Por az űrben: 10 jó dolog, amit tudni kell

A NASA Hubble űrtávcsövének ezen a képén sötét porvonalak keresztezik a Centaurus A óriási elliptikus galaxist. Kép keresztülNASA, ESA és a Hubble örökség (STScI/AURA) -ESA/Hubble Collaboration.


Készítette: Preston Dyches/NASA Science

A legtöbbünk számára a port tisztítani, lemosni vagy le kell törölni. De a felszínen lebegő és a felszínen letelepedő apró részecskék fontos szerepet játszanak a Földön és a Naprendszerben zajló különféle folyamatokban. Tehát tegye félre ezt a tollporosítót néhány pillanatra, mivel megosztunk veletek 10 dolgot, amit a porról tudni kell.


1. A por nem piszkos, hanem azt jelentiapró

Nem minden, amit „pornak” nevezünk, ugyanabból az anyagból készül. Az otthoni por általában olyan dolgokból áll, mint a homok és a talaj részecskéi, a pollen, a korpásodás (elhalt hámsejtek), az állatszőr, a bútorrostok és a kozmetikumok. De az űrben a por utalhat bármilyen finom szemcsékre, amelyek kisebbek, mint egy homokszem. A por leggyakrabban kőzetdarabok vagy szénben gazdag, koromszerű szemcsék, de a külső Naprendszerben, távol a nap melegétől, gyakori az apró jégszemek megtalálása is. A galaxisok, beleértve a Tejutat is, óriási finom porfelhőket tartalmaznakfényévek- a hozzánk hasonló bolygórendszerek jövő generációinak összetevői.

A drámai, nagy és kicsi tollak jégrészecskéket és gőzt szórnak a híres „tigriscsíkok” mentén, a Szaturnusz Enceladus holdjának déli pólusa közelében. Kép keresztülNASA/JPL/Űrtudományi Intézet.

2. Egyesek nagyok, mások kicsik (a nagyok pedig leesnek)




A porszemek különböző méretűek, ami befolyásolja tulajdonságaikat. A részecskék rendkívül apróak lehetnek, néhány tíz nanométer (csupán milliárd méter) szélességűek, majdnem egy milliméter szélesek. Ahogy az várható, a kisebb porszemeket könnyebben lehet felemelni és meglökni, akár szél, akár mágneses, elektromos és gravitációs erők hatására. Még a napfény enyhe nyomása is elegendő a kisebb porrészecskék mozgatásához a térben. A nagyobb részecskék nehezebbek, és a gravitáció hatására könnyebben leülepednek.

Például a Földön az erős szél nagy mennyiségű port sodorhat a légkörbe. Míg a kisebb szemcsék nagy távolságokon szállíthatók, a nehezebb részecskék általában visszasüllyednek a talajba forrásuk közelében. A Szaturnusz Enceladus holdján jeges porrészecskék sugarai permeteznek több száz mérföldet felfelé a felszíntől; a nagyobb részecskék csak néhány tíz mérföldre (vagy kilométerre) emelkednek, és a földre esnek vissza, míg a legfinomabb részecskék elkerülik a Hold gravitációját, és a Szaturnusz körüli pályára lépnek, hogy létrehozzák a bolygó E gyűrűjét.

A por az M74 spirálgalaxisban vörösnek tűnik a NASA Spitzer űrtávcsövének képén. A Spitzer adatai bizonyítékokat szolgáltattak arra, hogy a szupernóvák - a hatalmas csillagok robbanásveszélyes halála - „porgyárakként” működnek, és galaxisokat vetnek be kozmikus porrészecskékkel. Kép keresztülNASA/JPL-Caltech/STScI.

3. MINDENHOL van


Általánosságban elmondható, hogy a bolygók közötti tér meglehetősen üres, de nem teljesen az. Az üstökösök által ledobott részecskék és az aszteroidák földbe vágott részecskéi megtalálhatók az egész Naprendszerben. Vegyünk egy térfogatot fél mérföld (1 kilométer) oldalra, és átlagosan néhány mikron méretű részecskéket (vörösvértest vastagságú szemcséket) kapunk.

Régebben a Naprendszerben sokkal több volt a por. Hatalmas mennyiségben volt jelen, amikor a bolygók összeolvadni kezdtek a Napot alkotó anyagkorongból. Valójában a gyengéden összeragadt porok valószínűleg a bolygóépítési folyamat legkorábbi magjai voltak. De honnan származik ez a por eredetileg? Ennek egy része olyan csillagokból származik, mint a mi napunk, amelyek későbbi éveikben lefújják külső rétegeiket. Sok azonban robbanó csillagokból is származik, amelyek fellendüléskor hatalmas mennyiségű port és gázt fújnak az űrbe.

