какие компоненты входили в состав протопланетного облака
Какие компоненты входили в состав протопланетного облака
Формирование планет из протопланетных дисков
Планеты и их родительские звезды формируются из одного и того же резервуара вещества звездной туманности, и поэтому их химические составы должны иметь сходство, однако практика наблюдений показывает, что элементные составы вещества планет не полностью совпадают с составами вещества родительских звезд. В нашей Солнечной системе, например, все каменистые планеты и планетезимали имеют близкие к солнечным соотношения между количествами тугоплавких элементов (таких элементов, как алюминий, которые конденсируются из газа при падении температуры ниже 1500 Кельвинов), однако обеднены летучими элементами (такими, как азот). Астрономы полагают, что это стало результатом формирования планет в ходе слияния уже сконденсировавшихся зерен минеральной пыли.
Вначале происходит коллапс ядра холодного молекулярного облака и формирование диска, при этом нагрев со стороны новорожденной звезды (плюс вязкое трение в диске) может вызвать испарение некоторой части первичного сконденсировавшегося материала – обусловливая таким образом повторную череду конденсаций минеральных фаз, но теперь уже в условиях более высоких температур и давлений, которые вдобавок демонстрируют стремительные эволюционные изменения. Астрономы также анализируют метеориты различных классов для определения химического состава их вещества. В зависимости от свойств исходного молекулярного облака и диска температуры, достигаемые в ходе формирования планет, могут оказаться недостаточными для испарения большей части тугоплавких соединений первичного материала. Поскольку различные минералы в планетезималях конденсируются при разных условиях, в разное время и в разных местах, то общая картина оказывается сложной, что затрудняет понимание наблюдаемого химического состава материала планет.
В новом исследовании геолог Михаил Петаев совместно с коллегами смоделировал коллапс ядра молекулярного облака и формирование звезды, диска и планет и проанализировал эволюцию температурного поля диска, чтобы определить порядок конденсации минеральных фаз. Исследователи нашли, что свойства исходного ядра облака оказывают значительное влияние на максимальные температуры, достигаемые в диске, и результирующие составы вещества планет и астероидов; максимальная температура наблюдается вскоре после окончания этапа коллапса – примерно через несколько сотен тысяч лет. Они также нашли, что, хотя элементный состав вещества звезды в целом напоминает состав материала ядра молекулярного облака, звезда оказывается слегка обеднена некоторыми наиболее тяжелыми тугоплавкими элементами – и поэтому состав вещества звезды может оказаться не самой точной аппроксимацией исходного состава ядра коллапсирующего облака. Только ядра облаков с высокими начальными температурами (или медленным вращением диска) позволят сформироваться планетам, материал которых будет богат огнеупорными соединениями. Более того, в работе Петаев и его коллеги приходят к выводу, что для получения составов материала, наблюдаемых в случае метеоритов Солнечной системы и планет земного типа, необходимо либо исходное ядро молекулярного облака с необычными свойствами, такими как температура свыше 2000 Кельвинов (намного выше среднего значения, составляющего около 1250 Кельвинов), или же некий другой источник тепла, который должен поднимать температуру протопланетного диска.
Исследование было опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Когда уже проживание органиков на планетах будет считаться пережитком прошлого?
Нормальные цивилизации давно уже на станциях живут.
(И не по 7 млрд. человек, а всего по несколько десятков-сотен особей)
///Формирование планет из протопланетных дисков///
.
По-моему, асрономы, как всегда не тем местом думают. Всё в точности наоборот, протопланетные диски планет формируется из планет, в аду системы, конешно. /ятд/
dengess1, спасибо за исправления моего костлявого языка. На счет поясов(дисков) от столкновений, взрывов звезд и планет я отношусь по скептически, так как ещё не давно многие КА начали регистрировать слабый пылевой диск по орбитам внутренних планет нашей системы. Образование таких колец по орбитам события не одного года и веков, они увеличиваются постепенно по состоянию угасания центральной звезды. И ещё в основном, когда дело доходит до разрыва контуров-орбит(во время рождения новой звезды) от поверхности многих планет уносится в систему очень многое, к примеру на Земле(без контура) мощными ураганами уносится верхний мягкий слой до базальтов, как когда-то это было на Марсе. и.т.д. /ятд/
Да, прошу пардонит, если сильно напугал кого-то. Боятся тут нечего, во всём есть свои плюсы и минусы, тем более циклическое обновление солнце происходит почти не заметно для жив.существ, если не учесть отброса цивилизации на каменный век на новом пристанище. Всё будет происходит гладко и почти безболезненно, так как за многие тысячелетие жив.существа привыкнут ко всем аномалиям природы(системы). К примеру когда контуры разомкнуты, электричества будет навалом по всюду на земле и в космосе, даже от этого можно будет жить прекрасной жизнью при угасающей нашей звезде, за счет свечения самой Земли, как полярные свечения, только по всей Земле. Даже наш организм со временем по состоянию эл-ва Земли, потребление в пище уменьшится в разы, так как атомы и молекулы жив.организмов «питаются» эл.энергией Земли, они всегда насыщены энергией им многого не потребуется сохранят свою жизнеспособность в организмах. и.т.д. /ятд/
Какие компоненты входили в состав протопланетного облака
Предпринимаются попытки поиска планетных систем у ближайших к нам звезд (см. Невидимые спутники звезд ). В согласии с совр. представлениями о звездообразовании звезды с планетными системами могли бы составлять промежуточный класс между одиночными и двойными звездами. Не исключено, что строение планетных систем и способы их формирования могут быть весьма различными. Строение Солнечной системы обладает рядом закономерностей, указывающих на совместное образование всех планет и Солнца в едином процессе.
