفصول عن الكون بطبقة قوية من المادة في حالة غازية، أي بواسطة الغلاف الجوي. يشتمل المكون اللاأحيائي للبيئة الأرضية على مجموعة من الظروف المناخية والهيدرولوجية والتربة والتربة، أي العديد من العناصر التي تتسم بالديناميكية في الزمان والمكان، والمترابطة والمؤثرة على الكائنات الحية. إن الغلاف الجوي، باعتباره بيئة تدرك العوامل الكونية والشمسية، له أهم وظيفة في تكوين المناخ.[ ...]

رد فعل الكائن الحيواني على العامل البيئي المعلوماتي لا يعتمد فقط على جودته، ولكن أيضا على كميته (شدته). ومن الأمثلة على ذلك استجابة الحيوانات لتأثير الإشارات الصوتية (الضوضاء). خلفية الضوضاء الطبيعية لها تأثير إيجابي على الكائنات الحية - فهي أحد العوامل المهمة للأداء الأمثل للأفراد والسكان والتكاثر الحيوي. تعتبر الضوضاء طبيعية، تساوي الأصوات التي تحدث أثناء تدفق الأنهار، وحركة الرياح، وحفيف الأوراق، وتنفس الحيوانات، وما إلى ذلك. إن الانخفاض الحاد أو على العكس من ذلك، الزيادة في ضوضاء الخلفية أمر مقيد العامل الذي يؤثر سلباً على الجسم. يؤثر الصمت الميت في المركبة الفضائية سلبًا على الحالة النفسية لرواد الفضاء وحالتهم السريرية والفسيولوجية. الكثير من الضوضاء له أيضًا تأثير سلبي على الجسم. لها تأثير مزعج، وتعطل نشاط الجهاز الهضمي والتمثيل الغذائي في الثدييات والطيور.[ ...]

كانت الأرض الفتية، مباشرة بعد تكوينها، عبارة عن جسم كوني بارد، وفي أعماقها لم تتجاوز درجة الحرارة نقطة انصهار المادة. يتضح هذا، على وجه الخصوص، من خلال الغياب التام على الأرض للصخور النارية القديمة جدًا (وأي صخور أخرى) يزيد عمرها عن 4 مليارات سنة، بالإضافة إلى نسب نظائر الرصاص، والتي تظهر أن عمليات تمايز المادة الأرضية بدأت بشكل ملحوظ في وقت لاحق من تكوين الأرض نفسها واستمر دون ذوبان كبير. بالإضافة إلى ذلك، لم تكن هناك محيطات أو غلاف جوي على سطح الأرض في ذلك الوقت. ولذلك، فإن الشكل الميكانيكي الفعال لجدارة الأرض في تلك الفترة المبكرة من تطورها، والتي سنسميها فيما بعد بالفترة الكاثارية، كان مرتفعًا نسبيًا. وفقا للبيانات الزلزالية، في الغلاف الصخري المحيطي المتقدم، أي. في المادة الأرضية الباردة المكونة للوشاح، يتراوح عامل الجودة من 1000 إلى 2000، بينما في الغلاف الموري المنصهر جزئيًا تحت البراكين تنخفض قيمته إلى 100.[ ...]

ولكن، علاوة على ذلك، لا يستطيع عالم الأحياء إلا أن يأخذ في الاعتبار عامل واحد يتركه جانبا. وهذا العامل هو الشكل الرئيسي للطاقة التي تتجلى في المحيط الحيوي وتشكل أساس جميع ظواهره الجيولوجية، بما في ذلك المادة الحية. هذه الطاقة ليست فقط طاقة الشمس، التي تبدو لنا أبدية جيولوجيًا وتقلباتها غير محسوسة أثناء العملية التطورية، ولكنها أيضًا طاقة كونية أخرى، والتي، على ما يبدو، تتغير حتمًا في شدتها أثناء العملية التطورية. [...]

