Введение
Космическая пыль, также называемая внеземной пылью, космической пылью или звёздной пылью, — это пыль, находящаяся в космическом пространстве или упавшая на Землю. Большинство частиц космической пыли имеют размер от нескольких молекул до , например, микрометеориты. Более крупные частицы называются метеороидами. Космическую пыль можно дополнительно классифицировать по астрономическому расположению: межгалактическая пыль, межзвёздная пыль, межпланетная пыль (как в зодиакальном облаке) и циркумпланетная пыль (как в планетарном кольце). Существуют различные методы измерения космической пыли. В Солнечной системе межпланетная пыль является причиной зодиакального света. Пыль Солнечной системы включает в себя кометную пыль, планетарную пыль (например, с Марса), астероидную пыль, пыль из пояса Койпера и межзвёздную пыль, проходящую через Солнечную систему. По оценкам, тысячи тонн космической пыли достигают поверхности Земли каждый год, при этом масса большинства зерен находится в диапазоне от 10−16 кг (0,1 пг) до 10−4 кг (0,1 г). Космическая пыль содержит некоторые сложные органические соединения (аморфные органические твердые вещества со смешанной ароматическо-алифатической структурой), которые могут образовываться естественным путем и быстро в звездах. Меньшая часть пыли в космосе — это «звёздная пыль», состоящая из более крупных тугоплавких минералов, конденсировавшихся из вещества, выброшенного звездами. Межзвёздные частицы пыли были собраны космическим аппаратом Stardust, а образцы были доставлены на Землю в 2006 году.
Cosmic dustalso called extraterrestrial dust, space dust, or star dustis dust that occurs in outer space or has fallen onto Earth. Most cosmic dust particles measure between a few molecules and , such as micrometeoroids. Larger particles are called meteoroids. Cosmic dust can be further distinguished by its astronomical location: intergalactic dust, interstellar dust, interplanetary dust (as in the zodiacal cloud), and circumplanetary dust (as in a planetary ring). There are several methods to obtain space dust measurement. In the Solar System, interplanetary dust causes the zodiacal light. Solar System dust includes comet dust, planetary dust (like from Mars), asteroidal dust, dust from the Kuiper belt, and interstellar dust passing through the Solar System. Thousands of tons of cosmic dust are estimated to reach Earth's surface every year, with most grains having a mass between 10−16 kg (0.1 pg) and 10−4 kg (0.1 g). Cosmic dust contains some complex organic compounds (amorphous organic solids with a mixed aromatic–aliphatic structure) that could be created naturally, and rapidly, by stars. A smaller fraction of dust in space is "stardust" consisting of larger refractory minerals that condensed as matter left by stars. Interstellar dust particles were collected by the Stardust spacecraft and samples were returned to Earth in 2006.
Изучение и значение
Космическая пыль когда-то была лишь помехой для астрономов, поскольку она скрывала наблюдаемые объекты. С началом инфракрасной астрономии пылевые частицы стали рассматриваться как значимые и важнейшие компоненты астрофизических процессов. Их анализ позволяет получить информацию о таких явлениях, как формирование Солнечной системы. Например, космическая пыль может вызывать потерю массы у звезды на закате её жизни, участвовать в ранних стадиях звездообразования и формировать планеты. В Солнечной системе пыль играет ключевую роль в зодиакальном свете, спицах кольца B Сатурна, внешних диффузных планетарных кольцах Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна, а также в кометах. Междисциплинарное изучение пыли объединяет различные научные области: физику (физику твердого тела, электромагнитную теорию, физику поверхности, статистическую физику, термодинамику), фрактальную математику, химию поверхности пылевых зерен, метеоритику, а также все разделы астрономии и астрофизики. Эти различные области исследований связаны общей темой: частицы космической пыли эволюционируют циклически – химически, физически и динамически. Эволюция пыли прослеживает пути, по которым Вселенная перерабатывает материю, в процессах, аналогичных повседневным этапам переработки, знакомым многим: производство, хранение, обработка, сбор, потребление и утилизация. Наблюдения и измерения космической пыли в различных регионах дают важное представление о процессах переработки во Вселенной – в облаках диффузной межзвездной среды, в молекулярных облаках, в околозвездной пыли молодых звездных объектов и в планетарных системах, таких как Солнечная система, где астрономы считают пыль находящейся в наиболее переработанном состоянии. Астрономы накапливают наблюдательные «снимки» пыли на разных этапах её жизни и со временем создают более полную картину сложных этапов переработки Вселенной. Параметры, такие как начальное движение частицы, свойства материала, промежуточная плазма и магнитное поле, определяют попадание пылевой частицы на детектор. Даже незначительное изменение любого из этих параметров может привести к существенным изменениям в динамике пыли. Таким образом, можно узнать о происхождении объекта и о том, что находится в промежуточной среде.
