какое количество космической пыли падает на землю
Число дня: сколько космической пыли попадает на Землю
Каждый день на поверхность и в атмосферу Земли попадает около 60 тонн космической пыли. Об этом свидетельствуют результаты недавнего исследования учёных из университета штата Иллинойс и университета аэронавтики Эмбри-Риддла, пишет журнал Popular Science.
Каждый день в атмосферу Земли входит множество космических тел, приносящих с собой большое количество космической пыли (большинство из них сгорает в верхних слоях атмосферы, оставляя облака метеорного дыма на высоте 70–100 км над поверхностью планеты). Возраст частиц космической пыли составляет приблизительно 4,6 млрд лет. Частицы эти являются продуктом аккреции (приращения) в процессе формирования Солнечной системы.
Чтобы определить точное количество космической пыли, которое оседает на поверхности Земли, учёные, находясь в лаборатории Starfire в штате Нью-Мексико, с помощью лидара Допплера измерили количество частиц натрия в атмосфере (количество частиц данного вещества напрямую зависит от уровня содержания космической пыли). Затем они сопоставили данные измерений с моделью движения данных частиц в атмосфере Земли. Благодаря этому они смогли установить, что на планету попадает около 60 тонн космической пыли каждый день (предыдущие оценки колебались от 0,4 до 110 тонн).
Космическая пыль влияет на многие процессы, большинство из которых пока непонятны учёным полностью: так, её частицы участвуют в процессе формирования облаков в верхних слоях атмосферы и влияют на рост планктона в водах у Антарктиды.
Ежегодно к массе Земли прибавляется более 5000 тонн космической пыли
Микрометеорит под микроскопом
Собранные учёными в Антарктиде данные говорят о том, что масса Земли ежегодно увеличивается в среднем на 5200 тонн за счёт микрометеоритов – то есть, космической пыли. 80% этого материала когда-то принадлежало кометам, остальное – астероидам.
Эти данные стали результатом 20-летней работы международной команды учёных из французского национального центра научных исследований, университета Париж-Сакле, национального музея естественной истории, французского полярного института, а также институтов США и Британии.
Микрометеориты – это частицы, ранее принадлежавшие кометам и астероидам, имеющие размер от 30 до 200 мкм, и упавшие на поверхность нашей планеты из космоса.
В течение шести экспедиций, проходивших в последние два десятилетия, французские учёные собирали эти микрометеориты на франко-итальянской антарктической станции «Конкордия», расположенной в 1100 км от земли Адели (сектор Антарктики, на который претендует Франция).
Сбор микрометеоритов
Эта станция считается идеальным местом для сбора микрометеоритов, поскольку там выпадает мало снега, и практически нет пыли земного происхождения. Из траншей двухметровой глубины исследователи собирали снег, и потом подсчитывали количество находящихся в нём частиц пыли. Собранный за 20 лет материал позволяет предположить, что при экстраполяции на всю планету получится ежегодный прирост массы Земли в 5200 тонн (или 9 грамм на квадратный километр в год).
Как пояснил ведущий исследователь Жин Дюпра из французского Национального центра научных исследований, микрометеориты – основной источник внеземного материала для нашей планеты. По его словам, обычные крупные метеориты падают на Землю в количестве не более десяти тонн в год.
Также команда пояснила, почему эта пыль не сгорает в верхних слоях атмосферы. Разогрев падающей частицы зависит от нескольких факторов – в частности, её массы, угла входа в атмосферу и начальной скорости. Металл, срываемый с поверхности падающих частиц, окисляется, и образующиеся оксиды, гидроксиды и карбонаты металлов конденсируются в частицы размером в несколько нанометров, которые называют «метеоритным дымом». Эти частицы летают в атмосфере под воздействием циркуляции воздуха, пока не упадут на поверхность, где их прирост можно оценить при помощи изотопных методов.
Учёные говорят, что их исследование позволяет лучше понять роль межпланетных частиц пыли в снабжении молодой Земли водой и углеродистыми молекулами.
Земля ежегодно теряет около пятидесяти тысяч тонн своей массы
Ежегодно наша планета «худеет» на пятьдесят тысяч тонн, и это несмотря на сорок тысяч тонн космической пыли, которая каждый год оседает на поверхности Земли. В чем же причины столь значительной потери веса?
По словам доктора Криса Смита и физика Дэйва Ансела из Кембриджского университета, которые выступили в эфире радиостанции BBC Radio 4, за двенадцать месяцев планета теряет пятьдесят тысяч тонн от своей массы. Эти цифры заложены в нижеизложенных вычислениях.
