Кіріспе

Күн бату мен күн шығу кезінде планетааралық шаңнан туындаған әлсіз күн сәулесі – зодиак жарығы. Бұл планетааралық шаңның, әсіресе зодиак бұлтының эклиптика бойымен және осыған байланысты зодиак бойымен шашыраған аспандағы кеңейген жарықтың әлсіз көрінісі. Ол көбінесе түнгі аспанда өте қараңғы жағдайларда эклиптиканың бойындағы зодиак жолағы ретінде ғана көрінеді. Gegenschein (немесе қарсы жарқырау) ретінде жарық көзіне тікелей қарсы жатқан жолақтың сопақ бөлігінен сәл жарқырап, ал жарық көзінің маңындағы үшбұрышты аймақ ретінде ең жарық болып көрінеді. Зодиак жарығы аспанның табиғи жарығына үлес қосады, бірақ зодиак жарығы өте әлсіз болғандықтан, айдың жарығы немесе жарық ластануы оны көрінбей жасырып жіберуі мүмкін. Күн жүйесіндегі планетааралық шаң эклиптика жазықтығын кесіп өтетін, қалың, дискі тәрізді зодиак бұлтын құрайды. Бөлшектердің мөлшері 10-дан 300 микрометрге дейін, ал массасы бір нанограмнан ондаған микрограмға дейін жетеді. 1970 жылдардағы "Пионер-10" және "Гелиос" ғарыш кемелерінің бақылаулары зодиак жарығының Күн жүйесіндегі планетааралық шаң бұлтымен шашыратылатынын көрсетті. "Юно" ғарыш кемесінен алынған соқтығыс қалдықтарының суреттерін талдау шаңның Жер орбитасынан бастап Юпитермен 4:1 орбиталық резонансқа дейін, 2,06-ға дейін таралатынын көрсетіп, шаңның Марстан келгенін ұсынады. Дегенмен, "Пионер-10", "Пионер-11", "Галилео", "Улисс" және "Кассини" ғарыш кемелеріндегі басқа да арнайы шаң өлшегіш құралдары Марстың кометалар мен астероидтерден басқа шаңның маңызды көзі екенін көрсеткен жоқ.

Көрініс

Ортаңғы ендіктерде зодиактық жарық көктемде кешкі қараңғылық толығымен жоғалғаннан кейін батыс аспанында, не күзде таңғы қараңғылық пайда болуға аздай қалғанда шығыс аспанында ең жақсы байқалады. Зодиактық жарық – көкжиекте жарқырап, эклиптика бұрышымен еңкейген бағана тәрізді жарық. Өте ұсақ шаң бөлшектерінен шашыраған жарық күшті алға шашырауға бейім, бірақ зодиактық жарық іс жүзінде аспанның барлық бөлігін қамтиды, сондықтан ол Күнмен шағын бұрышта байқағанда ең жарқын болады. Сондықтан ол күн батып не күн шығып тұрғанда, Күннің сәулесі кедергі келтірмейтін кезде анық көрінеді, бірақ Күнге ең жақын шаң бөлшектері көрінбейді. Зодиактық жарықты тудыратын шаң жолағы эклиптика бойында біркелкі таралады. Эклиптикадан алыс орналасқан шаң, Күнмен шағын бұрышта қарағанда басқа жағдайда көрінбейді. Осылайша, Күнге қарайтын шағын бұрыштарда оның енін көбірек байқауға болады, ал көкжиекке жақын жерде, көкжиектің астында Күнге жақын жерде ол кеңірек көрінеді.

Шығу тегі

Бұл шаңның қайдан пайда болғаны көптен бері даулы мәселе болып келді. Бұған дейін, шаңның белсенді кометалардың құйрықтарынан және астероидтар белдеуіндегі астероидтардың соқтығысуынан пайда болғаны есілген. Біздің метеорлық жауынның көп бөлігіне белгілі бір белсенді кометалық ата-анасы жоқ. Шаңның 85 пайызынан астамы Юпитер отбасылық кометалардың сирек кездесетін фрагментацияларынан туындайды. Юпитер отбасылық кометалардың орбиталық периоды 20 жылдан кем, және олар белсенді газ шығармайтын кезде ұйықтап жатқан деп саналады, бірақ болашақта осыны істеуі мүмкін. Зодиактық бұлттың алғашқы толық динамикалық моделі, шаң Юпитерге жақын орбиталарда шығарылса ғана, зодиактық шаң бұлтының қалыңдығын түсіндіру үшін жеткілікті түрде қозғалатынын көрсетті. Метеороид ағынындағы шаңның диаметрі 300-ден 10,000 микрометрге дейін жетеді және уақыт өте келе кішірек зодиактық шаң бөлшектеріне ыдырайды. Пойнтинг-Робертсон эффектісі шаңды айналмалы (бірақ созылған) орбиталарға түсіреді, содан кейін күнге айналып баяу құлайды. Сондықтан зодиактық бұлтты сақтау үшін жаңа бөлшектердің үздіксіз көзі қажет. Кометалық шаң және астероидтардың соқтығысуынан пайда болған шаң зодиактық жарық пен гегенсхайнды құратын шаң бұлтын сақтауда маңызды рөл атқарады деп есептеледі. Бөлшектердің мөлшері соқтығысулар немесе ғарыштық әсерлердің нәтижесінде азаюы мүмкін. 10 микрометрден кіші мөлшерге дейін ұнтақталғанда, бөлшектер күн сәулесінің қысымымен ішкі Күн жүйесінен шығарылады. Шаң кометалардың құлауы арқылы толықтырылады. Жақын жұлдыздардың маңындағы зодиактық шаң экзозодиактық шаң деп аталады; ол экзопланеталарды тікелей бейнелеу әрекеттерінде маңызды шу көзі болып табылады. Бұл экзозодиактық шаң немесе ыстық қалдық дискілері планеталардың индикаторы болуы мүмкін, өйткені планеталар кометаларды ішкі Күн жүйесіне шашыратуға бейім. 2015 жылы ЕКА/Розетта орбиталық аппаратындағы COSIMA екінші иондық шаң спектрометрінің жаңа нәтижелері, планетааралық шаңның бастапқы денелерінің 67P/Чурюмов-Герасименко кометасы сияқты Юпитер отбасылық кометалар екенін растады. Juno миссиясынан алынған деректер Жерге жақын шаңның ішкі Күн жүйесінде жергілікті пайда болғанын көрсетеді, бұл Марс планетасына ең жақсы сәйкес келеді.

