Kako izračunati kvadratne metre.  Geografske značilnosti z največjo površino.  Več o območju

Kako izračunati kvadratne metre. Geografske značilnosti z največjo površino. Več o območju

Iz knjige »Pisma Mahatme« je znano, da so Mahatme že konec 19. stoletja jasno dale vedeti, da je vzrok podnebnih sprememb v spremembi količine kozmičnega prahu v zgornji atmosferi. Kozmični prah je prisoten povsod v vesolju, vendar so območja z visoko vsebnostjo prahu in so manjša. Sončni sistem v svojem gibanju prečka oboje, kar se odraža v podnebju Zemlje. Kako pa se to zgodi, kakšen je mehanizem vpliva tega prahu na podnebje?

Ta objava pritegne pozornost na prašni rep, vendar je tudi slika dobro prikazana dejanske dimenzije prah "krzneni plašč" - preprosto je ogromen.

Če vemo, da je premer Zemlje 12.000 km, lahko rečemo, da je njena povprečna debelina vsaj 2.000 km. Ta "krzneni plašč" privlači Zemlja in neposredno vpliva na atmosfero in jo stisne. Kot je navedeno v odgovoru: "... neposredni vpliv zadnje do nenadne spremembe temperature ... ”- res neposredno v pravem pomenu besede. V primeru zmanjšanja mase kozmičnega prahu v tem "krznenem plašču", ko Zemlja prehaja skozi vesolje z nižjo koncentracijo kozmičnega prahu, se tlačna sila zmanjša in atmosfera se razširi, kar spremlja njeno ohlajanje. To je bilo implicirano v besedah ​​odgovora: »...to ledene dobe, kot tudi obdobja, ko je temperatura kot »karbonska doba«, so posledica zmanjševanja in dviga oziroma širjenja naše atmosfere, širitve, ki je sama posledica iste meteorne prisotnosti, t.j. je posledica manjše prisotnosti kozmičnega prahu v tem "krznenem plašču".

Druga nazorna ilustracija obstoja tega elektrificiranega plina in prahu "krznenega plašča" lahko služi kot že vsem znana električna razelektritev v zgornji atmosferi, ki prihaja iz nevihtnih oblakov v stratosfero in zgoraj. Območje teh izpustov zavzema višino od zgornje meje nevihtnih oblakov, od koder izvirajo modri "jetji", do 100-130 km, kjer se pojavljajo velikanski bliski rdečih "vilincev" in "spritov". Te izpuste si izmenjujeta skozi nevihtne oblake dve veliki naelektreni masi - Zemlja in masa kozmičnega prahu v zgornji atmosferi. Pravzaprav se ta "krzneni plašč" v svojem spodnjem delu začne od zgornje meje tvorbe oblakov. Pod to mejo pride do kondenzacije atmosferske vlage, kjer kozmični prašni delci sodelujejo pri ustvarjanju kondenzacijskih jeder. Poleg tega ta prah pade na zemeljsko površino skupaj s padavinami.

V začetku leta 2012 so se na internetu pojavila sporočila na zanimivo temo. Tukaj je eden izmed njih: (Komsomolskaya Pravda, 28. februar 2012)

»Nasini sateliti so pokazali: nebo se je zelo približalo Zemlji. V zadnjem desetletju - od marca 2000 do februarja 2010 - se je višina oblačne plasti zmanjšala za 1 odstotek ali, z drugimi besedami, za 30-40 metrov. In to zmanjšanje je predvsem posledica dejstva, da se je na velikih nadmorskih višinah začelo oblikovati vse manj oblakov, poroča infoniac.ru. Tam jih vsako leto manj in manj. Po takomu trevozhnomu vyvodu so prišli uchenye iz Univerciteta Oklenda (Novaya Zelandiya) proanalizirovav Specifikacije pervyh 10 let Merilni vycotnocti oblakov, poluchennye mnogouglovym cpektroradiometrom (MISR) c kocmicheckogo aparata NASA Ter.

Čeprav ne vemo natančno, kaj je povzročilo zmanjšanje višine oblakov, – je priznal raziskovalec profesor Roger Davies (Roger Davies). »Toda morda je to posledica sprememb v cirkulaciji, ki vodijo v nastanek oblakov na veliki nadmorski višini.

Klimatologi opozarjajo: če bodo oblaki še naprej padali, bi to lahko pomembno vplivalo na globalne podnebne spremembe. Nižja oblačnost bi lahko z odvajanjem toplote v vesolje pomagala, da se Zemlja ohladi in upočasni globalno segrevanje. Lahko pa predstavlja tudi negativni povratni učinek, torej spremembo, ki jo povzroči globalno segrevanje. Vendar pa znanstveniki ne morejo dati odgovora, ali je mogoče na podlagi podatkov v oblaku kaj povedati o prihodnosti našega podnebja. Čeprav optimisti menijo, da je 10-letno obdobje opazovanja prekratko za takšne globalne zaključke. Članek o tem je bil objavljen v reviji Geophysical Research Letters.