Источники увеличения веса:
• ежегодно на Землю попадает сорок тысяч тонн космической пыли — обломков после образования Солнечной системы, которые привлекаются силой притяжения Земли и становятся частью нашей планеты;
• НАСА сообщает, что вещество на Земле ежегодно становится тяжелее почти на сто шестьдесят тонн в результате повышения глобальной температуры: «Если в систему добавить энергии, ее масса возрастет» (закон термодинамики).
• количество людей или зданий, конечно же, не добавляют веса планете — люди и вещи созданы из того, что было на планете. Поэтому это только вопрос трансформации;
• большинство ракет и спутников, которые мы запускаем в космос, в конце концов возвращаются домой, потому, опять же, это никак не влияет на ее массу.
• каждый год покидают Землю девяносто пять тысяч тонн водорода и 1 тысяча 600 тонн гелия: они слишком легкие, чтобы сила гравитации могла их удержать, а потому они летят в космос.
В результате, по приблизительным оценкам, наша Земля ежегодно теряет около пятидесяти тысяч тонн, или 0,000000000000001% от массы планеты.
Но не нужно волноваться за то, что Земля «сдуется, словно воздушный шарик» из-за значительных потерь водорода — его достаточно много и хватит еще на триллионы лет. Вот гелий — другое дело. Такая потеря в год — это 0,00052% от его общего количества в атмосфере, куда он в основном попадает из природного газа благодаря процессу фракционной конденсации. Он становится все дефицитнее на нашей планете. Физик Корнельского университета и нобелевский лауреат Роберт Ричардсон, которому качественный ремонт apple предлагается в специализированных сервисных центрах, в рамках проведения кампании против низких цен и решения правительства США о распродаже запасов гелия до 2015 года заявил, что один гелиевый воздушный шарик должен стоить не менее ста долларов.
Сложно не согласиться с его правотой, в особенности с учетом того, что этот газ очень необходим для МРТ-сканеров, где он используется для охлаждения сверхпроводящих магнитов, а также для роста кремниевых и германиевых кристаллов, а также производства титана и циркония, не говоря уже о воздушных шариках на праздники и странном голосе после вдыхания гелия.
Каждый год на Землю выпадает 5200 тонн космической пыли. Чем она интересна?
Космос гораздо ближе к нам, чем кажется. Воздух на нашей планете буквально насыщен космической пылью, которая образуется при разрушении комет, астероидов и других подобных объектов. И время от времени мы вдыхаем крошечные частицы, которые некоторое время назад находились далеко в космосе. Узнать, сколько именно космической пыли находится на Земле очень сложно. Дело в том, что она смешана с земными частицами пыли, которые являются микроскопическими частицами всего, что нас окружает. Но недавно ученые нашли способ выяснить, насколько много частиц космической пыли попадает на нашу планету. Для этого им пришлось отправиться в далекую Антарктиду, произвести сбор материалов и некоторые подсчеты. Оказалось, что ежегодно на Землю попадает около 5 200 тонн космической пыли, что очень много. Давайте разберемся, почему именно исследователям пришлось лететь на обледенелый континент и каким образом они пришли к упомянутому выше выводу?
Космическая пыль под микроскопом похожа на облака
Сколько космической пыли на Земле?
О проведенном исследовании и его результатах было рассказано в научном издании ScienceAlert. Атмосфера нашей планеты насыщена пылью всех видов. Если верить результатам научных работ, в любой момент времени в воздухе витает 17 миллионов тонн крупной пыли. Это микроскопические частицы нашей кожи, горных пород и всех окружающих нас объектов. Отделить пыль земного происхождения от космической пыли невозможно и именно поэтому ученые долго не могли выяснить, сколько именно космической пыли попадает на нашу планету. Но недавно они нашли хитрость, которая помогла ответить на этот вопрос.
Обычная пыль под микроскопом
Чтобы «взвесить» количество космической пыли не учитывая частицы земного происхождения, ученые отправились в антарктическую станцию Конкордия. Она находится на территории так называемого «купола C», где практически отсутствует земная пыль. Растапливая чистый снег ученые собирали чистую космическую пыль на протяжении двух лет. На исследованном участке авторам научной работы удалось найти частицы диаметром от 30 до 350 микрометров. Определив их массу и пересчитав полученную цифру с учетом всей поверхности Земли, ученые пришли к выводу, что ежегодно на нашу планету попадает около 5 200 тонн космической пыли.
«Купол C» в Антарктиде
Это огромное число. По словам исследователей, попадающих на нашу атмосферу частиц космической пыли больше, чем метеоритов. Для сравнения, общая масса ежегодно попадающих на нашу атмосферу метеоритов составляет менее 10 тонн в год. Это не идет ни в какое сравнение с 5 200 тоннами космической пыли. Впрочем, в некоторых источниках говорится, что каждый год в атмосферу попадает до 40 000 тонн пылевых частиц, но достоверного источника мне найти не удалось. Так что в результаты данного исследования верится больше всего.