Такими закономерностями являются: движение всех планет в одном направлении по эллиптич. орбитам, лежащим почти в одной плоскости; вращение Солнца в том же направлении вокруг оси, близкой к перпендикуляру относительно центральной плоскости планетной системы; вращение в том же направлении большинства планет (за исключением Венеры, к-рая очень медленно вращается в обратном направлении, и Урана, к-рый вращается как бы лежа на боку); обращение в том же направлении большинства спутников планет; закономерное возрастание расстояний планет от Солнца; деление планет на родственные группы, отличающиеся по массе, хим. составу и количеству спутников (группа близких к Солнцу планет земного типа и далекие от Солнца планеты-гиганты, также подразделяющиеся на две группы); наличие пояса малых планет между орбитами Марса и Юпитера.
2. Развитие планетной космогонии
В 1796 г. франц. ученый П. Лаплас выдвинул гипотезу об образовании Солнца и всей Солнечной системы из сжимающейся газовой туманности. Согласно Лапласу, часть газового вещества отделилась от центрального сгустка под действием возросшей при сжатии центробежной силы, что следует из закона сохранения момента количества движения. Это вещество послужило материалом для образования планет. И Кант, и Лаплас рассматривали образование планет из рассеянного вещества, и поэтому часто говорят о единой гипотезе Канта-Лапласа. Гипотеза Лапласа долгое время владела умами ученых, но трудности, с к-рыми она встретилась, в частности при объяснении медленности совр. вращения Солнца, заставили астрономов обратиться к др. гипотезам. В конце 19 в. появилась гипотеза амер. ученых Ф. Мультона и Т. Чемберлена об образовании планет из мелких твердых частиц, названных ими планетезималями. Они ошибочно считали, что обращающиеся вокруг Солнца планетезимали могли возникнуть путем застывания вещества, выброшенного Солнцем в виде огромных протуберанцев. (Такое образование планетезималей противоречит закону сохранения момента количества движения.) В то же время в планетезимальной гипотезе были правильно обрисованы многие черты процесса образования планет. В 20-30-х гг. 20 в. широкой известностью пользовалась гипотеза англ. астронома Дж. Джинса, считавшего, что планеты образовались из вещества, вырванного из Солнца притяжением пролетевшей поблизости звезды. Однако в конце 30-х гг. выяснилось, что гипотеза Джинса не способна объяснить огромные размеры планетной системы. Чтобы вырвать вещество из Солнца, звезда должна была пролететь очень близко от него, а в таком случае это вещество и возникшие из него планеты должны были бы кружиться в непосредственном соседстве с Солнцем. Кроме того, вырванное вещество было бы весьма горячим, поэтому оно скорее рассеялось бы в пространстве, чем собралось в планеты. После крушения гипотезы Джинса планетная космогония вернулась к классич. идеям Канта и Лапласа об образовании планет из рассеянного вещества.
В 1943 г. О.Ю. Шмидт выдвинул идею об аккумуляции планет из роя холодных тел и частиц, к-рый, по его представлениям, был захвачен Солнцем. В отличие от предшествующих космогонич. гипотез, рассматривавших образование планет из раскаленных газовых сгустков, согласно гипотезе Шмидта, Земля образовалась из холодных твердых тел и сначала была относительно холодной.