Domnevamo lahko, da je položaj zgornje meje tvorbe oblakov neposredno odvisen od stopnje stiskanja atmosfere. Kar so ugotovili znanstveniki z Nove Zelandije, je lahko posledica povečanega stiskanja, v prihodnosti pa lahko služi kot kazalnik podnebnih sprememb. Tako je na primer s povečanjem zgornje meje tvorbe oblakov mogoče sklepati o začetku globalnega hlajenja. Trenutno lahko njihove raziskave kažejo, da se globalno segrevanje nadaljuje.

Samo segrevanje poteka neenakomerno ločena ozemlja Zemlja. Obstajajo območja, kjer povprečna letna temperatura znatno presega povprečje celotnega planeta in doseže 1,5 - 2,0 ° C. Obstajajo tudi območja, kjer se vreme spreminja tudi v smeri hlajenja. Vendar pa povprečni rezultati kažejo, da se je na splošno v stoletnem obdobju povprečna letna temperatura na Zemlji povečala za približno 0,5 °C.

Zemljina atmosfera je odprt sistem, ki razprši energijo, t.j. absorbira toploto sonca in zemeljskega površja, toploto tudi oddaja nazaj na zemeljsko površino in v vesolje. Te toplotne procese opisuje toplotna bilanca Zemlje. V toplotnem ravnovesju Zemlja oddaja v vesolje natanko toliko toplote, kot jo prejme od Sonca. To toplotno bilanco lahko imenujemo nič. Toda toplotna bilanca je lahko pozitivna, ko se podnebje segreje, in negativno, ko je podnebje hladnejše. Se pravi, s pozitivnim ravnovesjem Zemlja absorbira in akumulira več toplote, kot jo oddaja v vesolje. Pri negativno saldo- obratno. Trenutno ima Zemlja jasno pozitivno toplotno bilanco. Februarja 2012 se je na internetu pojavilo sporočilo o delu znanstvenikov iz ZDA in Francije na to temo. Tukaj je izvleček iz sporočila:

»Znanstveniki so na novo definirali toplotno ravnovesje Zemlje

Naš planet še naprej absorbira več energije, kot jo vrača v vesolje, so ugotovili raziskovalci iz ZDA in Francije. In to kljub izjemno dolgemu in globokemu zadnjem sončnemu minimumu, ki je pomenil zmanjšanje pretoka žarkov, ki so prihajali iz naše zvezde. Ekipa znanstvenikov pod vodstvom Jamesa Hansena, direktorja Inštituta Goddard za vesoljske študije (GISS), je izvedla najbolj natančno ta trenutek izračun energetske bilance Zemlje za obdobje od 2005 do vključno 2010.

Izkazalo se je, da planet zdaj absorbira v povprečju 0,58 vata presežne energije na kvadratni meter površine. To je trenutni presežek dohodka nad potrošnjo. Ta vrednost je nekoliko nižja od navedene preliminarne ocene, vendar kaže na dolgotrajno zvišanje srednje temperature. (…) Ob upoštevanju drugih kopenskih in satelitskih meritev so Hansen in njegovi sodelavci ugotovili, da zgornja plast glavnih oceanov absorbira 71 % prikazane presežne energije, Južni ocean še 12 %, prepad (območje med 3. in 6 kilometrov globine) absorbira 5 %, led - 8 % in kopno - 4 %.

«… globalnega segrevanja prejšnjega stoletja ni mogoče kriviti velika nihanja pri sončni aktivnosti. Morda se bo v prihodnosti vpliv Sonca na ta razmerja spremenil, če se bo uresničila napoved njegovega globokega spanca. Zaenkrat pa je treba vzroke podnebnih sprememb v zadnjih 50-100 letih iskati drugje. ...".

Najverjetneje bi moralo biti iskanje v spremembi povprečnega tlaka ozračja. Mednarodna standardna atmosfera (ISA), sprejeta v 20. letih prejšnjega stoletja, določa pritisk 760 mm rt. Umetnost. na morski gladini, na zemljepisni širini 45° pri povprečni letni površinski temperaturi 288K (15°C). Toda zdaj ozračje ni takšno, kot je bilo pred 90 - 100 leti, ker. njegovi parametri so se očitno spremenili. Današnje ozračje, ki se segreva, bi moralo imeti povprečno letno temperaturo 15,5°C pri novem tlaku morske gladine na isti zemljepisni širini. Standardni model zemeljske atmosfere povezuje temperaturo in tlak z nadmorsko višino, kjer na vsakih 1000 metrov višine troposfere od morske gladine temperatura pade za 6,5 ​​°C. Preprosto je izračunati, da 0,5 ° C predstavlja 76,9 metra višine. Če pa ta model vzamemo za površinsko temperaturo 15,5°C, ki jo imamo zaradi globalnega segrevanja, potem nam bo pokazal 76,9 metra pod morsko gladino. To nakazuje, da stari model ne ustreza današnjim realnostim. Referenčne knjige nam povedo, da se pri temperaturi 15 ° C v spodnjih plasteh ozračja tlak zmanjša za 1 mm rt. Umetnost. z dvigom vsakih 11 metrov. Od tu lahko ugotovimo razliko v tlaku, ki ustreza višinski razliki 76,9 m., in to bo najlažji način za določitev povečanja pritiska, ki je povzročil globalno segrevanje.