Методы обнаружения
Для изучения космической пыли доступен широкий спектр методов. Космическую пыль можно обнаруживать методами дистанционного зондирования, использующими радиационные свойства частиц космической пыли, например, при измерении зодиакального света. Космическую пыль также можно обнаруживать непосредственно ("in situ") с использованием различных методов сбора и из разных мест сбора. Оценки ежедневного притока внеземного материала, поступающего в атмосферу Земли, варьируются от 5 до 300 тонн. NASA собирает образцы частиц звездной пыли в атмосфере Земли с помощью пластинчатых коллекторов под крыльями стратосферных самолетов. Образцы пыли также собираются из поверхностных отложений на крупных земных ледяных массивах (Антарктида и Гренландия/Арктика) и в глубоководных отложениях. Дон Браунли из Университета Вашингтона в Сиэтле впервые достоверно идентифицировал внеземную природу собранных частиц пыли в конце 1970-х годов. Другим источником являются метеориты, содержащие звездную пыль, извлеченную из них. Звездная пыль – это твердые тугоплавкие частицы отдельных пресолнечных звезд. Они идентифицируются по их экстремальным изотопным составам, которые могут существовать только внутри эволюционировавших звезд до смешивания с межзвездной средой. Эти зерна конденсировались из звездного вещества по мере его охлаждения при покидании звезды. В межпланетном пространстве были созданы и запущены детекторы пыли на планетарных космических аппаратах, некоторые из них в настоящее время находятся в полете, а другие строятся для будущих миссий. Большие орбитальные скорости частиц пыли в межпланетном пространстве (обычно 10–40 км/с) затрудняют захват неповрежденных частиц. Поэтому детекторы пыли "in situ" обычно предназначены для измерения параметров, связанных с высокоскоростным ударом частиц пыли о прибор, а затем для определения физических свойств частиц (обычно массы и скорости) путем лабораторной калибровки (то есть, путем воздействия ускоренных частиц с известными свойствами на лабораторную реплику детектора пыли). За прошедшие годы детекторы пыли измеряли, в частности, вспышку света при ударе, акустический сигнал и ионизацию при ударе. Недавно прибор на аппарате Stardust захватил частицы неповрежденными в аэрогеле низкой плотности. В прошлом детекторы пыли использовались в космических миссиях HEOS 2, Helios, Pioneer 10, Pioneer 11, Giotto, Galileo, Ulysses и Cassini, на околоземных спутниках LDEF, EURECA и Gorid, а некоторые ученые использовали космические аппараты Voyager 1 и 2 в качестве гигантских зондов Лангмюра для непосредственного отбора проб космической пыли. В настоящее время детекторы пыли находятся в полете на космических аппаратах Ulysses, Proba, Rosetta, Stardust и New Horizons. Собранная на Земле или в космосе пыль, возвращенная миссиями по возврату образцов, затем анализируется учеными, специализирующимися на космической пыли, в лабораториях по всему миру. Крупное хранилище космической пыли существует в NASA Houston JSC. Инфракрасный свет проникает сквозь облака космической пыли, позволяя нам заглянуть