Шмидт считал, что вопросы происхождения допланетного облака, образования планет и их эволюции могут рассматриваться в нек-рой степени независимо. Работами Шмидта и ряда др. советских ученых (Л.Э. Гуревича, А.И. Лебединского, Б.Ю. Левина, В.С. Сафронова) выяснены осн. черты эволюции протопланетного облака и процесса формирования планет.
Изучение процесса аккумуляции планет земной группы показало, что практически все твердое вещество из зоны формирования этих планет вошло в их состав и только ничтожно малая доля была выброшена из этой зоны гравитац. возмущениями растущих планет. Количество твердого вещества, выброшенного из зоны планет-гигантов, было больше, но не превышало массу самих планет. Это явл. веским доводом в пользу того, что общая масса протопланетного облака составляла всего неск. % от 
.
Особой проблемой, служившей пробным камнем для многих космогонич. гипотез, оставалась проблема распределения момента количества движения в Солнечной системе: хотя масса планет составляет менее 1% массы Солнца, в их орбитальном движении заключено более 98% общего момента количества движения всей Солнечной системы.
В 60-х гг. 20 в. появились первые приближенные количеств. теории совместного образования Солнца и протопланетного облака (Ф. Хойл, Великобритания, 1960 г.; А. Камерон, США, 1962 г.; Э. Шацман, Франция, 1967 г.). В этих теориях в той или иной форме рассматривалось отделение вещества от сжимающегося протосолнца вследствие наступления у него ротац. неустойчивости (при уравнивании на экваторе центробежной силы и силы притяжения).
Медленность вращения совр. Солнца Шацман объяснял потерей нек-рой части вещества с поверхности Солнца, происшедшей уже после превращения протосолнца в Солнце. Улетающее ионизованное вещество вплоть до больших расстояний продолжает взаимодействовать с магн. полем вращающегося Солнца и приобретает значит. момент количества движения, к-рый и уносит с собой. Это объяснение медленности вращения Солнца считается наиболее вероятным.
Камерон в своих работах 60-х гг. предполагал, что Солнечная система возникла в результате сжатия (коллапса) межзвездного облака с массой 
, и развивал теорию эволюции такого облака, обходя молчанием встречающиеся трудности. Массивное протопланетное облако, отделившееся от протосолнца, должно было дополнительно разогреться в результате выделения гравитационной энергии при его сжатии к центральной плоскости. При этом все вещество облака должно было перейти в газовую фазу. По мере последующего остывания протопланетного облака в нем должна была происходить конденсация сначала наименее летучих, т.е. наиболее тугоплавких, веществ, а затем все более летучих. В более поздних работах Камерон рассматривал протопланетное облако умеренной массы, для к-рого начальная темп-ра в зоне формирования планет земной группы и метеоритов должна была составлять всего неск. сотен o С. В наиболее общем случае ‘облака малой массы темп-ра должна быть еще ниже. Следствия, вытекающие из этих представлений, были подвергнуты проверке при анализе вещества метеоритов.
Англ. ученый М. Вульфсон в 60-70-х гг. 20 в. пытался развивать гипотезу, согласно к-рой приобретение Солнцем протопланетного вещества объяснялось сочетанием приливного воздействия и захвата: Солнце захватило сгустки вещества, вырванного его притяжением из пролетавшей мимо разреженной протозвезды. Как и гипотеза Джинса, эта схема имеет много слабых мест и не пользуется популярностью.
3. Современное состояние планетной космогонии:
Образование Солнца и протопланетного облака
Процесс образования планет и их спутников
10 8 лет), оценивавшиеся ранее аналитич. методами. Процесс образования планет земной группы прослежен уже достаточно детально. Получаемым методом численного моделирования расстояния между планетами, их массы, периоды собств. вращения, наклоны осей удовлетворительно согласуются с наблюдениями.
10 8 лет) б’ольшая часть газа уже покинула Солнечную систему.
Астероиды сохранились до нашего времени благодаря тому, что подавляющее большинство их движется в широком промежутке между орбитами Марса и Юпитера. Аналогичные каменистые тела, некогда существовавшие во всей зоне планет земной группы, давно присоединились к этим планетам либо разрушились при взаимных столкновениях, либо были выброшены за пределы этой зоны благодаря гравитац. воздействию планет.
Нек-рые метеориты представляют собой наилучшие из доступных нам образчиков «первичного» планетного вещества. По сравнению с земными горными породами они несравненно меньше изменены последующими физ.-хим. процессами. Возрасты метеоритов, определяемые по содержанию радиоактивных элементов и продуктов их распада, характеризуют в то же время возраст всей Солнечной системы. Он оказывается равным ок. 4,6 млрд. лет. Следовательно, длительность процесса формирования планет незначительна по сравнению с временем их дальнейшего существования.