Povečanje tlaka bo enako:

76,9 / 11 = 6,99 mm rt. Umetnost.

Vendar pa lahko natančneje določimo pritisk, ki je povzročil segrevanje, če se obrnemo na delo akademika (RANS) Inštituta za oceanologijo. PP Shirshov RAS OG Sorokhtina "Adiabatska teorija učinka tople grede" Ta teorija strogo znanstveno opredeljuje učinek tople grede planetarne atmosfere, daje formule, ki določajo površinsko temperaturo Zemlje in temperaturo na kateri koli ravni troposfere, ter razkriva tudi popolno neuspeh teorij o vplivu "toplogrednih plinov" na segrevanje podnebja. Ta teorija je uporabna za razlago spremembe atmosferske temperature glede na spremembo povprečnega atmosferskega tlaka. Po tej teoriji morata tako ISA, sprejeta v dvajsetih letih prejšnjega stoletja, kot tudi dejanska atmosfera v tem trenutku upoštevati isto formulo za določanje temperature na kateri koli ravni troposfere.

Torej, "Če je vhodni signal tako imenovana temperatura popolnoma črnega telesa, ki označuje segrevanje telesa, ki je oddaljeno od Sonca na razdalji Zemlja-Sonce, samo zaradi absorpcije sončnega sevanja ( Tbb\u003d 278,8 K \u003d +5,6 ° C za Zemljo), nato povprečna površinska temperatura Ts linearno odvisno od tega":

Т s = b α ∙ Т bb ∙ р α , (1)

kje b– faktor lestvice (če se meritve izvajajo v fizičnih atmosferah, potem za Zemljo b= 1,186 atm–1); Tbb\u003d 278,8 K \u003d + 5,6 ° С - segrevanje zemeljske površine samo zaradi absorpcije sončnega sevanja; α je adiabatni indeks, katerega povprečna vrednost za vlažno troposfero Zemlje, ki absorbira infrardeče žarke, je 0,1905 ".

Kot je razvidno iz formule, temperatura Ts je odvisen tudi od tlaka p.

In če to vemo povprečna površinska temperatura zaradi globalnega segrevanja se je povečala za 0,5 °C in je zdaj 288,5 K (15,5 °C), potem lahko iz te formule ugotovimo, kakšen pritisk na morski gladini je pripeljal do tega segrevanja.

Pretvorimo enačbo in poiščemo ta tlak:

p α = T s : (bα T bb),

p α \u003d 288,5 : (1,186 0,1905 278,8) = 1,001705,

p = 1,008983 atm;

ali 102235,25 Pa;

ali 766,84 mm. rt. Umetnost.

Iz dobljenih rezultatov je razvidno, da je segrevanje povzročilo povečanje povprečnega atmosferskega tlaka za 6,84 mm rt. Umetnost., kar je precej blizu zgornjemu rezultatu. To je majhna vrednost, glede na to, da so vremenske spremembe atmosferskega tlaka znotraj 30 - 40 mm rt. Umetnost. pogost pojav na tem območju. Razlika v tlaku med tropskim ciklonom in celinskim anticiklonom lahko doseže 175 mm rt. Umetnost. .

Torej je relativno majhno povprečno letno povečanje atmosferskega tlaka povzročilo opazno segrevanje podnebja. To je dodatna kompresija. zunanje sile govori o izdelavi določeno delo. In ni pomembno, koliko časa je bilo porabljenega za ta proces - 1 uro, 1 leto ali 1 stoletje. Rezultat tega dela je pomemben - zvišanje temperature ozračja, kar kaže na povečanje njegove notranje energije. Ker je zemeljsko ozračje odprt sistem, mora nastalo presežek energije oddajati okolju, dokler se ne vzpostavi nova raven. toplotna bilanca z novo temperaturo. Okolje za ozračje je zemeljski svod z oceanom in odprtim prostorom. Zemljini svod z oceanom, kot je navedeno zgoraj, trenutno "... še naprej absorbira več energije, kot se vrača v vesolje". Toda pri sevanju v vesolje je situacija drugačna. Za sevalno sevanje toplote v prostor je značilna sevalna (efektivna) temperatura T e, pod katerim je ta planet viden iz vesolja in ki je opredeljen na naslednji način:

Kjer je σ = 5,67. 10 -5 erg / (cm 2 s. K 4) - Stefan-Boltzmannova konstanta, S je sončna konstanta na oddaljenosti planeta od Sonca, AMPAK- albedo ali odbojnost planeta, ki jo večinoma uravnava njegova oblačnost. Za Zemljo S= 1,367. 10 6 erg / (cm 2. s), AMPAK≈ 0,3 torej T e= 255 K (-18 °С);

