Kosmiczny pył może być puszysty i porowaty jak gąbka, a nie zbity jak skała – te maleńkie cząstki budują gwiazdy i planety, zmieniając nasze wyobrażenia o kosmosie.
Kosmiczny pył – maleńkie cząsteczki, które pomagają tworzyć gwiazdy, planety i chemiczne budulce życia – może być znacznie bardziej gąbczasty i puszysty niż długo zakładano, twierdzi międzynarodowa grupa naukowców.
Profesor Martin McCoustra z Wydziału Inżynierii i Nauk Fizycznych Uniwersytetu Heriot-Watt współpracuje z innymi astrochemikami i astronomami z Niemiec, Japonii, USA i Hiszpanii w ramach projektu, który polega na przeanalizowaniu dziesięcioleci badań laboratoryjnych, obserwacyjnych i modelowych, aby odpowiedzieć na proste, lecz nierozstrzygnięte pytanie: Czy pył kosmiczny jest porowaty?
Wyniki ich badań, opublikowane w czasopiśmie Astronomy and Astrophysics Review, wskazują, że wiele ziaren pyłu w kosmosie wcale nie jest zwartymi, drobnymi skałami.
Prof. McCoustra, którego prace nad przeglądem były wspierane przez Radę ds. Badań Nauk Inżynieryjnych i Fizycznych, powiedział: W rzeczywistości przypominają one raczej małe, puszyste gąbki, usiane maleńkimi pustkami.
Podstawowe elementy przestrzeni kosmicznej
Ziarna pyłu są fundamentalne dla astronomii. Dominują w obszarach formowania się gwiazd, takich jak Filary Stworzenia, zapewniając powierzchnie dla reakcji chemicznych, które doprowadziły nas do progu życia, oraz wpływając na sposób, w jaki światło przemieszcza się w przestrzeni kosmicznej.
Dr Alexey Porapov z Uniwersytetu Friedricha Schillera w Jenie, główny autor przeglądu, powiedział: Jeśli te ziarna są porowate, oznacza to, że mają o wiele większą powierzchnię, niż myśleliśmy.
To mogłoby radykalnie zmienić nasze pojmowanie tego, jak powstają i ewoluują cząsteczki w kosmosie.
Naukowcy znaleźli wskazówki dotyczące porowatości pyłu dzięki różnym obserwacjom i misjom kosmicznym.
Cząsteczki zebrane z komet podczas misji Stardust przeprowadzonej przez NASA wykazały tę porowatość.
Misja Rosetta Europejskiej Agencji Kosmicznej na kometę 67P pozwoliła również na odkrycie niezwykle delikatnych, puszystych cząsteczek pyłu, z których niektóre miały porowatość przekraczającą 99%.
Podobne wnioski wyciągnięto z analizy cząstek pyłu międzyplanetarnego, które spadły na Ziemię.
Gąbczaste ziarna są bardziej kruche
Porowate ziarna mogłyby przyspieszyć formowanie się planet, łącząc się ze sobą łatwiej niż ziarna zwarte. Ich wewnętrzne puste przestrzenie mogą również stanowić chronione przestrzenie, w których formuje się woda i złożone cząsteczki organiczne – potencjalnie kluczowe kroki w kierunku powstania życia.
Ale porowatość sprawia, że pył jest kruchy.
Prof. McCoustra wyjaśnił: Ziarna gąbczaste mogą być łatwiej niszczone przez wstrząsy i promieniowanie podczas podróży przez przestrzeń międzygwiazdową.
Fundamentalne pytania dotyczące życia
Pomimo narastającej liczby dowodów, astronomowie pozostają podzieleni. Niektóre modele sugerują, że wysoka porowatość sprawiłaby, że ziarna pyłu byłyby zbyt zimne lub kruche, by dorównać temu, co teleskopy obserwują w obłokach międzygwiazdowych i młodych układach planetarnych.
McCoustra powiedział: Powinniśmy pamiętać, że prawie 100 lat temu astronomowie nie wierzyli, że cząsteczki mogą istnieć w kosmosie, ponieważ środowisko to uważano za zbyt surowe.
Dziś astrochemia jest uznawana za dziedzinę, która zajmuje się podstawowymi kwestiami dotyczącymi powstawania gwiazd i pochodzenia życia.
Astronomowie i astrochemicy, którzy przeprowadzili analizę, doszli do wniosku, że w celu rozstrzygnięcia tej dyskusji konieczne są dalsze obserwacje, prace laboratoryjne i modelowanie.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Więcej informacji:
Źródło: Heriot-Watt University
Na ilustracji: Mgławica, obszar formowania się gwiazd, w którym pył kosmiczny dominuje i wpływa na chemię kosmosu. Według nowych badań, cząstki pyłu w takich regionach mogą mieć gąbczastą, porowatą strukturę, co zmienia nasze rozumienie powstawania związków organicznych i planet. Źródło: Heriot-Watt University