Происхождение систем регулярных спутников планет, движущихся в направлении вращения планеты по почти круговым орбитам, лежащим в плоскости ее экватора, авторы космогонич. гипотез обычно объясняют повторением в малом масштабе того же процесса, к-рый они предлагают для объяснения образования планет Солнечной системы. Системы регулярных спутников имеются у Юпитера, Сатурна и Урана, к-рые обладают также кольцами из мелких твердых частиц. У Нептуна нет регулярной системы спутников и, по-видимому, нет колец. Совр. планетная космогония объясняет образование регулярных спутников эволюцией протоспутниковых дискообразных poев частиц, возникших в результате неупругих столкновений вблизи данной планеты планетезималей, двигавшихся по околосолнечным орбитам.
В системе регулярных спутников Юпитера имеется деление на две группы: силикатную и водно-силикатную. Различия в хим. составе спутников показывают, что молодой Юпитер был горячим (нагрев мог быть обусловлен выделением гравитац. энергии при аккреции газа). В системе спутников Сатурна, состоящих в основном из льда, нет деления на две группы, что связано с более низкой темп-рой в окрестностях Сатурна, при к-рой могла конденсироваться вода.
Происхождение иррегулярных спутников Юпитера, Сатурна и Нептуна, т. е. спутников, обладающих обратным движением, а также небольшого внеш. спутника Нептуна, обладающего прямым движением по вытянутой орбите, объясняют захватом.
У медленно вращающихся планет Меркурия и Венеры спутников нет. Они, по-видимому, испытали приливное торможение со стороны планеты и упали в конце концов на её поверхность. Действие приливного трения проявилось также в системах Земля-Луна и Плутон-Харон, где спутники, образуя с планетой двойную систему, всегда повёрнуты к планете одним и тем же полушарием.
Объяснение происхождения Луны потребовало детального исследования св-в околоземного роя частиц, существование к-рого поддерживалось в течение всего времени аккумуляции Земли неупругими столкновениями частиц в ее окрестностях.
По-видимому, образование ядер у планет земной группы произошло вследствие отделения богатого железом расплава от ферромагнезиальных силикатов. Физикохимия процесса отделения железного расплава и динамика опускания его к центру планеты изучены пока недостаточно. В работах, посвященных анализу процесса расслоения первично однородных планет, наибольшее число расчетов проводится для Земли.
Начальное состояние и эволюция Земли
Разогревание Земли сопровождалось выделением газов и водяных паров, содержащихся в небольшом количестве в земных каменистых веществах. Прорвавшись на поверхность, водяные пары сконденсировались в воды морей и океанов, а газы образовали атмосферу, состав к-рой первоначально существенно отличался от современного. Состав совр. земной атмосферы в значит. мере обусловлен существованием на Земле жизни (биосферы). Нек-рую роль в образовании гидросферы и атмосферы, возможно, сыграли падавшие на Землю ледяные ядра комет.
Процесс хим. расслоения земных недр происходит и сейчас. Легкие расплавы в виде магмы поднимаются из мантии в кору. Они частично застревают и застывают внутри земной коры, а частично прорывают кору и в виде лавы изливаются наружу при вулканич. извержениях. Перемещения вещества в недрах Земли проявляются в виде подъемов и опусканий больших участков поверхности, горизонтальных перемещений отдельных плит, на к-рые расчленена земная кора, в виде процессов вулканизма и горообразования, а также землетрясений.
Лит.:
Шмидт О.Ю., Четыре лекции о теории происхождения Земли, 3 изд., М., 1957; Левин Б.Ю., Происхождение Земли и планет, 4 изд., М., 1964; Сафронов В.С., Эволюция допланетного облака и образование Земли и планет, М., 1969; Вуд Дж., Метеориты и происхождение солнечной системы, пер. с англ., М., 1971; Рускол Е.Л., Происхождение Луны М., 1975; Альвен X., Аррениус Г. Эволюция солнечной системы, пер. с англ. М., 1979; Спутники планет, пер. с англ., М. 1980; Протозвезды и планеты, пер. с англ, ч. 1-2, М., 1982.
Блог «Артефакт»
Аналитика Федора Дергачева: аномалии Солнечной системы, космогония, космология
вторник, 4 октября 2011 г.
