Кіріспе
Планетааралық шаң бұлты немесе зодиактық бұлт (зодиактық жарықтың көзі ретінде) ғарыш шаңынан (көк кеңістікте қалқып жүзетін ұсақ бөлшектерден) тұрады, ол Күн жүйесі сияқты планеталық жүйелердегі планеталар арасындағы кеңістікті толтырады. Бұл бөлшектер жүйесі оның табиғатын, пайда болуын және ірі денелермен байланысын түсіну үшін көп жылдар бойы зерттелді. Ғарыш шаңын өлшеудің бірнеше әдісі бар. Күн жүйесінде планетааралық шаң бөлшектері күн сәулесін шашыратуға және жылулық сәуле шығаруға қатысады, бұл түнгі аспанның сәулеленуінің ең айқын ерекшелігі болып табылады, оның толқын ұзындығы 5–50 мкм. Жер орбитасының жанындағы инфрақызыл сәуле шығаруды сипаттайтын бөлшектердің мөлшері әдетте 10–100 мкм аралығында болады. Аполлон бағдарламасымен Айдан әкелінген тастардағы микроскопиялық соққы кратерлері Ай бетін бомбалаған ғарыш шаңы бөлшектерінің мөлшері бойынша таралуын көрсетті. 1 АЕ-де планетааралық шаңның «Грюн» таралуы 1 АЕ-дегі нм-ден мм-ге дейінгі мөлшердегі ғарыш шаңының ағынын сипаттайды. Планетааралық шаң бұлтының жалпы массасы шамамен 3,5, яғни радиусы 15 км астероидтің массасына (тығыздығы шамамен 2,5 г/см3) тең. Зодиак бойымен эклиптикаға сүйенген бұл шаң бұлты айсыз және табиғи түрде қараңғы аспанда зодиактық жарық ретінде көрінеді және астрономиялық кешке дейін күнге қарай жақсы көрінеді. 1970 жылдардағы «Пионер» ғарыш кемесінің бақылаулары зодиактық жарықты Күн жүйесіндегі планетааралық шаң бұлтымен байланыстырды. Сонымен қатар, «Жаңа Көкжиек» зондындағы VBSDC құралы Күн жүйесіндегі зодиактық бұлттың шаңынан түсетін соққыларды анықтау үшін жасалған.
The interplanetary dust cloud, or zodiacal cloud (as the source of the zodiacal light), consists of cosmic dust (small particles floating in outer space) that pervades the space between planets within planetary systems, such as the Solar System. This system of particles has been studied for many years in order to understand its nature, origin, and relationship to larger bodies. There are several methods to obtain space dust measurement. In the Solar System, interplanetary dust particles have a role in scattering sunlight and in emitting thermal radiation, which is the most prominent feature of the night sky's radiation, with wavelengths ranging 5–50 μm. The particle sizes of grains characterizing the infrared emission near Earth's orbit typically range 10–100 μm. Microscopic impact craters on lunar rocks returned by the Apollo Program revealed the size distribution of cosmic dust particles bombarding the lunar surface. The ’’Grün’’ distribution of interplanetary dust at 1 AU, describes the flux of cosmic dust from nm to mm sizes at 1 AU. The total mass of the interplanetary dust cloud is approximately 3.5, or the mass of an asteroid of radius 15 km (with density of about 2.5 g/cm3). Straddling the zodiac along the ecliptic, this dust cloud is visible as the zodiacal light in a moonless and naturally dark sky and is best seen sunward during astronomical twilight. The Pioneer spacecraft observations in the 1970s linked the zodiacal light with the interplanetary dust cloud in the Solar System. Also, the VBSDC instrument on the New Horizons probe was designed to detect impacts of the dust from the zodiacal cloud in the Solar System.
Шығу тегі
Планетааралық шаң бөлшектерінің (ПШБ) көздеріне кем дегенде: астероидтердің соқтығысуы, кометалық белсенділік және ішкі Күн жүйесіндегі соқтығысулар, Койпер белдеуінің соқтығысулары және жұлдызаралық ортадағы түйіршіктер жатады (Бакман, Д., 1997). Зодиактық бұлттың пайда болуы астрономия саласындағы ең қызу пікірталас тақырыптарының бірі болып келді. Бұрын, ПШБ-нің кометалар немесе астероидтерден шыққан, бұлттың кеңістігіне тараған бөлшектерден пайда болғанына сендірілді. Алайда, кейінгі бақылаулар Марстың шаңды дауылдары зодиактық бұлттың қалыптасуына жауапты болуы мүмкін екенін көрсетті.