Temperatura 255 K (-18 °C) ustreza nadmorski višini 5000 metrov, t.j. višina intenzivnega nastajanja oblakov, ki se je po mnenju znanstvenikov z Nove Zelandije v zadnjih 10 letih zmanjšala za 30-40 metrov. Posledično se površina krogle, ki oddaja toploto v vesolje, zmanjša, ko se atmosfera stisne od zunaj, kar pomeni, da se zmanjša tudi sevanje toplote v prostor. Ta dejavnik očitno vpliva na segrevanje. Nadalje je iz formule (2) razvidno, da je sevalna temperatura zemeljskega sevanja praktično odvisna samo od AMPAK je zemeljski albedo. Toda vsako povečanje površinske temperature poveča izhlapevanje vlage in poveča oblačnost Zemlje, to pa poveča odbojnost zemeljske atmosfere in s tem albedo planeta. Povečanje albeda vodi do znižanja sevalne temperature zemeljskega sevanja, s tem pa do zmanjšanja toplotnega toka, ki uhaja v vesolje. Tu je treba opozoriti, da se zaradi povečanja albeda poveča odboj sončne toplote iz oblakov v vesolje in zmanjša njen pretok na zemeljsko površino. Toda tudi če vpliv tega faktorja, ki deluje v nasprotni smeri, popolnoma kompenzira vpliv faktorja povečanja albeda, potem tudi takrat obstaja dejstvo, da vsa odvečna toplota ostane na planetu. Zato celo manjša sprememba srednji atmosferski tlak vodi do opaznih podnebnih sprememb. Povečanje atmosferskega tlaka olajša tudi rast same atmosfere zaradi povečanja količine plinov, ki jih prinaša meteorna snov. To je notri na splošno diagram globalnega segrevanja zaradi povečanja atmosferskega tlaka, katerega primarni vzrok je v vplivu kozmičnega prahu na zgornjo atmosfero.

Kot smo že omenili, se segrevanje na določenih območjih Zemlje pojavlja neenakomerno. Posledično se nekje tlak ne dvigne, nekje se celo zniža, kjer pa se poveča, je to mogoče razložiti z vplivom globalnega segrevanja, saj sta temperatura in tlak medsebojno odvisna. standardni model zemeljsko atmosfero. Samo globalno segrevanje je razloženo s povečanjem vsebnosti umetnih "toplogrednih plinov" v ozračju. Toda v resnici temu ni tako.

Da to preverimo, se še enkrat obrnimo na "adiabatsko teorijo učinka tople grede" akademika O. G. Sorokhtina, kjer je znanstveno dokazano, da tako imenovani "toplogredni plini" nimajo nobene zveze z globalnim segrevanjem. In da tudi če zemeljsko zračno atmosfero nadomestimo z atmosfero, sestavljeno iz ogljikovega dioksida, potem to ne bo vodilo do segrevanja, ampak, nasprotno, do nekega hlajenja. Edini prispevek"toplogredni plini" lahko prispevajo k segrevanju z dodajanjem mase celotnemu ozračju in s tem s povečanjem pritiska. Ampak, kot je zapisano v tem delu:

"Do različne ocene Trenutno zaradi zgorevanja naravnih goriv v ozračje vstopi približno 5–7 milijard ton ogljikovega dioksida ali 1,4–1,9 milijarde ton čistega ogljika, kar ne le zmanjša toplotno zmogljivost ozračja, ampak tudi nekoliko poveča njegovo skupni tlak. Ti dejavniki delujejo v nasprotnih smereh, posledično se povprečna temperatura zemeljskega površja zelo malo spreminja. Tako se na primer z dvakratnim povečanjem koncentracije CO 2 v zemeljskem ozračju z 0,035 na 0,07 % (volumensko), kar se pričakuje do leta 2100, tlak poveča za 15 Pa, kar bo povzročilo zvišanje temperature okoli 7.8 . 10 -3 K".

0,0078°C je res zelo malo. Tako se znanost začenja zavedati, da niti nihanja sončne aktivnosti niti povečanje koncentracije "toplogrednih" plinov, ki jih je ustvaril človek, v ozračju ne vplivajo na sodobno globalno segrevanje. In oči znanstvenikov se obrnejo v kozmični prah. To je naslednje sporočilo z interneta:

Je za podnebne spremembe kriv vesoljski prah? (05. april 2012,) (...) Začel se je nov raziskovalni program, da bi ugotovili, koliko tega prahu vstopi v Zemljino atmosfero in kako lahko vpliva na naše podnebje. Verjame se, da bo natančna ocena prahu pomagala tudi pri razumevanju, kako se delci prenašajo skozi različne plasti Zemljine atmosfere. Znanstveniki z univerze v Leedsu so že predstavili projekt preučevanja vpliva kozmičnega prahu na zemeljsko atmosfero, potem ko so prejeli 2,5 milijona evrov nepovratnih sredstev Evropskega raziskovalnega sveta. Projekt je zasnovan za 5 let raziskovanja. Mednarodno ekipo sestavlja 11 znanstvenikov v Leedsu in še 10 raziskovalnih skupin v ZDA in Nemčiji (…)”.

Pomirjujoče sporočilo. Videti je, da je znanost vse bližje odkritju pravi razlog sprememba podnebja.