Тайная история Солнечной системы. Часть 3
Изотопный анализ: наше Солнце окружают чужие планеты
«Результаты изотопного анализа образцов солнечного ветра, доставленных на Землю космическим зондом НАСА «Генезис» еще в 2004-м году, опубликованные только сейчас, в последнем номере журнала «Science», говорят о том, что Земля, Луна, Марс и, возможно, вообще все внутренние планеты Солнечной системы, были созданы из другого материала, нежели Солнце.
 |
| Зонд «Генезис» |
«Генезис» был запущен в августе 2000-го года, добрался до одной из точек Лагранжа (в которых силы притяжения от Солнца и Земли уравновешены), находящейся примерно в полутора миллионах километров от нас, и пробыл там 886 дней, накапливая на поверхности коллектора молекулы крайне разреженного солнечного ветра. 8 сентября 2004-го года «Генезис» вернулся на Землю и, несмотря на жесткую посадку, вызванную неисправностью в парашютной системе, благополучно доставил драгоценный солнечный ветер. После 1972 года, когда астронавты миссии «Аполлон» доставили на Землю образцы лунного грунта, это была вторая в мире возможность изучить вещество, добытое вне Земли.
Видео: «Рождение Солнечной системы»
13 комментариев:
«Астрономы NASA: межзвёздная среда по составу отличается от Солнечной системы»
«Раскрыта тайна зарождения планет вне Солнечной системы»
«Планеты находящиеся за пределами Солнечной системы имеют совершенно другую структуру, нежели Земля». (12.02.2012). http://2012over.ru/raskrita-tajjna-zarozhdenija-planet-vne-solnechnojj-sistemi.html
Планеты-гиганты выбирают для себя особые орбиты
Альтернативная модель образования Солнечной системы
«Превалирующая в современной науке модель формирования планет восходит еще к XVIII веку. Согласно этой модели планеты Солнечной системы постепенно росли, когда небольшие частицы материала, оставшегося после образования Солнца, хаотически сталкивались и слипались друг с другом. Все растущие частицы все более сильно притягивались за счет гравитационного взаимодействия, в конце концов формируя планетезималь. Столкновения этих «зародышей» планет затем привели к образованию полноценных планет различного состава и размера. Условия для работы этой модели неуютные – не менее 1600 градусов Цельсия во внутренней Солнечной системе и запыленный космос практически плоского аккреционного диска, вращающегося вокруг молодого Солнца.
Основа современного видения этой проблемы была создана советским астрономом Виктором Сафроновым, за рубежом она стала известна по работам Джорджа Визерхилла, расширившего ее. На протяжении последних 40 лет эта модель сохранялась практически без изменений.
Разумеется, даже у общепринятой модели есть свои противники. Как мог такой хаотический процесс сцепления огромного количества частиц привести к образованию удивительно регулярной Солнечной системы с планетами, движущимися в одной плоскости и вращающимися вокруг Солнца и вокруг своей оси без хаотических эффектов?» (21 марта 2012 года). http://www.cosmos-journal.ru/articles/718/
«Изотопный анализ: наше Солнце окружают чужие планеты» http://rnd.cnews.ru/natur_science/news/top/index_science.shtml?2011/06/27/445359
Источник на английском: «A 15N-Poor Isotopic Composition for the Solar System As Shown by Genesis Solar Wind Samples» (24 June 2011). http://www.sciencemag.org/content/332/6037/1533
Другие статьи на английском:
«Sun and Planets Constructed Differently Than Thought, NASA Mission Suggests». (June 23, 2011). http://www.sciencedaily.com/releases/2011/06/110623145430.htm
«Sun and planets constructed differently, analysis from NASA mission suggests». (June 30, 2011). http://newsroom.ucla.edu/portal/ucla/sun-and-planets-constructed-differently-209340.aspx
Форум «Солнце и планеты формировались по-разному» проекта «Астрогалактика» http://astrogalaxy.ru/forum/phpBB2/viewtopic.php?t=3698
Планеты Солнечной системы могли сформироваться в разное время.
«27 сентября 2012 года кандидат физико-математических наук Тагир Раисович Абдульмянов из Казанского энергетического университета представил на Европейском планетологическом конгрессе (Мадрид, Испания) результаты своих изысканий по ударным волнам, которые молодое Солнце генерировало в ранней Солнечной системе.
Как утверждает учёный, проведший моделирование движения частиц пыли и газа в газовом облаке, из которого сформировалось светило, планеты нашей системы были сформированы в разное время из-за влияния таких волн. Последние вызвали зыбь в оставшемся после образования Солнца материале протопланетного диска и последующее появление серии пылевых дисков, которые сформировались в ходе аккреции в планеты.