в области звездообразования и центры галактик. Космический телескоп NASA Spitzer был крупнейшим инфракрасным космическим телескопом до запуска космического телескопа James Webb. В ходе своей миссии Spitzer получал изображения и спектры, обнаруживая тепловое излучение, испускаемое объектами в космосе в диапазоне длин волн от 3 до 180 микрометров. Большая часть этого инфракрасного излучения блокируется атмосферой Земли и не может быть наблюдаема с Земли. Результаты, полученные с помощью Spitzer, дали новый импульс изучению космической пыли. Один из отчетов представил некоторые доказательства того, что космическая пыль образуется вблизи сверхмассивной черной дыры. Другим механизмом обнаружения является поляриметрия. Зерна пыли не сферические и имеют тенденцию выравниваться вдоль межзвездных магнитных полей, что приводит к преимущественной поляризации звездного света, проходящего через облака пыли. В близлежащем межзвездном пространстве, где межзвездное покраснение недостаточно интенсивно для обнаружения, высокоточная оптическая поляриметрия использовалась для изучения структуры пыли внутри Местного пузыря. В 2019 году исследователи обнаружили межзвездную пыль в Антарктиде, которую они связывают с Местным межзвездным облаком. Обнаружение межзвездной пыли в Антарктиде было выполнено путем измерения радионуклидов железа-60 и марганца-53 с помощью высокочувствительной ускорительной масс-спектрометрии.
Радиационные свойства
Частица пыли взаимодействует с электромагнитным излучением способом, зависящим от её поперечного сечения, длины волны электромагнитного излучения и характеристик зерна: его показателя преломления, размера и т.д. Процесс излучения отдельного зерна называется его излучательной способностью, которая зависит от коэффициента эффективности зерна. Дальнейшие характеристики процесса излучательной способности включают в себя поглощение, рассеяние, вымирание или поляризацию. В кривых излучения присутствуют несколько важных признаков, позволяющих определить состав излучающих или поглощающих частиц пыли. Частицы пыли могут рассеивать свет неравномерно. Рассеяние света в прямом направлении – это свет, незначительно отклоняющийся от своего первоначального пути в результате дифракции, а рассеяние света в обратном направлении – отражённый свет. Рассеяние и вымирание ("затемнение") излучения предоставляют полезную информацию о размерах пылевых зерен. Например, если в данных наблюдается значительно более яркое свечение в свете, рассеянном в прямом направлении, чем в свете, рассеянном в обратном направлении, то можно заключить, что значительная доля частиц имеет диаметр около одного микрометра. Рассеяние света пылевыми зернами хорошо заметно на фотографиях с длительной выдержкой в отражательных туманностях и даёт представление об индивидуальных свойствах рассеяния света частицами. В рентгеновском диапазоне многие учёные исследуют рассеяние рентгеновских лучей межзвёздной пылью, и некоторые предполагают, что астрономические источники рентгеновского излучения могут обладать диффузными гало из-за присутствия пыли.