V zvezi z vsem navedenim lahko dodamo, da je v prihodnosti predvidena revizija osnovnih konceptov in fizikalnih parametrov, ki se nanašajo na zemeljsko atmosfero. Klasična definicija, da atmosferski tlak nastane zaradi gravitacijskega privlačenja zračnega stebra na Zemljo, ni povsem resnična. Od tod tudi vrednost mase atmosfere, izračunana iz atmosferskega tlaka, ki deluje na celotno površino Zemlje, postane napačna. Vse postane veliko bolj zapleteno, ker. Bistvena sestavina atmosferskega tlaka je stiskanje atmosfere z zunanjimi silami magnetnega in gravitacijskega privlačenja mase kozmičnega prahu, ki nasiči zgornje plasti atmosfere.

To dodatno stiskanje Zemljine atmosfere je bilo vedno, v vsakem trenutku, ker. v vesolju ni območij brez kozmičnega prahu. In ravno zaradi te okoliščine ima Zemlja dovolj toplote za razvoj biološkega življenja. Kot je navedeno v Mahatminem odgovoru:

»... da je toplota, ki jo Zemlja prejme od sončnih žarkov, sama po sebi več, le tretjino, če ne manj, količine, ki jo prejme neposredno od meteorjev«, t.j. iz meteorskega prahu.

Ust-Kamenogorsk, Kazahstan, 2013

KOZMIČNI PRAH, trdni delci z značilno velikostjo od približno 0,001 mikrona do približno 1 mikrona (in morda do 100 mikronov ali več v medplanetarnem mediju in protoplanetarnih diskih), ki ga najdemo v skoraj vseh astronomskih objektih: od solarni sistem v zelo oddaljene galaksije in kvazarje. Značilnosti prahu (koncentracija delcev, kemična sestava, velikost delcev itd.) se od enega predmeta do drugega močno razlikujejo, tudi za predmete iste vrste. Kozmični prah razprši in absorbira vpadno sevanje. Razpršeno sevanje z enako valovno dolžino kot vpadno sevanje se širi v vse smeri. Sevanje, ki ga absorbira prašno zrno, se pretvori v toplotno energijo in delec običajno seva v daljšem območju valovne dolžine spektra v primerjavi z vpadnim sevanjem. Oba procesa prispevata k izumrtju - slabšenju sevanja nebesnih teles s prahom, ki se nahaja na vidni liniji med objektom in opazovalcem.

Prašne predmete preučujemo v skoraj celotnem območju elektromagnetnih valov - od rentgenskih žarkov do milimetra. Električni dipolno sevanje hitro vrteči se ultrafini delci očitno nekaj prispevajo k mikrovalovnemu sevanju pri frekvencah 10-60 GHz. Pomembna vloga igrajo laboratorijske poskuse, v katerih merijo lomne indekse ter absorpcijske spektre in matrike sipanja delcev - analogov kozmičnih prašnih zrn, simulirajo procese nastajanja in rasti ognjevzdržnih prašnih zrn v atmosferah zvezd in protoplanetarnih diskov, preučujejo nastajanje molekul in razvoj hlapnih komponent prahu pod pogoji, podobnimi tistim, ki obstajajo v temnih medzvezdnih oblakih.

Vesoljski prah najdemo v različnih fizične razmere, se neposredno preučujejo v sestavi meteoritov, ki so padli na zemeljsko površje, v zgornje plasti zemeljske atmosfere (medplanetarni prah in ostanki majhnih kometov), ​​med leti vesoljskih plovil na planete, asteroide in komete (bližnjeplanetarni in kometni prah ) in zunaj heliosfere (medzvezdni prah). Zemeljska in vesoljska oddaljena opazovanja kozmičnega prahu pokrivajo Osončje (medplanetarni, cirkumplanetarni in kometni prah, prah v bližini Sonca), medzvezdni medij naše Galaksije (medzvezdni, okrogzvezdni in meglični prah) in druge galaksije (zunajgalaktični prah) kot zelo oddaljeni objekti (kozmološki prah).

Kozmični prašni delci so v glavnem sestavljeni iz ogljikovih snovi (amorfni ogljik, grafit) in magnezijevo-železovih silikatov (olivini, pirokseni). Kondenzirajo in rastejo v atmosferah zvezd poznih spektralnih razredov in v protoplanetarnih meglicah, nato pa se s pritiskom sevanja izvržejo v medzvezdni medij. V medzvezdnih oblakih, še posebej gostih, ognjevzdržni delci še naprej rastejo zaradi kopičenja atomov plina, pa tudi, ko delci trčijo in se držijo skupaj (koagulacija). To vodi do pojava lupin hlapnih snovi (predvsem ledu) in do nastanka poroznih agregatnih delcev. Uničenje prašnih zrn nastane kot posledica disperzije v udarnih valovih, ki nastanejo po eksplozijah supernove, oz izhlapevanje med procesom nastajanja zvezd, ki se je začel v oblaku. Preostali prah se še naprej razvija v bližini nastale zvezde in se kasneje pokaže v obliki medplanetarnega prašnega oblaka ali kometnih jeder. Paradoksalno je, da je prah okoli razvitih (starih) zvezd "svež" (nedavno nastal v njihovi atmosferi), okoli mladih zvezd pa je star (razvit kot del medzvezdnega medija). Domneva se, da se je kozmološki prah, ki morda obstaja v oddaljenih galaksijah, zgostil v izmetih snovi po eksplozijah masivnih supernov.

Lit. glej pri sv. Medzvezdni prah.