يتم تحديد تأين الغلاف الجوي السفلي والمتوسط ​​بشكل أساسي من خلال العوامل التالية: الأشعة الكونية، التي تؤين الغلاف الجوي بأكمله؛ الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية الصادرة عن الشمس. ويتجلى التأثير المؤين للأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية على ارتفاعات تزيد عن 50-60 كم.[ ...]

وترتبط التغيرات في الغلاف الأيوني في المناطق القطبية من الأرض أيضًا بالأشعة الكونية الشمسية التي تسبب التأين. أثناء التوهجات القوية للنشاط الشمسي، يمكن أن يتجاوز تأثير الأشعة الكونية الشمسية لفترة وجيزة الخلفية المعتادة للأشعة الكونية المجرية. في الوقت الحاضر، جمع العلم الكثير من المواد الواقعية التي توضح تأثير العوامل الكونية على عمليات الغلاف الحيوي. على وجه الخصوص، تم إثبات حساسية الحيوانات اللافقارية للتغيرات في النشاط الشمسي، وارتباط اختلافاتها بديناميكيات الجهاز العصبي والقلب والأوعية الدموية البشرية، وكذلك بديناميكيات الأمراض - الوراثية، والأورام، والمعدية، وما إلى ذلك. [ ...]

كمية كبيرة بلا حدود ونوعية متنوعة بلا حدود من العوامل الفيزيائية والكيميائية للبيئة المحيطة بنا من جميع الجوانب - الطبيعة. القوى المتفاعلة القوية تأتي من الفضاء الخارجي. ترتبط الشمس والقمر والكواكب وعدد لا حصر له من الأجرام السماوية بالأرض عن طريق روابط غير مرئية. يتم التحكم في حركة الأرض من خلال قوى الجاذبية، والتي تسبب سلسلة من التشوهات في الهواء، والأصداف السائلة والصلبة لكوكبنا، وتجعلها تنبض، وتنتج المد والجزر. يؤثر موقع الكواكب في النظام الشمسي على توزيع وقوة القوى الكهربائية والمغناطيسية للأرض.[ ...]

كان V. I. Vernadsky من أوائل الذين أدركوا أن البشرية أصبحت قوة جيولوجية قوية، وربما قوة كونية قادرة على تحويل الطبيعة على نطاق واسع. وأشار إلى أن الإنسان احتضن المحيط الحيوي بأكمله بحياته وثقافته ويسعى إلى تعميق وتوسيع نطاق تأثيره. المحيط الحيوي، من وجهة نظره، يتحول تدريجيا إلى مجال نووسفير - مجال العقل. V. I. Vernadsky اعتبر Noosphere أعلى مرحلة في تطوير المحيط الحيوي، عندما يصبح النشاط العقلاني للإنسان هو العامل الحاسم. لقد ربط تحويل المحيط الحيوي إلى مجال نو بتطور العلوم، وتعميق البصيرة العلمية في جوهر العمليات التي تحدث في الطبيعة، وتنظيم النشاط البشري العقلاني على هذا الأساس. كان V. I. Vernadsky مقتنعًا بأن الإنسانية في مجال نووسفير سوف تجد طريقة لاستعادة التوازن البيئي والحفاظ عليه على الكوكب، وتطوير وتنفيذ استراتيجية للتنمية الخالية من الأزمات للطبيعة والمجتمع. وفي الوقت نفسه، كان يعتقد أن الشخص قادر تمامًا على تولي وظائف إدارة التنمية البيئية للكوكب ككل.[ ...]