Бұлт құрылымдары
Планетааралық шаң бұлтының құрылымы күрделі (Reach, W., 1997). Негізгі тығыздықтан басқа, ол мыналарды қамтиды: кем дегенде 8 шаң іздері – олардың көзі қысқа мерзімді кометалар деп саналады. Сонымен қатар, бірнеше шаң белдеулері бар, олардың пайда болуы негізгі астероид белдеуіндегі астероидтар отбасыларымен байланысты. Ең күшті үш белдеу Темис, Коронис және Эос отбасыларынан шыққан. Басқа да көздерге Мария, Эуномия және, мүмкін, Веста және/немесе Гигея отбасылары жатады (Reach et al. 1996 ж.). Кем дегенде 2 резонанстық шаң сақинасы белгілі (мысалы, Жердің резонанстық шаң сақинасы, алайда Күн жүйесіндегі әрбір планетада "оянумен" бірге резонанстық сақина бар деп есептеледі) (Jackson and Zook, 1988, 1992) (Dermott, S. F. et al., 1994, 1997).
At least 8 dust trails—their source is thought to be short period comets. A number of dust bands, the sources of which are thought to be asteroid families in the main asteroid belt. The three strongest bands arise from the Themis family, the Koronis family, and the Eos family. Other source families include the Maria, Eunomia, and possibly the Vesta and/or Hygiea families (Reach et al. 1996). At least 2 resonant dust rings are known (for example, the Earth resonant dust ring, although every planet in the Solar System is thought to have a resonant ring with a "wake") (Jackson and Zook, 1988, 1992) (Dermott, S. F. et al., 1994, 1997)
Жер бетіндегі шаң жинау
1951 жылы Фред Уиппл диаметрі 100 микрометрден кіші микрометеориттер Жердің жоғарғы атмосферасына соқтығысқанда ерімей баяулауы мүмкін деген болжам жасады. Бұл кітапта кометалар, планетааралық шаңның көрсеткіші – зодиактық жарық, метеорлар, жұлдызаралық шаң, сынама алу әдістерімен микробөлшектерді зерттеу және ғарыш құралдарымен микробөлшектерді зерттеу туралы тараулар бар. Сондай-ақ, Ай мен планеталардың соққысынан болатын эрозия, бөлшектер динамикасы, микрометеориттердің әсерін зертханада модельдеу үшін қолданылатын үдету техникасы және жоғары жылдамдықты соқтығысу процестеріне де назар аударылады. 2001 жылы Эберхард Грун, Бо Густафсон, Стэн Дермот және Хьюго Фектиг «Планетааралық шаң» атты кітап жариялады. Кітапта келесі тақырыптар қамтылған: тарихи перспективалар; кометалық шаң; Жерге жақын кеңістік; метеориттер мен метеорлар; планетааралық шаңның қасиеттері, жиналған сынамалардан алынған мәліметтер; ғарыштық шаңның in situ өлшемдері; Зодиактық бұлт құрылымын сандық модельдеу; бақылаулардың жиынтығы; құралдар; физикалық процестер; планетааралық шаңның оптикалық қасиеттері; планетааралық шаңның орбиталық эволюциясы; планеталар маңындағы шаң, бақылаулар және қарапайым физика; жұлдызаралық шаң және жұлдыздар шаң дискілері. 2019 жылы Рафаэль Родриго, Юрген Блум, Хсян Вэнь Су, Детлеф В. Кошни, Анни Шантал Левассер Регурд, Хесус Мартин Пинтадо, Вирле Дж. Стеркен және Эндрю Вестфаль «Космикалық шаң: зертханадан жұлдыздарға дейін» кітабында шолуларды жинақтады. Онда планеталық атмосфералар мен ауасыз денелер, планетааралық шаң, метеориттер, кометалық шаң және белсенді айлардан шығатын эмиссиялар, жұлдызаралық шаң және протопланеталық дискілер туралы талқылаулар бар. Әртүрлі зерттеу әдістері мен нәтижелері, соның ішінде in situ өлшемдер, қашықтан бақылау, зертханалық тәжірибелер мен модельдеу, сондай-ақ қайтарылған сынамаларды талдау талқыланады.
Шаң сақиналары
Планетааралық шаң Меркурий мен Венераның орбиталық кеңістігінде шаң сақиналарын құрайтыны анықталды. Бұл шаң, толқындармен орбиталық кеңістіктен орбиталық кеңістікке қозғалады, немесе Күн жүйесінің протопланеталық дискісінен және одан кейін қалыптасқан Күн планеталық жүйесінен қалған айналасындағы жұлдыздық дискінің қалдықтарынан шыққан.