Kozmični prah na Zemlji se najpogosteje nahaja v določenih plasteh oceanskega dna, ledenih ploščah polarnih območij planeta, nahajališčih šote, težko dostopnih mestih v puščavi in ​​meteoritnih kraterjih. Velikost te snovi je manjša od 200 nm, zaradi česar je njeno preučevanje problematično.

Običajno koncept kozmičnega prahu vključuje razmejitev medzvezdnih in medplanetnih sort. Vendar je vse to zelo pogojno. Najbolj priročna možnost za preučevanje tega pojava je preučevanje prahu iz vesolja na robovih sončnega sistema ali zunaj njega.

Razlog za ta problematičen pristop k preučevanju predmeta je, da se lastnosti nezemeljskega prahu dramatično spremenijo, ko je blizu zvezde, kot je Sonce.

Teorije o izvoru kozmičnega prahu


Tokovi kozmičnega prahu nenehno napadajo površje Zemlje. Postavlja se vprašanje, od kod prihaja ta snov. Njegov izvor povzroča številne razprave med strokovnjaki na tem področju.

Obstajajo takšne teorije o nastanku kozmičnega prahu:

  • Razpad nebesnih teles. Nekateri znanstveniki verjamejo, da vesoljski prah ni nič drugega kot posledica uničenja asteroidov, kometov in meteoritov.
  • Ostanki oblaka protoplanetarnega tipa. Obstaja različica, po kateri se kozmični prah imenuje mikrodelci protoplanetarnega oblaka. Vendar taka domneva vzbuja nekaj dvoma zaradi krhkosti fino razpršene snovi.
  • Posledica eksplozije na zvezdah. Kot rezultat tega procesa po mnenju nekaterih strokovnjakov pride do močnega sproščanja energije in plina, kar vodi v nastanek kozmičnega prahu.
  • Preostali pojavi po nastanku novih planetov. Tako imenovani gradbeni "smeti" so postali osnova za nastanek prahu.
Po nekaterih študijah je določen del komponente kozmičnega prahu pred nastankom sončnega sistema, zaradi česar je ta material še bolj zanimiv za nadaljnje preučevanje. Na to je vredno biti pozoren pri ocenjevanju in analizi takšnega nezemeljskega pojava.

Glavne vrste kozmičnega prahu


Trenutno ni posebne klasifikacije vrst kozmičnega prahu. Podvrste je mogoče razlikovati po vizualnih značilnostih in lokaciji teh mikrodelcev.

Razmislite o sedmih skupinah kozmičnega prahu v ozračju, ki se razlikujejo po zunanjih indikatorjih:

  1. Sivi drobci nepravilne oblike. tole preostali učinki po trku meteoritov, kometov in asteroidov, ki niso večji od 100-200 nm.
  2. Delci tvorbe žlindre in pepela. Takšne predmete je težko prepoznati le po zunanji znaki, ker so doživeli spremembe, ko so prešli skozi zemeljsko atmosfero.
  3. Zrna so okrogle oblike, ki so po parametrih podobna črnemu pesku. Navzven spominjajo na prah magnetita (magnetna železova ruda).
  4. črni krogi majhna velikost z značilnim leskom. Njihov premer ne presega 20 nm, zaradi česar je njihovo preučevanje naporna naloga.
  5. Večje kroglice iste barve z hrapavo površino. Njihova velikost doseže 100 nm in omogoča podrobno preučevanje njihove sestave.
  6. Kroglice določene barve s prevlado črno-belih tonov z vključki plina. Ti mikrodelci kozmičnega izvora so sestavljeni iz silikatne baze.
  7. Krogle heterogene strukture iz stekla in kovine. Za takšne elemente so značilne mikroskopske dimenzije znotraj 20 nm.
Glede na astronomsko lokacijo ločimo 5 skupin kozmičnega prahu:
  • Prah najdemo v medgalaktičnem prostoru. Ta vrsta lahko pri določenih izračunih popači velikost razdalj in lahko spremeni barvo vesoljskih objektov.
  • Formacije znotraj Galaksije. Prostor v teh mejah je vedno napolnjen s prahom zaradi uničenja kozmičnih teles.
  • Snov koncentrirana med zvezdami. Najbolj zanimiva je zaradi prisotnosti lupine in jedra trdne konsistence.
  • Prah, ki se nahaja v bližini določenega planeta. Običajno se nahaja v obročnem sistemu nebesnega telesa.
  • Oblaki prahu okoli zvezd. Krožijo po orbitalni poti same zvezde, odbijajo njeno svetlobo in ustvarjajo meglico.
Tri skupine glede na skupno specifično težo mikrodelcev izgledajo takole:
  1. kovinska skupina. Predstavniki te podvrste imajo specifično težo več kot pet gramov na kubični centimeter, njihova osnova pa je sestavljena predvsem iz železa.
  2. silikatna skupina. Osnova je prozorno steklo s specifično težo približno tri grame na kubični centimeter.
  3. Mešana skupina. Že samo ime te asociacije kaže na prisotnost tako stekla kot železa v strukturi mikrodelcev. Podstavek vključuje tudi magnetne elemente.
Štiri skupine podobnosti notranja struktura mikrodelci kozmičnega prahu:
  • Krogle z votlim polnilom. To vrsto pogosto najdemo na mestih, kjer padajo meteoriti.
  • Krogle tvorbe kovin. Ta podvrsta ima jedro iz kobalta in niklja, pa tudi lupino, ki je oksidirala.
  • Krogle enotnega dodajanja. Takšna zrna imajo oksidirano lupino.
  • Kroglice s silikatno osnovo. Prisotnost plinskih vključkov jim daje videz navadne žlindre in včasih pene.