По мнению учёного, первая серия ударных волн в период коротких, но очень быстрых изменений в солнечной активности создала протопланетные кольца, из которых затем образовались Уран, Нептун и Плутон. Юпитер, Сатурн и пояс астероидов появились в результате второй, менее мощной серии. Меркурий, Венера, Земля и Марс — это итог третьей серии ударных волн, когда Солнце было уже спокойнее.
Таким образом, Земля возникла одной из последних. В Солнечной системе по Абдульмянову это одна из самых молодых планет.
«Планеты сформировались с перерывами — не все вместе, как считалось, — поясняет учёный. — Трудно сказать, сколько именно времени разделяет эти группы, но протопланетные кольца Урана, Нептуна и Плутона появились очень близко к дате формирования Солнца. Три миллиона лет спустя мы могли бы увидеть пылевой диск, из которого затем образовался Сатурн, а через полмиллиона лет увидели бы нечто похожее в отношении Юпитера». Далее, спустя миллион лет, началось формирование пояса астероидов. Ещё полмиллиона — и будущие Меркурий, Венера, Земля и Марс вступили в самые ранние стадии своего развития.
Предложена новая теория формирования первого вещества Солнечной системы
«В новой теории формирования Солнечной системы предполагается, что первые два типа твёрдого вещества – предшественники космических твёрдых пород и, в конечном итоге, планет – оба сформировались в одно и то же время.
Ранее исследователи полагали, что два разных типа первых твёрдых материалов, известных как кальциево-алюминиевые включения (CAl) и хондрулы, сформировались с интервалом в несколько миллионов лет друг от друга. Однако новая техника датирования, успешно применённая группой учёных во главе с Джеймсом Коннели из Копенгагенского университета, позволила исследователям показать, что изучаемые вещества формировались примерно в один и тот же период. После расчётов учёные уточнили возраст CАl, который оказался равным 4.56730 миллиарда лет, плюс-минус 160000 лет.
Согласно новой теории, мощные импульсы энергии, идущие от Солнца, формирующегося в центре протопланетного диска по мере потери конденсирующимися частицами вещества вращательного момента,“толчками” нагревали окружающие его газ и пыль, формируя хондрулы и CАl.
Исследование было представлено в выпуске журнала «Science» за 2 ноября». (02 Ноября 2012 года). http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=2972
Хондры сформировались в гигантских столкновениях
«Алексей Федькин и Лоуренс Гроссман (Lawrence Grossman) из Чикагского университета (США) предложили новое объяснение для загадки хондр — быстро затвердевших капель расплавленных силикатов, составляющих основной компонент метеоритов хондритного типа.
Казалось бы, с момента их первого описания в 1877 году природа хондр была ясна. Но вот вопрос: что могло быстро охладить капли расплавленных силикатов в космосе, в том самом протопланетном облаке, из которого четыре с половиной миллиарда лет назад образовались и Солнечная система, и хондритные метеориты?
В этом процессе теоретически должно быть по меньшей мере два этапа: сначала вещество протопланетного диска должно охладиться, чтобы сконденсироваться и стать твёрдым, а затем нагреться — чтобы расплавиться с последующим быстрым охлаждением. Процессы эти в такой последовательности не так-то просто объяснить, особенно с учётом того, что они были характерны сразу для всего региона формирования хондр, то есть носили всесистемный характер.
Ещё хуже то, что в составе хондр часто находят оксиды железа. А они, вообще говоря, могут сформироваться только при относительно низкой температуре. Куда более низкой, чем та, при которой кремний и магний могли реагировать, образуя оливин и другие компоненты хондр. Тут и диффузия не поможет: слишком много времени понадобилось для того, чтобы добиться наблюдаемой концентрации окислов железа в хондрах.
Теория Федькина и Гроссмана, в принципе, объясняет эти довольно загадочные события. В центрах кристаллов хондр часто находят натрий. Когда оливин затвердевал в кристаллах при температуре примерно 2 000 К, бóльшая часть натрия испарялась, но какое-то количество в самом центре оставалось. Однако, по расчётам, общий объём натрия был таков, что при формировании хондр испарялось не более 10% его массы.
Но что мешало натрию испаряться? Для этого должны были сложиться условия, уверены авторы рассматриваемой работы, весьма неожиданные для ранней Солнечной системы. «Вы не можете сделать это в газопылевом облаке», — поясняет г-н Гроссман. Нечто подобное могло случиться после серии столкновений планетезималей, из которых впоследствии образовались планеты Солнечной системы.
Столкновения покрытых льдом планетезималий просто обязаны быстро разогреть их материал, а также создать среду с высоким давлением, в которой испарение того же натрия было бы существенно затруднено.
