Gezegenler arası toz bulutu - Interplanetary dust cloud

Arası toz bulutu veya burçlara bulut oluşur evrensel toz (küçük parçacıklar yüzen uzaydan ) olup istila arasındaki boşluk gezegen içinde gezegen sistemleri gibi, Güneş Sistemi . Bu parçacık sistemi, doğasını, kökenini ve daha büyük cisimlerle ilişkisini anlamak için uzun yıllardır incelenmiştir.

Güneş Sistemi'nde gezegenler arası toz parçacıkları, güneş ışığının saçılmasında ve gece gökyüzünün radyasyonunun en belirgin özelliği olan 5-50 µm arasında değişen dalga boyları ile termal radyasyonun yayılmasında rol oynar . Dünya yörüngesine yakın kızılötesi emisyonu karakterize eden taneciklerin parçacık boyutları tipik olarak 10-100 μm aralığındadır.

Arası toz bulutu toplam kütlesi yaklaşık olarak bir kütlesidir asteroid (2.5 g / cc ile ilgili yoğunluğu ile çapı 15 km ³ ). Yakasına yayılan zodyakı boyunca ekliptik , bu toz bulutu olarak görülebilir burçlara ışıkta bir aysız ve doğal koyu gökyüzü ve en iyi astronomik sırasında Sunward görülür alacakaranlık .

Pioneer 1970'lerde uzay aracı gözlemleri bağlantılı zodyak ışıklarına Güneş Sistemi'ndeki gezegenler arası toz bulutu ile. Ayrıca, Yeni Ufuklar sondasındaki VBSDC cihazı , Güneş Sistemindeki zodyak bulutundan gelen tozun etkilerini tespit etmek için tasarlandı.

Menşei

Gezegenler arası toz parçacıklarının (IDP'ler) kaynakları en azından şunları içerir: asteroit çarpışmaları, kuyruklu yıldız aktivitesi ve iç Güneş Sistemindeki çarpışmalar, Kuiper kuşağı çarpışmaları ve yıldızlararası orta tanecikler (Backman, D., 1997). Gerçekten de, gezegenler arası toz topluluğunda tartışılan en uzun süredir devam eden tartışmalardan biri, asteroit çarpışmalarından ve kuyruklu yıldız faaliyetinden gezegenler arası toz bulutuna göreceli katkılar etrafında dönmektedir.

Bir parçacığın yaşam döngüsü

Gezegenler arası toz parçacıklarını "etkileyen" (yıkım veya dışarı atma mekanizmaları) ana fiziksel süreçler şunlardır: radyasyon basıncıyla dışarı atma , içeriye Poynting-Robertson (PR) radyasyon sürüklemesi , güneş rüzgarı basıncı (önemli elektromanyetik etkilerle), süblimleşme , karşılıklı çarpışmalar ve gezegenlerin dinamik etkileri (Backman, D., 1997).

Bu toz parçacıklarının ömürleri Güneş Sistemi'nin ömrüne göre çok kısadır. Yaklaşık 10.000.000 yıldan daha eski bir yıldızın çevresinde taneler bulunursa, o zaman taneler yakın zamanda serbest bırakılan daha büyük nesnelerin parçalarından olmalıdır, yani bunlar ön- gezegen diskinden arta kalan taneler olamaz (Backman, özel iletişim). Bu nedenle, tahıllar "sonraki nesil" toz olacaktır. Güneş Sistemindeki zodyak tozu, %99.9'u sonraki nesil toz ve %0.1'i yıldızlararası orta tozdur. Güneş Sistemi'nin oluşumundaki tüm ilkel taneler uzun zaman önce kaldırıldı.

Öncelikle radyasyon basıncından etkilenen parçacıklar "beta meteoroidler" olarak bilinir. Genellikle 1,4 × 10 ⁻¹²  g'dan küçüktürler ve Güneş'ten yıldızlararası uzaya doğru itilirler.

Bulut yapıları

Gezegenler arası toz bulutu karmaşık bir yapıya sahiptir (Reach, W., 1997). Bir arka plan yoğunluğunun yanı sıra, bu şunları içerir:

• En az 8 toz izi — kaynaklarının kısa periyotlu kuyruklu yıldızlar olduğu düşünülüyor .
• Toz bantların bir dizi, oldukça büyük olan kaynakları olarak asteroid aile içinde , ana asteroid kuşağı . En güçlü üç grup Themis ailesi , Koronis ailesi ve Eos ailesinden kaynaklanmaktadır . Diğer kaynak aileleri arasında Maria , Eunomia ve muhtemelen Vesta ve/veya Hygiea aileleri bulunmaktadır (Reach ve diğerleri, 1996).
• En az 2 rezonanslı toz halkası bilinmektedir (örneğin, Güneş Sistemindeki her gezegenin "uyanık" bir rezonans halkasına sahip olduğu düşünülse de, Dünya-rezonanslı toz halkası) (Jackson ve Zook, 1988, 1992) (Dermott , SF ve diğerleri, 1994, 1997)