Звездная пыль
Звездная пыль (также называемая пресолярными зернами метеоритистами) содержится в метеоритах, из которых она извлекается в земных лабораториях. Звездная пыль была компонентом пыли в межзвездной среде до ее включения в метеориты. Метеориты сохранили эти зерна звездной пыли с тех пор, как метеориты впервые сформировались в планетарном аккреционном диске более четырех миллиардов лет назад. Так называемые углеродистые хондриты – особенно богатые источники звездной пыли. Каждое зерно звездной пыли существовало до формирования Земли. Звездная пыль – это научный термин, обозначающий тугоплавкие пылевые зерна, которые конденсировались из охлаждающихся выбросов газов от отдельных пресолярных звезд и были включены в облако, из которого сформировалась Солнечная система. Многие различные типы звездной пыли были идентифицированы на основе лабораторных измерений крайне необычного изотопного состава химических элементов, составляющих каждое зерно. Эти тугоплавкие минеральные зерна могли ранее быть покрыты летучими соединениями, но они теряются при растворении метеоритного вещества в кислотах, оставляя только нерастворимые тугоплавкие минералы. Обнаружение зерен в их ядрах без растворения большей части метеорита было возможно, но сложно и трудоемко (см. пресолярные зерна). Многие новые аспекты нуклеосинтеза были открыты благодаря изотопным соотношениям в зернах звездной пыли. Важным свойством звездной пыли является ее твердость, тугоплавкость и высокая температура. Наиболее распространены карбид кремния, графит, оксид алюминия, алюминат и другие твердые вещества, которые конденсируются при высоких температурах из охлаждающегося газа, например, в звездных ветрах или при декомпрессии недр сверхновой. Они сильно отличаются от твердых тел, образующихся при низких температурах в межзвездной среде. Также важен их экстремальный изотопный состав, который, как ожидается, не существует нигде в межзвездной среде. Это также указывает на то, что звездная пыль конденсировалась из газов отдельных звезд до того, как изотопы могли быть разбавлены смешиванием с межзвездной средой, что позволяет идентифицировать звезды-источники. Например, тяжелые элементы в зернах карбида кремния (SiC) почти полностью состоят из изотопов, образованных процессом s, что соответствует их конденсации в ветрах красных гигантов звезд AGB, поскольку звезды AGB являются основным источником нуклеосинтеза s-процесса и имеют атмосферы, обогащенные элементами s-процесса, как наблюдают астрономы. Другой яркий пример – так называемые конденсаты сверхновых, обычно сокращенно SUNOCON (от SUperNOva CONdensate of 44Ca), демонстрирующие, что они конденсировались, содержа обильные радиоактивные 44Ti с периодом полураспада 65 лет. Таким образом, ядра 44Ti, вытекавшие из звезды, все еще были "живыми" (радиоактивными), когда SUNOCON конденсировался примерно через год внутри расширяющейся сверхновой, но стали бы вымершим радионуклидом (в частности, 44Ca) после времени, необходимого для смешивания с межзвездным газом. Его открытие подтвердило предсказание 1975 года о том, что SUNOCON можно будет идентифицировать таким образом. SUNOCON из SiC (от сверхновых) составляют всего около 1% от числа зерен SiC звездной пыли от звезд AGB. Сама звездная пыль (зерна SUNOCON и AGB, происходящие от конкретных звезд) составляет лишь небольшую долю конденсированной космической пыли, составляя менее 0,1% массы всех межзвездных твердых тел. Высокий интерес к звездной пыли обусловлен новой информацией, которую она принесла в науку о звездной эволюции и нуклеосинтезе. Лаборатории изучают твердые тела, существовавшие до формирования Земли. Когда-то это считалось невозможным, особенно в 1970-х годах, когда космохимики были уверены, что Солнечная система образовалась из горячего газа, практически лишенного каких-либо оставшихся твердых тел, которые испарились бы при высокой температуре. Существование звездной пыли опровергло эту историческую картину.
Некоторые объемные свойства
Космическая пыль состоит из пылевых зерен и агрегатов, формирующих пылевые частицы. Эти частицы имеют неправильную форму и характеризуются пористостью, варьирующейся от рыхлой до плотной. Состав, размер и другие свойства зависят от места нахождения пыли, и, наоборот, анализ состава пылевой частицы может многое рассказать о её происхождении. Различны по своим характеристикам общая диффузная межзвездная пыль, пылевые зерна в плотных облаках, пыль планетарных колец и околозвездная пыль. Например, зерна в плотных облаках покрыты ледяной мантией и в среднем крупнее, чем частицы пыли в диффузной межзвездной среде. Межпланетные пылевые частицы (МПЧ) обычно еще больше. Большая часть притока внеземного вещества на Землю обусловлена метеороидами диаметром от 50 до 500 микрометров, со средней плотностью 2,0 г/см³ (и пористостью около 40%). Общая скорость притока метеоритных частиц большинства МПЧ, захваченных в стратосфере Земли, составляет от 1 до 3 г/см³, при средней плотности около 2,0 г/см³. К другим специфическим свойствам пыли относятся: в околозвездной пыли астрономы обнаружили молекулярные признаки CO, карбида кремния, аморфного силиката, полициклических ароматических углеводородов, водяного льда и полиформальдегида (в диффузной межзвездной среде имеются свидетельства наличия силикатов и углеродных зерен). Кометная пыль обычно отличается (с частичным перекрытием) от астероидной пыли. Астероидная пыль напоминает углеродистые хондритовые метеориты. Кометная пыль напоминает межзвездные зерна, которые могут содержать силикаты, полициклические ароматические углеводороды и водяной лед. В сентябре 2020 года были представлены доказательства существования воды в твердом состоянии в межзвездной среде, в частности, водяного льда, смешанного с силикатными зернами в космической пыли.
