А у вас под диваном пыль. Космическая! Как и зачем искать частицы метеоритов у себя дома
Космическую пыль можно обнаружить на крыше вашего дома. Да и «лохмотья» за диваном и тоже частично космического происхождения. Фото: Hananeko_Studio/Shutterstock/Fotodom
Космическая пыль – это где-то в космосе? Вы удивитесь: ее можно обнаружить на крыше вашего дома. Да и «лохмотья» за диваном и тоже частично космического происхождения. И мы не знаем, как вы теперь посмотрите вот на такую новость. Ученые обнаружили, что часть космической пыли имеет загадочное происхождение. Они назвали такую пыль «Чужой». Проведите пальцем по полке: Чужой теперь непосредственно на вас. Статья опубликована в журнале Science Advances.
ЭХО ПАДАЮЩЕЙ ЗВЕЗДЫ
Если вы хоть раз давали волю романтическому настрою и выходили просто так под звездное небо, вы, конечно, видели падающие звезды. Главное успеть загадать желание! В школе вам рассказывали, что это вовсе не звезды. Это метеоры – частицы космического вещества, которые на громадной скорости врезаются в земную атмосферу. Часто это очень мелкие частицы. Достаточно песчинки в несколько миллиметров, чтобы люди, следя за ее полетом, громко ахнули.
Но задумывались ли вы: а куда потом все это девается?
Это не звезды, а метеоры – частицы космического вещества, которые на громадной скорости врезаются в земную атмосферу. Фото: Belish/Shutterstock/Fotodom.
Горошинки и песчинки плавятся и дробятся еще мельче. Каждая падающая звезда оставляет за собой след из миллионов крошечных «небесных тел» размерами в сотые и тысячные доли миллиметра.
- Входящая в атмосферу частица может расплавиться полностью и превратиться в шарик стекла – такие объекты называют космическими шариками или сферулами, - рассказал KP.RU научный сотрудник Лаборатории метеоритики и космохимии Института геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского РАН Константин Рязанцев. - Если частица долетает неизмененной, что редко, но возможно, или плавится частично, то она может быть пористой, как кусочек пемзы или шлака, и такие «пылинки» называются микрометеоритами.
Эта пыль не может с такой же прытью устремиться к Земле: скорость потеряна, а сама она так мелка, что висит на высоте, как тополиный пух. Висит, парит, причудливо перемещается. Частичка размером в миллиметр планирует с высоты в 20 км около получаса, а совсем мелкая (0,01 мм) – 20 суток, уточняет Константин Рязанцев. Но так или иначе она опускается вниз и оказывается на Земле. Гравитации никто не избежит.
ТОННЫ ВЕЩЕСТВА
Подсчитать, сколько же именно космической пыли Земля получает в сутки не так-то просто. В 2021 году ученые оценили поток иноземного вещества на девственно чистом антарктическом снегу, около станции Конкордия. Оказалось, в год на квадратный метр падает чуть более десяти микрограммов, но на всю Землю – 14,2 тонны в сутки. Три слона!
Куда-то же эти «слоны» делись? Простой ответ: космическая пыль везде. Вы ее вдыхаете. Вы ее едите. Чаще всего она смешана с «аборигенной» пылью и незаметна. Но иногда дает о себе знать. Челябинский метеорит, прогремевший над Россией в феврале 2013-го, изрядно напылил. Мощный хвост, напоминающий хвост лисицы, заметил метеорологический спутник Suomi NPP. За четыре дня это облако обогнуло Северное полушарие и вернулось к Уралу.
Если космическая пыль «здесь и сейчас» нас окружает, можно ее как-то поймать и на нее посмотреть?
Фото: Denis Belitsky/Shutterstock/Fotodom
Долгое время считалось, что нет. В начале 2010-х годов один популярный западный телеканал выпустил сюжет об американских школьниках. Они под руководством креативного учителя устанавливали на крышах школы ловушки, месяц копили, а потом собирали содержимое. Дети были уверены, что прикасаются к космосу.
Святая простота, решили все. «А стоит попробовать!» – подумал норвежский ученый Йон Ларсен. И полез на крышу. Выбирал, понятное дело, крыши плоские. И пыли больше, и сам не свалится. И так семь лет.
Выпустил инструкцию для таких же чудиков, как пыль собирать, и как ее под микроскопом опознать. Окучивал представителей высокой науки, чтобы проверить результаты.
Итогом стал Атлас пыли, где каждая пылинка сфотографирована крупно, и рассказано, откуда она пришла и как через атмосферу летела. С тех пор факт, что пыль извне в самом деле есть около нас, и ее можно пощупать, считается доказанным.
Ну, условно доказанным. Скептики все равно остаются. И считают, что Йон фотографирует земное и обыденное. Впрочем, теперь уже не только Йон. Вслед за ним к забаве подключились тысячи энтузиастов по всей планете.