بعد العديد من الرحلات الاستكشافية الدولية في القارة القطبية الجنوبية، وجد أنه بالإضافة إلى العوامل الفيزيائية والجغرافية المختلفة، فإن وجود كمية كبيرة من مركبات الكلوروفلوروكربون (fpeons) في الغلاف الجوي لا يزال هو العامل الرئيسي. وتستخدم هذه الأخيرة على نطاق واسع في الإنتاج والحياة اليومية كمبردات، وعوامل رغوة، ومذيبات في عبوات الأيروسول، وما إلى ذلك. تخضع الفريونات، التي ترتفع إلى الطبقات العليا من الغلاف الجوي، إلى التحلل الكيميائي الضوئي مع تكوين أكسيد الكلور، الذي يدمر الأوزون بشكل مكثف. في المجموع يتم إنتاج حوالي 1300 ألف طن من المواد المستنفدة لطبقة الأوزون في العالم. في السنوات الأخيرة، ثبت أن الانبعاثات الصادرة عن الطائرات الأسرع من الصوت يمكن أن تؤدي إلى تدمير 10% من طبقة الأوزون في الغلاف الجوي، لذا فإن إطلاق مكوك فضائي واحد من نوع المكوك يؤدي إلى "إخماد" ما لا يقل عن 10% من طبقة الأوزون في الغلاف الجوي. مليون طن من الأوزون. بالتزامن مع استنفاد طبقة الأوزون في الستراتوسفير، لوحظ زيادة في تركيز الأوزون في طبقة التروبوسفير بالقرب من سطح الأرض، لكن هذا لا يمكن أن يعوض عن استنفاد طبقة الأوزون، لأن كتلتها في التروبوسفير بالكاد 10 % من كتلة طبقة الأوزون.[ ...]

في عام 1975، أشار قسم العلوم الكيميائية والتكنولوجية والكيميائية التابع لهيئة رئاسة أكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية في قراره إلى أهمية مشكلة "تأثير العوامل الكونية على العمليات التي تحدث على الأرض"، مشددًا على أن الميزة البارزة في الصياغة وتطوير هذه المشكلة “ينتمي إلى أ.ل. تشيزيفسكي، الذي أعرب لأول مرة عن فكرة الاعتماد الوثيق للظواهر التي تحدث في المحيط الحيوي على العوامل الكونية، والأكاديمي ف. فيرنادسكي - خالق عقيدة المحيط الحيوي ".[ ...]

التشعيع - التعرض لكائن حي لأي نوع من الإشعاع: الأشعة تحت الحمراء (الإشعاع الحراري)، وأشعة الشمس المرئية والأشعة فوق البنفسجية، والأشعة الكونية والإشعاعات المؤينة ذات الأصل الأرضي. يعتمد التأثير البيولوجي لـ O. على جرعة ونوع وطاقة O. والعوامل المصاحبة والحالة الفسيولوجية للكائن الحي. O. خارجي - تشعيع الجسم من مصادر الإشعاعات المؤينة الموجودة خارجه. O. داخلي – تعرض الجسم لمصادر الإشعاعات المؤينة الموجودة بداخله. O - الظروف المتغيرة - الوقت، والتمركز، والعوامل المصاحبة. إذا كان معدل الجرعة (كمية الطاقة الإشعاعية الممتصة لكل وحدة زمنية) صغيرًا جدًا، فحتى التعرض اليومي طوال حياة الشخص لن يكون قادرًا على إحداث ضرر واضح بشكل ملحوظ تأثير .[...]

تشكلت بنية الغلاف الجوي التي تناولناها في الفصل الرابع نتيجة لتأثير معقد على الغلاف الجوي لكوكبنا من عاملين - الفضاء الخارجي، بشكل رئيسي على الطبقات العليا، وسطح الأرض من خلال الطبقات السفلية.[ .. .]