Сыртқы келбеті

Зодиактық жарық Күн жүйесіндегі космикалық шаң деп аталатын шаң бөлшектерінен күн сәулесінің шағылысуынан пайда болады. Сондықтан оның спектрі күн спектрімен сәйкес келеді. Зодиактық жарықты құрайтын материал Күннің ортасында орналасқан және Жер орбитасынан асып түсетін линза тәрізді кеңістікте таралады. Бұл материал планетаралық шаң бұлты деп аталады. Материалдың көп бөлігі Күн жүйесі жазықтығына жақын болғандықтан, зодиактық жарық эклиптика бойымен көрінеді. Байқалған зодиактық жарықтың пайда болуы үшін қажетті материалдың мөлшері өте шамалы. Егер ол 1 мм бөлшектерден тұрса, әр бөлшектің альбедосы (шағылыстыру қабілеті) Айға тең болса, әр бөлшек көршісінен 8 км қашықтықта болар еді. Гегенсхайн Жерден қарағанда Күнге тікелей қарсы орналасқан бөлшектердің әсерінен туындауы мүмкін, бұл жағдайда олар толық фазада болады. Nesvorný және Jenniskens-тің мәлімдеуінше, шаң түйіршіктерінің мөлшері шамамен 150 микрометрге жетерлік кішкентай болса, олар Жерге орташа есеппен 14,5 км/с жылдамдықпен, ал көбісі 12 км/с жылдамдықпен соқтығысады. Егер осылай болса, бұл кометалық шаң ішінара балқыған күйде атмосфераға еніп, Антарктидада табылған микрометеориттердің ерекше қасиеттерін түсіндіруге болады, олар астероидтардан пайда болған ірі метеориттерге ұқсамайды. Соңғы жылдары ғарыш аппараттарының жүргізген бақылаулары зодиактық жарықта маңызды құрылымдарды көрсетті, оның ішінде нақты астероидтар тобының қалдықтарымен байланысты шаң жолақтары және бірнеше кометалық іздер бар.

Мәдени маңызы

Александр фон Гумбольдттің "Космос" кітабына сәйкес, мезоамерикалықтар зодиак жарығын 1500 жылға дейін білген. Бұл құбылысты алғаш рет 1661 жылы Джошуа Чайлдри баяндаған. Астроном Джованни Доменико Кассини 1683 жылы осы құбылысты зерттеген. Кейбір дереккөздерде ол оны Күн төңірегіндегі шаң бөлшектерімен түсіндірген делінеді. Ал басқа дереккөздерде оны алғаш рет 1684 жылы Николас Фацио де Дюйлье түсіндіргендігі, ал Кассини оған зодиак жарығын зерттеуді кеңес бергендігі айтылады.

Исламның маңызы

Ислам пайғамбары Мұхаммед күнделікті бес намаздың уақытын анықтауға қатысты зодиак жарығын сипаттап, оны "жалған таң" (الفجر الكاذب al fajr al kādhib) деп атады. Мұсылмандық ауызша дәстүрінде Мұхаммедтің күн батқаннан ұзақ соң аспанда пайда болатын жалған таңның жарығы мен күн шығардағы көлденең жарықтың бірінші жолағының, "нағыз таңның" (الفجر الصادق al fajr al sādiq) арасындағы айырмашылықты сипаттайтын көптеген сөздер, яғни хадистер сақталған. Мұсылман ғалымдарының басым көпшілігі астрономиялық таңды нағыз таң деп есептейді. Ислам дінін ұстанатындар күнделікті намаздың уақытын дұрыс анықтау үшін Мұхаммедтің зодиак жарығы туралы айтқандарын пайдаланады, қателіктерге жол бермеу үшін.

Брайан Мей

2007 жылы Queen тобының жетекші гитарисі Брайан Мэй музыкалық мансабын қуу үшін жиырма алты жыл бұрын тастап кеткен "Зодиак шаң бұлтындағы радиалдық жылдамдықтар туралы шолу" атты диссертациясын аяқтады. Ол оны аралық жылдарда осы тақырып бойынша жасалған зерттеулердің өте аз көлемі болғандықтан ғана тапсыра алды. Мэй бұл тақырыптың 2000-ші жылдары қайтадан "танымал" болғанын айтты.

Басқа планеталар

Венера немесе Меркурий сияқты басқа планеталардың орбиталарындағы кеңістікте планетаралық шаң сақиналары табылды.