Ne smemo pozabiti, da so te klasifikacije zelo poljubne, vendar služijo kot določeno vodilo za označevanje vrst prahu iz vesolja.

Sestava in značilnosti sestavin kozmičnega prahu


Poglejmo si podrobneje, iz česa je narejen kozmični prah. Težava je pri določanju sestave teh mikrodelcev. Za razliko od plinastih snovi imajo trdne snovi stalen spekter z relativno malo zamegljenimi pasovi. Posledično je identifikacija kozmičnih prašnih zrn težavna.

Sestavo kozmičnega prahu je mogoče obravnavati na primeru glavnih modelov te snovi. Ti vključujejo naslednje podvrste:

  1. Delci ledu, katerih struktura vključuje jedro z ognjevzdržno lastnostjo. Lupina takega modela je sestavljena iz svetlobnih elementov. V delcih velika velikost obstajajo atomi z elementi magnetnih lastnosti.
  2. Model MRN, katerega sestava je določena s prisotnostjo silikatnih in grafitnih vključkov.
  3. Oksidni vesoljski prah, ki temelji na dvoatomskih oksidih magnezija, železa, kalcija in silicija.
Splošna klasifikacija po kemična sestava vesoljski prah:
  • Kroglice z kovinske narave izobraževanje. Sestava takšnih mikrodelcev vključuje element, kot je nikelj.
  • Kovinske kroglice s prisotnostjo železa in odsotnostjo niklja.
  • Krogi na silikonski osnovi.
  • Nepravilne oblike železo-nikljeve kroglice.
Natančneje, lahko razmislite o sestavi kozmičnega prahu na primeru, ki ga najdemo v oceanskem mulju, sedimentnih kamninah in ledenikih. Njihova formula se bo med seboj malo razlikovala. Ugotovitve pri preučevanju morskega dna so kroglice s silikatno in kovinsko osnovo s prisotnostjo kemičnih elementov, kot sta nikelj in kobalt. Prav tako so v črevesju vodnega elementa našli mikrodelce s prisotnostjo aluminija, silicija in magnezija.

Tla so rodovitna za prisotnost kozmičnega materiala. Še posebej veliko število na mestih, kamor so padali meteoriti, so bile najdene krogle. Temeljili so na niklju in železu, pa tudi na različnih mineralih, kot so troilit, kohenit, steatit in druge komponente.

Ledeniki v svojih blokih v obliki prahu skrivajo nezemljane iz vesolja. Silikat, železo in nikelj služijo kot osnova za najdene krogle. Vsi izkopani delci so bili razvrščeni v 10 jasno razmejenih skupin.

Težave pri določanju sestave preučevanega predmeta in ločevanju le-tega od nečistoč zemeljskega izvora puščajo to vprašanje odprto za nadaljnje raziskave.

Vpliv kozmičnega prahu na življenjske procese

Vpliv te snovi strokovnjaki niso v celoti preučili, kar daje velike priložnosti za prihodnje aktivnosti v tej smeri. Na določeni višini so z raketami odkrili poseben pas, sestavljen iz kozmičnega prahu. To daje razlog za trditev, da taka nezemeljska snov vpliva na nekatere procese, ki se dogajajo na planetu Zemlja.

Vpliv kozmičnega prahu na zgornjo atmosfero


Nedavne študije kažejo, da lahko količina kozmičnega prahu vpliva na spremembo v zgornji atmosferi. Ta proces je zelo pomembna, saj vodi do določenih nihanj v podnebnih značilnostih planeta Zemlja.

Ogromna količina prahu zaradi trka asteroidov zapolni prostor okoli našega planeta. Njegova količina doseže skoraj 200 ton na dan, kar po mnenju znanstvenikov ne more pustiti posledic.

Najbolj dovzetna za ta napad je po mnenju istih strokovnjakov severna polobla, katere podnebje je nagnjeno k nizkim temperaturam in vlagi.

Vpliv kozmičnega prahu na nastanek oblakov in podnebne spremembe ni dobro razumljen. Nove raziskave na tem področju porajajo vedno več vprašanj, na katera še nismo dobili odgovorov.

Vpliv prahu iz vesolja na transformacijo oceanskega mulja


Obsevanje kozmičnega prahu s sončnim vetrom vodi v dejstvo, da ti delci padejo na Zemljo. Statistični podatki kažejo, da je najlažji od treh izotopov helija v ogromno število pade skozi prašne delce iz vesolja v oceanski mulj.

Absorpcija elementov iz vesolja z minerali feromanganskega izvora je služila kot osnova za nastanek edinstvenih rudnih formacij na dnu oceana.