الشوائب ذات الأصل الطبيعي، كقاعدة عامة، لا تعتبر تلوثًا للغلاف الجوي، إلا عندما تتحول مؤقتًا إما إلى عوامل مقيدة فيما يتعلق بالكائنات الحية، أو تغير بشكل كبير (ولكن محليًا في الغالب) بعض الخصائص الفيزيائية والكيميائية للغلاف الجوي، على سبيل المثال ، شفافيته، انعكاسيته، ظروفه الحرارية. وبالتالي، فإن الغبار الكوني (بقايا متناثرة للغاية من تدمير واحتراق المواد النيزكية)، والدخان والسخام الناتج عن حرائق الغابات والسهوب، والغبار الناتج عن تجوية الصخور، أو الكتل السطحية من التربة والرمال التي تلتقطها تيارات الرياح، بما في ذلك أثناء الغبار والغبار. العواصف الرملية والأعاصير والأعاصير ليست ملوثات. في بعض الأحيان يمكن أن تكون جزيئات الغبار المتناثرة للغاية والمعلقة في الهواء في ظروف هادئة بمثابة نواة لتكثيف الرطوبة وتساهم في تكوين الضباب. ونتيجة لتبخر رذاذ الماء، تتواجد بلورات الملح الصغيرة باستمرار في الهواء فوق سطح البحار والمحيطات. تندلع كتل متعددة الأطنان من المادة الصلبة من فوهات البراكين النشطة.[ ...]

إن إزالة الهيدروجين من الدورة عندما يرتبط بمركبات كيميائية أخرى غير الماء (المادة العضوية المشتتة من الصخور، سيليكات فرط الجينات)، وكذلك أثناء التشتت في الفضاء الخارجي، هو عامل مهم للغاية من وجهة نظر التطور. من الظروف على كوكبنا. وبدون إزالة الهيدروجين، ولكن فقط مع إعادة توزيعه بين الخزانات، لم يكن من الممكن أن يكون هناك تغيير في توازن الأكسدة والاختزال نحو تكوين بيئة مؤكسدة على الأرض.[ ...]

الهباء الجوي الستراتوسفيري. إن جزيئات الهباء الجوي الموجودة في طبقة الستراتوسفير، والتي تنتج عن الانفجارات البركانية، وإدخال نوى التكثيف من طبقة التروبوسفير أثناء الحمل الحراري القوي، وتصرفات الطائرات النفاثة، وما إلى ذلك، هي أيضًا جزيئات من الغبار الكوني. زيادتها تزيد من بياض كوكب الأرض وتخفض درجة حرارة الهواء. وبالتالي فإن SA هي عامل مناخ عالمي.[ ...]

تشكلت الحياة على الأرض تحت تأثير الظروف البيئية. هذا الأخير عبارة عن مزيج من الطاقة والأجسام المادية والظواهر المتفاعلة (المباشرة وغير المباشرة). هذا المفهوم واسع للغاية: من التأثيرات الكونية للكون على النظام الشمسي، وتأثير الشمس كمصدر رئيسي للطاقة، على العمليات الأرضية، إلى التأثيرات المباشرة للبيئة (بما في ذلك البشر) على الفرد والسكان، مجتمع. يشمل مفهوم الظروف البيئية المكونات التي لا تؤثر على حياة الكائنات الحية أو لها تأثير ضئيل عليها (الغازات الخاملة في الغلاف الجوي، والعناصر اللاأحيائية في القشرة الأرضية) وتلك التي تؤثر بشكل كبير على حياة الكائنات الحية. وتسمى العوامل البيئية (الضوء، درجة الحرارة، الماء، حركة الهواء وتكوينه، خصائص التربة، الملوحة، النشاط الإشعاعي، إلخ). تعمل العوامل البيئية معًا، على الرغم من أنه في بعض الحالات يسود أحد العوامل على العوامل الأخرى ويكون حاسمًا في استجابات الكائنات الحية (على سبيل المثال، درجة الحرارة في المناطق القطبية الشمالية وشبه القطبية أو الصحاري).[ ...]

ويستخدم نظام الزراعة الحيوية في السويد والدنمارك وألمانيا. ويتضمن المبادئ الأساسية المشتركة في أنظمة الزراعة البديلة الأخرى. والفرق بين هذا النظام الزراعي وغيره هو أنه، بالإضافة إلى العناصر الحيوية، يأخذ في الاعتبار العوامل الكونية وإيقاعها الذي يؤثر على الأطوار الظاهرية للمحاصيل المزروعة.[ ...]