Образование пылевых зерен
Большие зерна в межзвездном пространстве, вероятно, имеют сложный состав, с тугоплавкими ядрами, которые конденсировались в звездных ветрах и покрыты слоями, приобретенными при проникновении в холодные плотные межзвездные облака. Этот циклический процесс роста и разрушения вне облаков был смоделирован, чтобы показать, что ядра живут значительно дольше, чем среднее время жизни пылевой массы. Эти ядра в основном состоят из силикатных частиц, конденсирующихся в атмосферах холодных, богатых кислородом красных гигантов, и углеродных зерен, конденсирующихся в атмосферах холодных углеродных звезд. Красные гиганты эволюционировали или изменились, покинув главную последовательность, и вошли в гигантскую фазу своей эволюции, являясь основным источником тугоплавких зерен в галактиках. Эти тугоплавкие ядра также называют звездной пылью (см. выше), что является научным термином для небольшой доли космической пыли, которая термически конденсировалась в звездных газах при их выбросе из звезд. Несколько процентов тугоплавких зерен конденсировались во внутренних областях расширяющихся сверхновых – своеобразных космических барокамерах. Исследователи метеоритов, изучающие тугоплавкую звездную пыль (извлеченную из метеоритов), часто называют ее пресолнечными зернами, однако в метеоритах содержится лишь малая часть всей пресолнечной пыли. Звездная пыль конденсируется внутри звезд посредством существенно отличающейся от конденсации основной массы космической пыли химии, которая холодом осаждается на уже существующую пыль в темных молекулярных облаках галактики. Эти молекулярные облака очень холодные, обычно менее 50 К, поэтому льды различных типов могут осаждаться на зерна, а затем разрушаться или расщепляться под воздействием излучения и сублимации, переходя в газообразное состояние. Наконец, в процессе формирования Солнечной системы многие межзвездные пылевые зерна подверглись дальнейшим изменениям в результате коалесценции и химических реакций в планетарном аккреционном диске. История различных типов зерен в ранней Солнечной системе сложна и лишь частично понятна. Астрономы знают, что пыль формируется в оболочках звезд на поздних стадиях эволюции, что подтверждается специфическими наблюдательными данными. В инфракрасном свете излучение на длине волны 9,7 микрометра является признаком силикатной пыли в холодных, развитых, богатых кислородом красных гигантах. Излучение на длине волны 11,5 микрометра указывает на наличие пыли карбида кремния в холодных, развитых, богатых углеродом красных гигантах. Это помогает подтвердить, что мелкие силикатные частицы в космосе происходят из выброшенных внешних оболочек этих звезд. Условия в межзвездном пространстве обычно не подходят для образования силикатных ядер. Это заняло бы чрезмерно много времени, даже если бы это было возможно. Аргументы сводятся к следующему: учитывая наблюдаемый типичный диаметр зерна *a*, время, необходимое зерну для достижения этого диаметра, и температуру межзвездного газа, формирование межзвездных зерен заняло бы значительно больше времени, чем возраст Вселенной. С другой стороны, наблюдается, что зерна недавно сформировались в окрестностях близлежащих звезд, в выбросах новых и сверхновых