A NASA Galileo űrszondájának képeiből készült mozaik a Jupiter gyűrűrendszerét mutatja, amelyet csak azután fedeztek fel, hogy az űrhajó elrepült a bolygó mellett, és látta a napfény által megvilágított gyűrűket. Kép keresztülNASA/JPL-Caltech/Cornell Egyetem.

4. Bizonyos szempontból


Bizonyos látószögekből könnyebben látható a por. Az apró részecskék szórják a fényt, attól függően, hogy mekkora a szemük. A nagyobb részecskék hajlamosak visszaszórni a fényt abba az irányba, ahonnan érkeztek, míg a nagyon apró részecskék hajlamosak eloszlatni a fényt előre, többé -kevésbé abba az irányba, ahonnan már ment. Ennek a tulajdonságnak köszönhetően az olyan szerkezeteket, mint a legfinomabb poros részecskékből készült bolygógyűrűk, a legjobban úgy lehet látni, hogy a nap hátulról megvilágítja őket. Például a Jupiter gyűrűit csak azután fedezték fel, hogy a Voyager 1 űrszonda elhaladt a bolygó mellett, ahol visszanézhetett és láthatta őket a nap háttérvilágítása. Ugyanezt a hatást láthatja napnyugtakor a poros szélvédőn keresztül nézve; amikor a nap felé nézel, a por sokkal jobban láthatóvá válik.

Egymás melletti filmek azt mutatják be, hogyan borította be a por a vörös bolygót 2018-ban, a NASA Mars Reconnaissance Orbiter jóvoltából. Kép a NASA/JPL-Caltech/MSSS-en keresztül.

5. A porviharok gyakoriak a Marson

A helyi porviharok gyakran előfordulnak a Marson, és időnként növekednek vagy egyesülnek, hogy regionális rendszereket alkossanak, különösen a déli tavasszal és nyáron, amikor a Mars a legközelebb van a naphoz. Ritkán előfordul, hogy a regionális viharok poros ködöt hoznak létre, amely körülveszi a bolygót, és eltakarja az alatta lévő felszíni jellemzőket. Néhány ilyen esemény valóban globális viharrá válhat, például 1971-ben, amely a Mars körüli pályára kötött első űrhajót, a NASA Mariner 9-et köszöntötte. 2018 közepén egy globális porvihar borította a Marsot, elrejtve a vörös bolygó felszínének nagy részét és megfenyegeti a NASA uber hosszú életű Opportunity roverjének további működését. Láttunk globális porviharokat is 1977 -ben, 1982 -ben, 1994 -ben, 2001 -ben és 2007 -ben.

A porviharok valószínűleg kihívásokat jelentenek a vörös bolygó jövőbeli űrhajósai számára. Bár a szél ereje a Marson nem olyan erős, mint a „The Mars” című film korai jelenetében ábrázolták, a viharok alatt felboruló por hatással lehet az elektronikára és az egészségre, valamint a napenergia elérhetőségére.


A szarharai port a szél Dél -Amerikába szállítja, ahol segíti az Amazonas megtermékenyítését. A NASA Goddard Űrrepülési Központján keresztül.

6. A Szaharából származó por globális

A Föld legnagyobb, legmelegebb sivatagát por köti össze legnagyobb trópusi esőerdőjével. A Szahara sivatag egy szinte megszakítatlan barna homok- és bozótcsík Afrika északi harmadában. Az Amazonas esőerdő nedves dzsungel sűrű zöld tömege, amely Dél -Amerika északkeleti részét borítja. De miután a Szaharán erős szél söpört végig, poros felhő emelkedik a levegőbe, elnyúlik a kontinensek között, és összeköti a sivatagot és a dzsungelt.

Ez a transz-kontinentális porút fontos a porok miatt-különösen a csádi Bodélé-depresszióból felszívott por miatt-egy ősi tómederben, ahol az elhalt mikroorganizmusokból álló ásványok tele vannak foszforral. A foszfor elengedhetetlen tápanyag a növényi fehérjékhez és a növekedéshez, amelyektől a tápanyagban szegény amazóniai esőerdő virágzik.

A Szaturnusz jeges gyűrűi, amelyeket a nap megvilágít. A külső, kékes kinézetű gyűrű teljes egészében jeges porrészecskékből áll, amelyeket az Enceladus hold szórt az űrbe. Kép keresztülNASA/JPL-Caltech/SSI.

7. Gyűrűk és dolgok

Az óriásbolygók gyűrűi különféle poros anyagokat tartalmaznak. A Jupiter gyűrűi finom kőporból készülnek. A Szaturnusz gyűrűi többnyire tiszta vizes jégből készülnek, más anyagokkal meghintve. (Mellék megjegyzés a Szaturnusz gyűrűiről: Bár a részecskék nagy része szikla nagyságú, sok finom por is van, és a halványabb gyűrűk egy része többnyire por, kevés vagy egyáltalán nincs nagy részecske.) Az Uránusz és a Neptunusz gyűrűiben lévő por sötét, kormos anyagból készült, valószínűleg szénben gazdag.