في بلادنا، يتم تخصيص مشكلة "البيئة البشرية" لعدد كاف من الأعمال، ولكن لا يوجد حتى الآن إجماع على شرعية مثل هذا العلم وموضوعه. لذلك، استخدم G. I. Tsaregorodtsev (1976) مصطلح "البيئة البشرية" ليعني "تفاعل البشرية مع العوامل البيئية الطبيعية". يعتقد يو بي ليسيتسين (1973)، إيه في كاتسورا، آي في نوفيك (1974)، أو في بارويان (1975) وآخرون أن "علم البيئة البشرية" يجب أن يدرس الظروف المثلى لحياة الإنسان كنوع بيولوجي (مناخي، طقس، كوني، الخ) والكائنات الاجتماعية (نفسية، اجتماعية، اقتصادية، سياسية، الخ).[ ...]

الغلاف الجوي هو الغلاف الغازي للأرض. تكوين الهواء الجوي الجاف: النيتروجين - 78.08٪، الأكسجين - 20.94٪، ثاني أكسيد الكربون - 0.033٪، الأرجون - 0.93٪. والباقي عبارة عن شوائب: النيون والهيليوم والهيدروجين وما إلى ذلك. ويشكل بخار الماء 3-4٪ من حجم الهواء. تبلغ كثافة الغلاف الجوي عند مستوى سطح البحر 0.001 جم/سم3. يحمي الغلاف الجوي الكائنات الحية من التأثيرات الضارة للأشعة الكونية وطيف الشمس فوق البنفسجي، كما يمنع التقلبات الحادة في درجة حرارة الكوكب. على ارتفاع 20-50 كم، يتم امتصاص الجزء الرئيسي من طاقة الأشعة فوق البنفسجية بسبب تحويل الأكسجين إلى الأوزون، وتشكيل طبقة الأوزون. ولا يزيد محتوى الأوزون الإجمالي عن 0.5% من كتلة الغلاف الجوي وهي 5.15-1013 طن، ويكون الحد الأقصى لتركيز الأوزون على ارتفاع 20-25 كم. تعتبر شاشة الأوزون العامل الأكثر أهمية في الحفاظ على الحياة على الأرض. ينخفض ​​الضغط في طبقة التروبوسفير (الطبقة السطحية للغلاف الجوي) بمقدار 1 ملم زئبقي. عمود عند الرفع كل 100 متر.[ ...]

لفترة طويلة كان يعتقد أن الطفرات العفوية لا سبب لها، ولكن الآن هناك أفكار أخرى حول هذه المسألة، والتي تتلخص في حقيقة أن الطفرات العفوية ليست بلا سبب، بل هي نتيجة لعمليات طبيعية تحدث في الخلايا. وهي تنشأ في ظل ظروف الخلفية الإشعاعية الطبيعية للأرض على شكل إشعاعات كونية، أو عناصر مشعة على سطح الأرض، أو نويدات مشعة مدمجة في خلايا الكائنات الحية التي تسبب هذه الطفرات، أو نتيجة لأخطاء نسخ الحمض النووي. تسبب عوامل الخلفية الإشعاعية الطبيعية للأرض تغيرات في تسلسل القواعد أو تلف القواعد، على غرار حالة الطفرات المستحثة (أنظر أدناه).[ ...]