Остаётся вопрос: как в оливин попал оксид железа? Недавние работы по точной датировке хондр показали, что они на пару миллионов лет моложе других компонентов хондритов, что поддерживает теорию столкновения планетезималей как непременного условия образования таких пород. По мнению учёных, это значит, что сперва планетезимали имели достаточно времени для того, чтобы распад радиоактивных элементов в их недрах вызвал появление в их составе жидкой воды, постепенно проникавшей внутрь этих образований и окислявшей железо. Затем, при столкновении планетезималей, капельки оксида железа вылетали из окружавших их пород и улавливались хондровыми, образуя исходный материал для современных хондритных метеоритов.
Отчёт об исследовании опубликован в журнале Geochimica et Cosmochimica Acta http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016703713001178 «
(09 июля 2013 года, 19:32). http://compulenta.computerra.ru/universe/astronomy/10007823/
Проанализированы первые частицы межзвёздной пыли (начало)
«Команда учёных при участии более 30 тысяч добровольцев со всего мира обнаружили семь необычных зёрен в блоке аэрогеля. Они были захвачены «космическим пылесосом» Stardust и доставлены на Землю в 2006 году.
Область межзвёздного пространства не является полностью пустой, она наполнена микроскопическими частицами. Материал, образующий межзвёздную пыль, — это продукт рождения звёзд, их эволюции и смертей, которые происходят в наших космических окрестностях.
Межзвёздная пыль возникла в ходе жизни других звёзд прежде, чем было рождено наше Солнце. В ходе взрывов древних светил она наполнила межзвёздную среду, где после остывания соединилась в крошечные камни.
Проект Stardust («Звёздная пыль») соединил две миссии в одну. Аппарат известен своим приближением к комете Вильда 2, где он сделал 72 снимка кометы крупным планом и собрал частицы из её пылевого потока. Этот поток несёт древние частицы старше нашего Солнца из разных областей Галактики.
Космический аппарат был оснащён специальным устройством — коллектором межзвёздной пыли толщиной в один сантиметр. Внутри он состоит из блоков аэрогеля — пористого кремния, который на 99,8% состоит из пустот и может захватить частицы пыли, не испаряя их. За счёт низкой плотности материала не возникает трения, когда частицы, передвигающиеся по пространству на гиперзвуковых скоростях (более 5 километров в секунду), попадают в ловушку.
Всего было изготовлено четыре коллектора из нескольких десятков тонких листов фольги и аэрогеля, половина из которых были установлены на носу зонда, а половина — в его задней части. Для изучения кометы были предназначены лишь первые две ловушки, в свою очередь хвостовые пылесборники должны были ловить мельчайшие гранулы материи из межзвёздного пространства.
В 2006 году капсула с коллекторами вернулась на Землю и была обнаружена в пустынной местности штата Юта. Анализ показал, что миссия по сбору частиц пыли была выполнена успешно.
Более 30 тысяч добровольцев были привлечены учёными к изучению миллионов изображений аэрогеля в поисках следов, оставленных вошедшими в прибор гиперзвуковыми частицами (их диаметр составлял около двух миллионных долей метра).
Во время поиска частиц участники проекта Stardust@homeопиралисьна несколько признаков межзвёздности пыли, предоставленных им исследователями миссии.
За последние восемь лет специалисты и волонтёры проанализировали примерно половину пластин аэрогеля и разделяющих их листов алюминиевой фольги. Добровольцам удалось найти пять частиц межзвёздной пыли и доказать то, что они являются гостями Солнечной системы. Ещё пара гранул была найдена самими учёными, изучавшими другую подборку снимков с зонда.
Добавим, что не все частицы, попавшие в ловушку, оказались частицами межзвёздного происхождения. Исследователи определили как минимум три маленьких кусочка космического корабля. Также четыре крошечные частицы (предположительно межзвёздные, 0,4 миллионных долей метра) были найдены впечатавшимися в алюминиевую фольгу вокруг плитки с аэрогелем. » http://www.vesti.ru/doc.html?id=1894555
Проанализированы первые частицы межзвёздной пыли (окончание)
«. Добавим, что не все частицы, попавшие в ловушку, оказались частицами межзвёздного происхождения. Исследователи определили как минимум три маленьких кусочка космического корабля. Также четыре крошечные частицы (предположительно межзвёздные, 0,4 миллионных долей метра) были найдены впечатавшимися в алюминиевую фольгу вокруг плитки с аэрогелем.