Вот вам еще несколько фотографий космической пыли под микроскопом
На втором этапе научной работы ученые занялись определением происхождения пылевых частиц. Для этого они изучали их плотность. Если она небольшая и в частицах пыли есть поры, значит, они имеют кометное происхождение. А если пылинки плотные и с небольшой пористостью, значит, они метеоритного происхождения. В ходе изучения структуры частиц, ученые пришли к выводу, что 80% попадающих на Землю пылевых частиц выбрасывается кометами. Так называются небольшие небесные тела, которые движутся вокруг Солнца и иногда имеют хвост из газа и пыли.
За кометами обычно тянется хвост из газа и пыли, поэтому не удивительно, что они — главные источники пылевых частиц
Возникновение жизни на Земле
По словам исследователей, сделанное открытие может помочь в выяснении причин возникновения жизни на Земле. Считается, что вода на нашей планете появилась после падения астероидов и других космических объектов. В рамках научной работы ученые выяснили, что больше всего на нашу атмосферу попадают частицы кометного происхождения с большим количеством пор. Можно предположить, что именно благодаря космической пыли на Земле и возникла жизнь. Или эти крошечные частицы просто внесли в это свой небольшой, но вклад. Пока это просто предположение, поэтому нужно дождаться результатов следующих исследований.
Вода на Земле могла появиться благодаря космической пыли
Если вам интересны новости науки и техники, подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен. Там вы найдете статьи, которые не были опубликованы на сайте!
Существует миф, что пыль — это микроскопические частицы отмершей кожи человека. На самом деле, все не так просто и пылью можно назвать что угодно. По данным международной организации по стандартизации (ISO), пылью являются частицы, диаметр которых не превышает 75 микрометров. Если хотите узнать о пыли еще больше интересных фактов, читайте этот материал.
Новости, статьи и анонсы публикаций
Свободное общение и обсуждение материалов
Венера — вторая по удаленности от Солнца планета и ближайшая соседка Земли. Несмотря на то, что Венера носит имя древнеримской богини любви и плодородия, под…
В космосе нет атмосферы, там никогда не идет дождь, а на геостационарных орбитах никогда не наступает ночь: это идеальное место для солнечной электростанции,…
В 2026 году NASA планирует запустить в космос аппарат Dragonfly. 🚁 Это вертолет, который займется поиском жизни на Титане, спутнике Сатурна. Рассказываем, почему исследователи так интересуются этим объектом и рассказываем подробности о новом аппарате NASA.
Космическая пыль: на Землю ежегодно падает 5000 тонн микрометеоритов
Международная группа ученых подсчитала, сколько космической пыли выпадает на Землю каждый год. Исследование проводилось в Антарктиде и заняло около 20 лет, сообщает Earth and Planetary Science Letters.
Известно, что атмосфера Земли наполнена пылью всех видов. Согласно данным за 2020 год, в ней постоянно находится около 17 миллионов метрических тонн крупной пыли.
Экспертам предстояло отделить эту «фоновую» пыль от микроскопических (размером в несколько долей миллиметра) фрагментов космического вещества, падающих на поверхность планеты от пролетающих мимо астероидов и комет. Такие фрагменты получили название микрометеориты.
Подходящие для научного эксперимента условия ученые обнаружили на станции Конкордия (купол «С»). Земная пыль там практически отсутствует, а снег накапливается медленно. Ученые предположили, что, если растопить уже имеющийся снег, можно понять, с какой интенсивностью микрометеориты падают на Землю в этом регионе.
За два десятилетия исследователи смогли идентифицировать в антарктических отложениях 1280 не расплавленных микрометеоритов и 808 космических сферул (расплавленной космической породы) массой менее 350 микрограммов. Они провели расчеты, экстраполировав полученные в Антарктиде результаты на весь земной шар.
Получилось, что на поверхность земли ежегодно выпадает 5200 тонн космического вещества. Из них примерно 1600 тонн микрометеоритов и 3600 тонн космических сферул.
Далее ученые проанализировали состав пыли, чтобы определить ее происхождение. Более низкая плотность и высокая пористость указывают на кометное происхождение, а более высокая плотность и низкая пористость – на метеоритное. Оказалось, что примерно 80% космической пыли выбрасывается из комет.
Ученые отметили, что такие исследования помогают лучше понять роль космической пыли в истории Земли. Считается, что именно такие частицы некогда принесли на нашу планету воду и углерод и сделали возможным развитие жизни.
Ранее ученые предположили, что жизнь на Земле могла возникнуть от ударов молнии. Они высвободили такой важный элемент, как фосфор.