звезд, а также в переменных звездах R Coronae Borealis, которые, по-видимому, выбрасывают дискретные облака, содержащие как газ, так и пыль. Таким образом, потеря массы звездами, несомненно, является местом формирования тугоплавких ядер зерен. Большая часть пыли в Солнечной системе – это сильно переработанная пыль, образовавшаяся из материала, из которого сформировалась Солнечная система, и впоследствии собранная в планетезимали, а также оставшийся твердый материал, такой как кометы и астероиды, и вновь сформированная в этих телах в течение времени их столкновений. Во время формирования Солнечной системы самым распространенным элементом был (и остается) H2. Металлические элементы – магний, кремний и железо, являющиеся основными компонентами скалистых планет, конденсировались в твердые вещества при самых высоких температурах в планетарном диске. Некоторые молекулы, такие как CO, N2, NH3 и свободный кислород, существовали в газообразном состоянии. Некоторые молекулы, например, графит (C) и SiC, конденсировались в твердые зерна в планетарном диске; однако углеродные и SiC-зерна, найденные в метеоритах, являются пресолнечными, что подтверждается их изотопным составом, а не формированием в планетарном диске. Некоторые молекулы также образовывали сложные органические соединения, а некоторые – замерзшие ледяные оболочки, которые могли покрывать тугоплавкие (Mg, Si, Fe) ядра зерен. Звездная пыль вновь является исключением из общей тенденции, поскольку, по-видимому, она остается полностью необработанной с момента своего термического конденсации внутри звезд в виде тугоплавких кристаллических минералов. Конденсация графита происходит внутри сверхновых по мере их расширения и охлаждения, даже в газах, содержащих больше кислорода, чем углерода – удивительная углеродная химия, ставшая возможной благодаря интенсивной радиоактивной среде сверхновых. Этот особый пример формирования пыли заслуживает специального рассмотрения. Формирование предшественников молекул в планетарном диске определялось, в значительной степени, температурой солнечной туманности. Поскольку температура солнечной туманности уменьшалась с увеличением гелиоцентрического расстояния, ученые могут сделать вывод о происхождении пылевого зерна, зная его состав. Некоторые материалы могли формироваться только при высоких температурах, в то время как другие материалы могли формироваться только при гораздо более низких температурах. Материалы в одной межпланетной пылинке часто показывают, что элементы зерна формировались в разных местах и в разное время в солнечной туманности. Большая часть вещества, присутствовавшего в первоначальной солнечной туманности, впоследствии исчезла – поглотилась Солнцем, выброшена в межзвездное пространство или переработана, например, в составе планет, астероидов или комет. Благодаря своей сильно переработанной природе, межпланетные пылинки (МПП) являются мелкозернистыми смесями тысяч или миллионов минеральных зерен и аморфных компонентов. Можно представить МПП как "матрицу" материала с внедренными элементами, которые сформировались в разное время и в разных местах в солнечной туманности и до ее формирования. Примерами внедренных элементов в космической пыли являются GEMS, хондрулы и CAI.