«Наши результаты показывают сложность и разнообразие межзвёздных пылевых частиц, – рассказывает доктор Эндрю Вестфаль (Andrew Westphal) из Лаборатории космических наук при Калифорнийском университете в Беркли. – Предварительный анализ показал, что эти частицы гораздо разнообразнее по размеру, химическому составу и структуре, чем показывали теоретические выводы, сделанные в ходе астрономических наблюдений. Когда мы начинали этот проект, мы были уверены: окажется, что все частицы похожи. Но нет, все они отличаются друг от друга».
Семь пылевых частиц состоят из различных силикатов — минералов, состоящих из диоксида кремния, кислорода и металлов, которые указывают на то, что у каждой из этих частиц может быть своя собственная история.
Присутствие оливина, породы из магния, железа, кремния и кислорода во всех найденных фрагментах, кроме одного, говорит о том, что они были рождены в пределах некой другой звёздной системы, откуда затем были выброшены в межзвездное пространство (предположительно, после взрыва сверхновой).
Неожиданным стало обнаружение в некоторых зёрнах пыли атомов и соединений серы, которые не должны встречаться в межзвёздной среде согласно современным астрономическим данным. Вероятно, это свидетельствует о том, что пыль возникла в протопланетных дисках на окраинах звёздных систем, после чего её химический состав заметно поменялся при попадании в межзвёздную среду.
«Частицы могут быть образованы одной звездой, но затем они в течение десятков миллионов лет путешествовали по межзвёздной среде, смешивались с частицами других звёзд или даже с частицами, образовавшимися в межзвёздной среде из холодных молекулярных облаков. Так что, скорее всего, каждый образец — сочетание огромного количества разных», – объясняет доктор Вестфаль.
В дальнейшем исследователи планируют ещё подробнее изучать образцы и получить новые результаты.
Окончательное подтверждение их происхождения будет получено после изучения содержания в образцах различных форм кислорода (изотопов). Если концентрация будет отличаться от той, что встречается в нашей Солнечной системы, то это докажет их внесолнечное происхождение. » (15.08.2014, 17:22). http://www.vesti.ru/doc.html?id=1894555
Межзвездная пыль хранит в себе больше загадок, чем дает ответов
«. Исследователи обнаружили, что у двух больших частиц пыли, обнаруженных в аэрогеле, имеется ворсистый состав, подобный земным снежинкам. А современные модели межзвездной пыли предполагали только одно их ее строение в виде плотных частиц. Таким образом, обнаружение такой легкой пылинки стало еще одной неожиданность. К тому же, в них содержится прозрачный материал, который назвали оливин — минерал, составленный из магния, железа и кремния. Это означает, что, скорее всего, эти частицы прибыли к нам из протопланетных дисков у других звезд и были подвержены изменениям в межзвездной среде. А три частицы, найденные в алюминиевой фольге, так же имели сложный состав и содержали в себе серу, которая, как считают астрономы, не должна присутствовать в межзвездной пыли. Последующее исследование этих частиц должно помочь объяснить это несоответствие. Во всяком случае, команда будет продолжать искать другие следы частиц. » (15.08.2014). http://www.theuniversetimes.ru/mezhzvezdnaya-pyl-xranit-v-sebe-bolshe-zagadok-chem-daet-otvetov.html
Ученые объяснили наличие необычных изотопов в метеороидах
«Астрономы из Франции, Нидерландов, Великобритании и Италии продвинулись в понимании механизмов образования небесных тел — астероидов и метеороидов — в Солнечной системе. Свое исследование авторы опубликовали в журнале «The Astrophysical Journal Letters», а кратко с ним можно ознакомиться на сайте Европейского космического агентства.
Ученые изучали природу химических элементов в метеоритах и обнаружили в них следы распада одного из изотопов бериллия (Be-10). Данный изотоп не синтезируется в результате термоядерных реакций на Солнце и при взрывах сверхновых. Как считают исследователи, нестандартный изотоп мог образоваться в результате столкновений частиц высоких энергий (более десяти мегаэлектронвольт) с такими элементами как, например, кислород.
Между тем, в скоплении OMC2 FIR4 ученым с помощью космического аппарата «Гершель» Европейского космического агентства удалось обнаружить нестандартное соотношение концентраций некоторых соединений, которое не может возникнуть стандартным образом только за счет термоядерных (и потом — химических) реакций в скоплении.
OMC2 FIR4 находится около туманности Ориона и представляет собой облако из космических газа и пыли, в центре которого находятся молодые звезды. Туманность Ориона находится на расстоянии 1344 световых лет от Земли и представляет собой самую яркую из известных диффузную (излучающую свет) туманность.