يلعب الهباء الجوي، باعتباره مزيجًا صغيرًا جدًا ولكن ربما الأكثر تنوعًا في الغلاف الجوي، دورًا مهمًا في المشكلات العلمية والتطبيقية الأكثر تنوعًا في فيزياء الغلاف الجوي. ومن الناحية العملية، يحدد الهباء الجوي بشكل كامل الطقس البصري والنظام المتغير للغاية للإشعاع المباشر والمنتشر في الغلاف الجوي. أصبح دور الهباء الجوي في النظام الإشعاعي للغلاف الجوي وفي معلوماتية الطرق البصرية الفضائية لدراسة الأرض واضحًا بشكل متزايد. يعد الهباء الجوي مشاركًا نشطًا وغالبًا ما يكون المنتج النهائي لأكثر دورات التفاعلات الكيميائية والكيميائية الضوئية تعقيدًا في الغلاف الجوي. إن دور الهباء الجوي كأحد المكونات النشطة للأوزون في الغلاف الجوي عظيم. فمن الممكن أن يكون الهباء الجوي مصدراً ومصرفاً للأوزون الجوي، على سبيل المثال، بسبب التفاعلات غير المتجانسة لمختلف الشوائب الغازية في الغلاف الجوي. من الممكن أن يكون الفعل التحفيزي للهباء الجوي، الذي يتمتع ببنية دقيقة للتوزيع على الارتفاع، هو الذي يحدد العلاقة بين طبقات الهباء الجوي والأوزون التي لاحظها روزين وكوندراتييف. يعد التوهين الطيفي لهباء الإشعاع الشمسي المباشر والمتناثر عاملاً يصعب جدًا أخذه في الاعتبار عند التحديد الصحيح لمحتوى الشوائب بالطرق الجوية. ولذلك، فإن دراسة الهباء الجوي، وقبل كل شيء، خصائصه الطيفية، هي جزء طبيعي من دراسات قياس الأوزون.[ ...]

ويسمى السطح الحر للمحيطات والبحار بالسطح المسطح. هو سطح متعامد عند كل نقطة منه على اتجاه محصلة جميع القوى المؤثرة عليه في مكان معين. يتعرض سطح المحيط العالمي، تحت تأثير قوى مختلفة، لتقلبات دورية وغير دورية وغيرها من التقلبات، مما ينحرف عن متوسط ​​​​القيمة طويلة المدى الأقرب إلى سطح الجيود. يمكن دمج القوى الرئيسية التي تسبب هذه التقلبات في المجموعات التالية: أ) قوى تشكيل المد والجزر الكونية؛ ب) الفيزيائية والميكانيكية المتعلقة بتوزيع الإشعاع الشمسي على سطح الأرض، وتأثير العمليات الجوية، مثل التغيرات في توزيع الضغط والرياح، وهطول الأمطار، وتقلبات جريان الأنهار وعوامل الأرصاد الجوية المائية الأخرى؛ ج) الجيوديناميكية، المرتبطة بالحركات التكتونية للقشرة الأرضية والظواهر الزلزالية والحرارية الأرضية.[ ...]

وكما ذكرنا من قبل، فإن المياه العذبة للأنهار والبحيرات، وهي مصدرنا الرئيسي لإمدادات المياه، مختلفة. نشأت هذه الاختلافات في البداية وترتبط بالمنطقة المناخية وخصائص المنطقة التي يقع فيها الخزان. الماء مذيب عالمي، مما يعني أن تشبعه بالمعادن يعتمد على التربة والصخور الموجودة تحته. بالإضافة إلى ذلك، فإن الماء متحرك وبالتالي يتأثر تركيبه بهطول الأمطار وذوبان الثلوج والفيضانات وتدفق الروافد إلى نهر أو بحيرة أكبر. لنأخذ على سبيل المثال نهر نيفا، المصدر الرئيسي لمياه الشرب في سانت بطرسبرغ: حيث تغذيه بشكل أساسي بحيرة لادوجا، وهي إحدى البحيرات الأكثر نضارة في العالم. تحتوي مياه لادوجا على القليل من أملاح الكالسيوم والمغنيسيوم، مما يجعلها ناعمة جدًا، وتحتوي على القليل من الألومنيوم والمنغنيز والنيكل، ولكن هناك الكثير من النيتروجين والأكسجين والسيليكون والفوسفور. وأخيرًا، يعتمد التركيب الميكروبيولوجي للمياه على النباتات والحيوانات المائية، وعلى الغابات والمروج الواقعة على ضفاف الخزان، وعلى العديد من الأسباب الأخرى، دون استبعاد العوامل الكونية. وبالتالي، فإن التسبب في الميكروبات يزيد بشكل حاد خلال سنوات النشاط الشمسي: في السابق، أصبحت غير ضارة تقريبا خطيرة، والخطيرة تصبح مميتة ببساطة.