Yeryüzünde toz toplama

1951'de Fred Whipple , çapı 100 mikrometreden daha küçük olan mikro meteoritlerin, Dünya'nın üst atmosferine çarpması durumunda erimeden yavaşlayabileceğini öngördü. Bu parçacıkların laboratuvar çalışmalarının modern çağı, DE Brownlee ve işbirlikçilerinin 1970'lerde balonları ve ardından U-2 uçaklarını kullanarak stratosferik toplama uçuşlarıyla başladı .

Bazı parçacıkların bulundu, ancak, bu günlük meteor koleksiyonlarında malzemeye benzer nanogözenekli doğası ve uçucu olmayan yapı blokları ve kuyruklu buz ince daneli agrega olarak başladı önerilen diğer parçacıklar unequilibrated kozmik ortalama bileşim. Bu parçacıkların gezegenler arası doğası daha sonra soy gaz ve güneş patlaması izi gözlemleriyle doğrulandı .

Bu bağlamda , Teksas'taki Johnson Uzay Merkezi'nde bu parçacıkların atmosferik olarak toplanması ve iyileştirilmesi için bir program geliştirildi . Bu stratosferik mikrometeorit koleksiyonu, meteoritlerden gelen güneş öncesi taneler ile birlikte, bugün laboratuvarlarda çalışmak için mevcut olan dünya dışı materyalin (kendi başlarına küçük astronomik nesneler olmaktan bahsetmiyorum bile) benzersiz kaynaklarıdır .

deneyler

Toz dedektörleri taşıyan uzay araçları arasında Pioneer 10 , Pioneer 11 , Ulysses (Jüpiter'in uzaklığına kadar güneş merkezli yörünge), Galileo (Jüpiter yörünge aracı), Cassini (Satürn yörünge aracı) ve Yeni Ufuklar (bkz. Venetia Burney Öğrenci Toz Sayacı ) bulunmaktadır.

Ayrıca bakınız

Referanslar

daha fazla okuma

• Jackson AA; Zook, HA (1988). "Dünyanın Çobanı Olduğu Bir Güneş Sistemi Toz Halkası" . Doğa . 337 (6208): 629-631. Bibcode : 1989Natur.337..629J . doi : 10.1038/337629a0 . S2CID  4351090 .
• Jackson AA; Zook, HA (1992). "Kuyruklu yıldızlardan ve asteroitlerden toz parçacıklarının yörüngesel evrimi" . Ikarus . 97 (1): 70–84. Bibcode : 1992Icar...97...70J . doi : 10.1016/0019-1035(92)90057-E .
• Mayıs, Brian Harold (2008). Zodyak Toz Bulutundaki Radyal Hızların Bir Araştırması (Doktora tezi) . New York: Springer. ISBN'si 978-0-387-77705-4.
• Backman, Dana (1997). "Exozody Workshop, NASA-Ames, 23-25 ​​Ekim 1997". Güneş Dışı Zodyak Emisyonu - NASA Çalışma Paneli Raporu .
• Güneş Dışı Zodyak Emisyonuna İlişkin NASA Panel Raporu
• Dermott, SF; Jayaraman, S.; Xu, YL; Gustafson, AAS; Liou, JC (30 Haziran 1994). "Dünya ile rezonans kilitli bir asteroit tozu bir dairesel halka". Doğa . 369 (6483): 719-23. Bibcode : 1994Natur.369..719D . doi : 10.1038/369719a0 . S2CID  4345910 .
• Dermott, SF (1997). "Zodyak Işığında Gezegenlerin İmzaları". Güneş Dışı Zodyak Emisyonu - NASA Çalışma Paneli Raporu .
• Levasseur-Regourd, AC (1996). "Zodyak Tozunun Optik ve Termal Özellikleri". Fizik, Kimya ve Gezegenler Arası Toz Dinamiği, ASP Konferans serisi, Cilt 104 . s. 301–.
• Reach, W. (1997). "Zodyak Toz Bulutunun Genel Yapısı". Güneş Dışı Zodyak Emisyonu - NASA Çalışma Paneli Raporu .
• Ulaşmak, WT; Franz, BA; Weiland, JL (1997). "Zodyak Toz Bantlarının Üç Boyutlu Yapısı". Ikarus . 127 (2): 461-484. Bibcode : 1997Icar..127..461R . doi : 10.1006/icar.1997.5704 .