Idővel a por eltávolításra kerül a gyűrűrendszerekből a különböző folyamatok miatt. Például, a por egy része a bolygó légkörébe esik, míg a bolygók mágneses mezei magával ragadják, más része pedig a holdak és más gyűrűs részecskék felszínére kerül. A nagyobb részecskék végül új holdakat alkotnak, vagy ledarálódnak, és összekeverednek a bejövő anyaggal. Ez azt jelenti, hogy a gyűrűk idővel sokat változhatnak, így annak megértése, hogy a legapróbb gyűrűs részecskék hogyan mozognak, hatással van a gyűrűk történetére, eredetére és jövőjére.

Sötét holdpor ragaszkodik Gene Cernan, az Apollo 17 űrhajós űrruhájához a Hold felszínén tett kirándulás után. Kép keresztülNASA.

8. A holdpor ragacsos és beteg lehet

Tehát a por egyfajta dolog a Holdon. Amikor az Apollo űrhajósai meglátogatták a Holdat, azt találták, hogy a holdpor gyorsan beborítja szkafanderüket, és nehéz eltávolítani. Elég csiszoló hatású volt, kopást okozott szkafanderruhájukban, tömítéseikben és előlapjaikban. Emellett eltömítette a mechanizmusokat, például a szkafander végtagok ízületeit, és zavarta a rögzítőelemeket, például a cipzárat és a tépőzárat. Az űrhajósok azt is megjegyezték, hogy jellegzetes, csípős szaga volt, nem úgy, mint a puskapor, és szem- és tüdőirritáló hatású.

Ezen tulajdonságok közül sok nyilvánvalóan azzal magyarázható, hogy a holdi porrészecskék meglehetősen érdesek és szaggatottak. Míg a Földön a porrészecskéket a szél simább formákba borítja és őrli, az ilyen időjárás nem fordul elő annyira a Holdon. A holdpor szemcséinek érdessége nagyon megkönnyíti számukra, hogy ragaszkodjanak a felületekhez és felkarcolják őket. Ez azt is jelenti, hogy nem azok a dolgok, amelyeket szívesen lélegezne be, mivel szaggatott széleik károsíthatják a tüdő finom szöveteit.

Hubble űrtávcső képe az ISON üstökösről, 2013 -ban. Kép ​​a NASA -n, az ESA -n és a Hubble Heritage Team -en (STScI/AURA) keresztül

9. A por teszi az üstökösöket olyan csinosá

A legtöbb üstökös alapvetően por, szikla és jég. Idejük nagy részét a naptól távol töltik, kint a külső Naprendszer hűtött mélységeiben, ahol békésen szunnyadnak. De amikor pályájuk közelebb viszi őket a naphoz - vagyis nagyjából a Jupiter pályáján belül -, az üstökösök felébrednek. A felmelegedési hőmérsékletekre reagálva a felszíneiken és azok közelében lévő jéggázok gázokká válnak, kifelé és az üstökös felé távolodva, és helyenként fókuszált anyagsugarakat hoznak létre. A port elviszi ez a gyorsan táguló gáz, és az üstökös magja körül homályos felhőt hoz létre, amelyet kómának neveznek. A por egy része hosszú ösvénybe húzódik - az üstökös farkába.

A középpontban lévő sötét tárgy egy újszülött bolygórendszer poros korongja, amelyet a Hubble űrtávcső élén lát. Kép keresztülNASA/ESA/STScI/J. Bally (Colorado egyetem) és H. Throop (SWRI).

10. Nem csak mi vagyunk ilyen porosak

Naprendszerünkben a port folyamatosan feltöltik a nap mellett süvítő üstökösök és az esetenként előforduló aszteroida -ütközések, és ez mindig mozog, köszönhetően számos tényezőnek, például a bolygók gravitációjának és a napfény nyomásának. Ennek egy része teljesen kilökődik a Naprendszerünkből.

Teleszkópokkal sok más csillag körül is megfigyeljük a poros törmeléket. A saját rendszerünkhöz hasonlóan az ilyen korongokban lévő pornak idővel fejlődnie kell, le kell telepednie a bolygófelületeken, vagy ki kell dobnia, és ez azt jelenti, hogy a port fel kell tölteni ezekben a csillagrendszerekben is. Tehát, ha tanulmányozzuk a port a bolygónk környékén, akkor elmondhatjuk más rendszerekről, és fordítva. Más bolygórendszerekből származó porszemek is áthaladnak a szomszédságunkon - néhány űrhajó ténylegesen rögzítette és elemezte néhányat -, és kézzelfogható módot kínál számunkra más csillagok anyagának tanulmányozására.

Lényeg: Tíz tény a porról az űrben és a Földön.