Trenutno je količina mangana na območjih, ki so blizu polarnega kroga, omejena. Vse to je posledica dejstva, da kozmični prah na teh območjih zaradi ledenih plošč ne pride v svetovni ocean.

Vpliv kozmičnega prahu na sestavo oceanske vode


Če upoštevamo ledenike Antarktike, presenetijo s številom ostankov meteoritov, ki jih najdemo v njih, in prisotnostjo kozmičnega prahu, ki je stokrat višji od običajnega ozadja.

Prekomerno visoka koncentracija istega helija-3, dragocene kovine v obliki kobalta, platine in niklja nam omogoča, da z zaupanjem trdimo dejstvo o vmešavanju kozmičnega prahu v sestavo ledene plošče. Hkrati pa snov nezemeljskega izvora ostaja v prvotni obliki in se ne razredči z vodami oceana, kar je samo po sebi edinstven pojav.

Po mnenju nekaterih znanstvenikov je količina kozmičnega prahu v tako nenavadnih ledenih ploščah v zadnjih milijonih letih reda nekaj sto trilijonov formacij meteoritskega izvora. V času segrevanja se ti pokrovi stopijo in odnesejo elemente kozmičnega prahu v svetovni ocean.

Oglejte si videoposnetek o vesoljskem prahu:


Ta kozmična neoplazma in njen vpliv na nekatere dejavnike vitalne aktivnosti našega planeta še nista dovolj raziskana. Pomembno si je zapomniti, da lahko snov vpliva na podnebne spremembe, strukturo oceanskega dna in koncentracijo določenih snovi v vodah oceanov. Fotografije kozmičnega prahu pričajo o tem, s koliko več skrivnosti so ti mikrodelci polni. Vse to naredi študij tega zanimivega in relevantnega!

Supernova SN2010jl Foto: NASA/STScI

Astronomi so prvič opazili nastanek kozmičnega prahu v neposredni bližini supernove v realnem času, kar jim je omogočilo razlago tega skrivnostnega pojava, ki se pojavlja v dveh stopnjah. Proces se začne kmalu po eksploziji, vendar se nadaljuje še mnogo let, pišejo raziskovalci v reviji Nature.

Vsi smo narejeni iz zvezdnega prahu, iz elementov, ki so gradbeni material za nova nebesna telesa. Astronomi že dolgo domnevajo, da ta prah nastane, ko zvezde eksplodirajo. A kako točno se to zgodi in kako se prašni delci ne uničijo v bližini galaksij, kjer je aktivna, je doslej ostala skrivnost.

To vprašanje so najprej razjasnila opazovanja z zelo velikim teleskopom na observatoriju Paranal v severnem Čilu. Mednarodna raziskovalna skupina pod vodstvom Christe Gall (Christa Gall) z danske univerze v Aarhusu je raziskala supernovo, ki se je zgodila leta 2010 v galaksiji, oddaljeni 160 milijonov svetlobnih let od nas. Raziskovalci so opazovali s kataloško številko SN2010jl v obsegu vidne in infrardeče svetlobe mesece in prva leta s pomočjo spektrografa X-Shooter.

"Ko smo združili opazovalne podatke, smo lahko opravili prvo meritev absorpcije različnih valovnih dolžin v prahu okoli supernove," pojasnjuje Gall. "To nam je omogočilo, da smo o tem prahu izvedeli več, kot je bilo prej znano." Tako je postalo mogoče podrobneje preučiti različne velikosti prašnih delcev in njihovo tvorbo.

Prah v neposredni bližini supernove se pojavlja v dveh fazah Foto: © ESO/M. Kornmesser

Kot se je izkazalo, se v gostem materialu okoli zvezde relativno hitro tvorijo prašni delci, večji od tisočinke milimetra. Velikosti teh delcev so presenetljivo velike za delce kozmičnega prahu, zaradi česar so odporni na uničenje z galaktičnimi procesi. "Naši dokazi o velikih prašnih delcih, ki se pojavijo kmalu po eksploziji supernove, pomenijo, da mora biti hiter in učinkovita metoda njihovo izobraževanje," dodaja soavtor Jens Hjorth z univerze v Kopenhagnu. "Vendar še ne razumemo natančno, kako se to zgodi."

Astronomi pa že imajo teorijo, ki temelji na svojih opazovanjih. Na podlagi tega nastajanje prahu poteka v 2 stopnjah:

  1. Zvezda tik pred eksplozijo potisne material v svoj okoliški prostor. Nato pride in razširi udarni val supernove, za katerim nastane hladna in gosta lupina plina - Okolje, v katerega se lahko prašni delci kondenzirajo in rastejo iz predhodno izvrženega materiala.
  2. V drugi fazi, nekaj sto dni po eksploziji supernove, se doda material, ki je bil izvržen pri sami eksploziji in pride do pospešenega procesa nastajanja prahu.

"V Zadnje čase astronomi so našli veliko prahu v ostankih supernov, ki so nastale po eksploziji. Vendar pa so našli tudi dokaze o majhni količini prahu, ki dejansko izvira iz same supernove. Nova opažanja pojasnjujejo, kako je to navidezno protislovje mogoče razrešiti,« zaključuje Christa Gall.