НЕ ТОРОПИТЕСЬ С ВЛАЖНОЙ УБОРКОЙ
- В квартире, где периодически открываются окна, космическая пыль точно будет. Но вот найти и опознать именно ее среди обычной - задача нетривиальная, - говорит Константин Рязанцев.
Залететь к нам в квартиру могут только самые маленькие частицы, примерно 10-50 микрон и меньше, уточняет он. Конечно, такие крупицы видны лишь в микроскоп.
В квартире, где периодически открываются окна, космическая пыль точно будет. Но вот найти и опознать именно ее среди обычной - задача нетривиальная.
Фото: Алексей БУЛАТОВ.
Вот только всегда ли самодеятельный ученый или школьник, обнаружив сферулу, может быть уверен, что она именно космическая? Да никогда, разочаровывает Константин Рязанцев:
- Точно так же хорошо потоками воздуха переносится микронная «продукция» промышленного производства или городского транспорта, где часто возникают такие же округлые переплавленные частички. Вулканы тоже могут добавлять свой вклад. Поэтому даже обнаружив в квартире микронные шарики нельзя будет точно утверждать, что они именно космического происхождения.
ЧУЖИЕ ЗДЕСЬ ХОДЯТ
Что дает собирательство пыли? Это имеет научный смысл? Ответ на этот вопрос дает свежая статья в журнале Science Advances. Международная группа ученых из Великобритании, Нидерландов и Японии решила изучить пылинки. Часть материала взяли изо льдов Антарктиды. Другую - с городских крыш.
Оказалось, что сферулы что с крыш, что изо льдов - похожие. Но самое интересное: выяснилось, что происхождение каждой десятой пылинки «в лоб» определить не удается. Их источником не могут быть известные нам космические тела. Чужаков выдал химический и изотопный состав. В них слишком много серы, и нет обычно минерала магнетита. Еще загадочнее, что пылинки оказались как бы слоеными пирожками: слои, богатые изотопом кислорода (кислород-16) чередуются с оболочками, бедными кислородом. Это говорит как минимум об очень странных условиях, которые царили на родительском теле.
Оказалось, что сферулы что с городских крыш, что изо льдов Антарктиды - похожие. Фото: YURIMA/Shutterstock/Fotodom.
Что же это было за тело? Вы удивитесь, но пылинки рассказали и это. Ученые посмотрели, как именно они оплавлены, и восстановили скорость их прилета в атмосферу (около 15 километров в секунду). Что дало примерное представление об орбите. Оказалось, родительское тело, или группа тел, расположены (или располагались) неподалеку от Земли.
Видимо, это была очень древняя «планета» (астероид). Теоретики предполагали, что такой тип вещества в ранней Солнечной системе быть должен. Но у них в руках не было ни единого метеорита с таким составом. Теперь есть! Но – в виде пылинок.
Вот такое потрясающее открытие сделали, просто собирая пыль. Сотни миллионов долларов стоит доставка инопланетного вещества на Землю космическими аппаратами. И почти ничего не стоит собрать пыль на подоконнике.
КСТАТИ
Микроследы Тунгусского метеорита
Тунгусское событие (именно так сейчас предпочитают говорить – избегая слова «метеорит») остается жгучей тайной. Ни кратера, но самого метеорита так и не нашли.
Однако кое-какие научные данные о веществе Тунгусского метеорита есть, и они получены именно благодаря «космической пыли», рассказал Константин Рязанцев. Причем научная работа выполнена в его «родной» лаборатории метеоритики и космохимии:
- В районе взрыва существенно повышена концентрация сферул. И вполне вероятно, что это связано именно со взрывом и рассеянием вещества метеорита в атмосфере. Состав этих шариков относится к каменным метеоритам – хондритам. И наверняка это был не железный метеорит. Так что именно «космическая пыль» дала хоть какую-то зацепку к решению загадки этого уникального события.
Сферулы из района падения Тунгусского метеорита. Фото: предоставлены Константином Рязанцевым.
Сферулы из района падения Тунгусского метеорита. Фото: предоставлены Константином Рязанцевым.
МИКРОСКОП И ТЕРПЕНИЕ
Я хочу прикоснуться к небесному! Как быть?
! Выберите место подальше от цивилизации. Искать следы космоса на главной улице города бессмысленно;
! Вам нужна плоская крыша с бортиками. Соблюдая технику безопасности, поднимитесь туда и аккуратно соберите пыль в мешочек с помощью щетки;
! Высыпьте пыль на ровную поверхность. Проведите над ней неодимовым магнитом. То, что притянется, аккуратно снимите с магнита. Остальное можно выбрасывать;
! Внимательно рассмотрите собранное магнитом в микроскоп (обычный школьный) при увеличении в несколько десятков раз. Вас интересуют круглые шарики (сферулы). Кончиком иглы отделите их от остальных;
! Опознать космическую сферулу может только специалист – трубы заводов и автомобили выбрасывают в воздух похожие шарики. И все-таки вероятность велика. Если наберете десяток сферул, часть точно будет космической.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ
Российские ученые нашли на Марсе первый «живой» вулкан