От солнечной туманности до Земли
Стрелки на соседнем рисунке показывают один из возможных путей от собранной межпланетной частицы пыли обратно к ранним стадиям солнечной туманности. Мы можем проследить этот путь вправо по диаграмме к межпланетным частицам пыли, содержащим наиболее летучие и примитивные элементы. Путь ведет нас сначала от межпланетных частиц пыли к хондритным межпланетным частицам пыли. Планетарные ученые классифицируют хондритные IDP по степени убывания окисленности, выделяя три основные группы: углеродистые, обычные и энстатитные хондриты. Как следует из названия, углеродистые хондриты богаты углеродом, и многие из них демонстрируют аномалии в изотопном составе H, C, N и O. От углеродистых хондритов путь ведет к наиболее примитивным материалам. Они почти полностью восстановлены и содержат элементы с самой низкой температурой конденсации ("летучие" элементы) и наибольшее количество органических соединений. Следовательно, считается, что частицы пыли с этими элементами сформировались на ранних этапах существования Солнечной системы. Летучие элементы никогда не подвергались воздействию температур выше примерно 500 К, поэтому "матрица" зерна IDP состоит из очень примитивного материала Солнечной системы. Такой сценарий справедлив для кометной пыли. Происхождение небольшой доли, представленной звездной пылью (см. выше), существенно отличается: эти тугоплавкие межзвездные минералы термически конденсируются внутри звезд, становятся небольшим компонентом межзвездной среды и, следовательно, сохраняются в пресолнечном планетарном диске. Следы ядерного повреждения вызываются ионным потоком от солнечных вспышек. Ионы солнечного ветра, сталкиваясь с поверхностью частицы, создают аморфные радиационно-поврежденные ободки на поверхности частицы. А спаллогенные ядра образуются под воздействием галактических и солнечных космических лучей. Частица пыли, образовавшаяся в поясе Койпера на расстоянии 40 а.е. от Солнца, будет иметь во много раз большую плотность следов, более толстые аморфные ободки и более высокие интегрированные дозы, чем частица пыли, образовавшаяся в главном поясе астероидов. Согласно компьютерным моделям 2012 года, сложные органические молекулы, необходимые для жизни (внеземные органические молекулы), могли сформироваться в протопланетном диске пылевых зерен, окружающем Солнце, до образования Земли. Компьютерные исследования показывают, что этот же процесс может происходить вокруг других звезд, обладающих планетами. Более того, в результате этих преобразований ПАУ теряют свою спектроскопическую сигнатуру, что может быть одной из причин "отсутствия обнаружения ПАУ в межзвездных ледяных зернах, особенно во внешних областях холодных, плотных облаков или верхних молекулярных слоях протопланетных дисков" при обнаружении и мониторинге полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) во Вселенной. По данным ученых NASA, более 20% углерода во Вселенной может быть связано с ПАУ, которые являются возможными исходными материалами для образования жизни и ассоциированы с новыми звездами и экзопланетами.
Некоторые "пыльные" облака во Вселенной
В Солнечной системе есть свое межпланетное пылевое облако, как и в экзопланетных системах. Существуют различные типы туманностей, обусловленные разными физическими причинами и процессами: диффузные туманности, инфракрасные (ИК) отражательные туманности, остатки сверхновых, молекулярные облака, области HII, области фотодиссоциации и темные туманности. Отличие между этими типами туманностей заключается в различных процессах излучения, которые в них происходят. Например, области HII, такие как туманность Ориона, где активно формируются звезды, характеризуются как туманности теплового излучения. Остатки сверхновых, такие как туманность Краба, напротив, характеризуются нетепловым излучением (синхротронным излучением). Некоторые из наиболее известных пылевых областей во Вселенной – диффузные туманности из каталога Мессье, например: M1, M8, M16, M17, M20, M42, M43. К более крупным каталогам пыли относятся: Sharpless (1959) Каталог HII-областей, Lynds (1965) Каталог ярких туманностей, Lynds (1962) Каталог темных туманностей, van den Bergh (1966) Каталог отражательных туманностей, Green (1988) Rev. Справочный каталог галактических остатков сверхновых (SNR), Национальный центр космических данных (NSSDC) и онлайн-каталоги CDS.
Возврат образца пыли
Миссия "Звездная пыль" программы "Дискавери" была запущена 7 февраля 1999 года для сбора образцов из комы кометы Вильда 2, а также образцов космической пыли. Она вернула образцы на Землю 15 января 2006 года. В 2007 году было объявлено об обнаружении частиц межзвездной пыли в составе этих образцов.
Частицы пыли на Земле
В 2017 году Генге и др. опубликовали статью о "городском сборе" пылевых частиц на Земле. Команда смогла собрать 500 микрометеоритов с крыш. Пыль собирали в Осло и Париже, и "все частицы – это силикатные (тип S) космические сферические образования субсферической формы, образующиеся при плавлении при входе в атмосферу и состоящие из закаленных кристаллов магниевого оливина, реликтовых кристаллов форстерита и оливина, содержащего железо, в стеклянной матрице". В Великобритании ученые ищут микрометеориты на крышах соборов, таких как Кентерберийский и Рочестерский.