Вонземски материјал

Од Википедија — слободната енциклопедија
Примерок од Месечината 15415, познат и како „Каменот на Битието

Вонземски материјал се однесува на природни предмети кои сега се наоѓаат на Земјата, а кои потекнуваат од вселената. Вакви материјали се вселенската прашина, метеоритите, како и примероци донесени на Земјата со мисии за носење на примероци од Месечината, астероидите и кометите, како и честички од сончевиот ветар.

Вонземските материјали се битни за науката бидејќи содржат гас и прашината во првобитен состав од кој настанале Сонцето и Сончевиот Систем.

Категории[уреди | уреди извор]

Вонземскиот материјал може да се групира во неколку широки категории:

  1. Метеоритите кои се преголеми за да испарат кога ќе влезат во атмосферата на Земјата, но доволно мали за да остават парчиња на земјата; овде спаѓаат примероците од астероидниот и Кајперовиот Појас, но и од Месечината и од Марс.
  2. Камења од Месечината кои на Земјата се донесени од роботски мисии и месечеви мисии со екипаж.
  3. Космичка прашина собрана на Земјата, во Земјината стратосфера и во нискоземската орбита, во која веројатно има честички од денешниот меѓупланетарен облак од прашина, како и од комети.
  4. Примероци прибрани преку мисиите за повраток на примероци од комети, астероиди, сончев ветер, во кои има „честички од ѕвездена прашина“ од денешната меѓуѕвездена средина.
  5. Предсончеви зрна (издвоени од метеорити и меѓупланетарни честички прашина) кои датираат од пред настанокот на Сончевиот Систем. Ова се најчистите и највредните примероци.

Прибран на Земјата[уреди | уреди извор]

Собирач за прашина со аерогел блокови кој се користел во мисиите на Ѕвездена Прашина и Танпопо.

Во примероците на вонземски материјал собран на Земјата спаѓаат космичката прашина и метеоритите. Некои од метеоритите пронајдени на Земјата потекнуваат од друго тело во Сончевиот Систем како Месечината,[1] Метеорити од Марс,[2][3] и ХЕД метеоритите од Веста.[4][5] Овде спаѓаат и примероците прибрани од јапонската мисија Танпопо која собирала прашина од нискоземската орбита.[6] Во 2019 година, истражувачите пронашле меѓуѕвездена прашина на Антарктикот, која се поврзува со Месниот Меѓуѕвезден Облак. Откривањето на меѓуѕвездената прашина на Антарктикот било направено преку мерење на радионуклидите Fe-60 и Mn-53 со високо чувствителниот забрзувач на масена спектрометрија, каде што присуството на Fe-60 јасно укажува дека потекнува од неодамнешна супернова.[7]

Примероци донесени од вселенски мисии[уреди | уреди извор]

До денес, примероци од камења од Месечината се прибирани со роботски мисии и мисии со човечки екипаж. Кометата Вајлд 2 (Џенезис мисијата) и астероидот Итокава (мисија Хајабуса) биле посетени од роботски вселенски летала кои враќале примероци на Земјата, а примероци од сончевиот ветер биле вратени и од роботската мисија Џенезис.[8][9]

Мисии за враќање примероци од вселената во тек се: ОЗИРИС-РЕкс до астероидот Бену,[10][11] и Хајбуса2 до астероидот Рјугу.[12] Исто така се планираат неколку мисии за враќање примероци од Месечината, Марс и месечините на Марс (види: Мисија за повраток на примероци - Список на мисии).

Материјалот прибавен со мисиите за враќање на примероци се смета за недопрен и неконтаминиран, а нивното чување и проучување мора да се одвива во посебни простории каде што примероците се заштитени од земска контаминација и од контакт со атмосферата.[13][14][15] Ваквите објекти се посебно дизајнирани со што ќе го зачуваат интегритетот на примерокот, а и да ја заштитат Земјата од можна биолошка контаминација. Се ограничува пристапот до примероци од планети или месечини за кои постои сомневање дека во минатото или сегашноста имале средини погодни за микроскопски живот, и затоа се третираат како екстремно биоопасни.[16][17]

Предмет на студии[уреди | уреди извор]

Примероците анализирани на Земјата може да се споредуваат со наодите од далечинското сензорирање, со што би се добил поголем увид во процесите кои го создале Сончевиот Систем.

Изобилство од елементи и изотопи[уреди | уреди извор]

Денешното изобилство од елементи е на повисоко ниво од (развојниот) вселенски просечен збир од изобилство на елементи кои што ги наследил Сончевиот Систем, заедно со некои атоми од локални извори на нуклеосинтеза, за време на создавањето на Сонцето.[18][19][20] Познавањето на овие просечни изобилства на елементи во планетарниот систем служи како алатка за следење на хемиските и физичките процеси вклучени во создавањето на планетите и еволуцијата на нивните површини.[19]

Изотопското изобилство е важен показател за потеклото, трансформацијата и геолошката старост на материјалот што се анализира.[21]

Вонземските материјали исто така во себе имаат информации за голем број на нуклеарни процеси. Овде на пример спаѓаат,: распаѓањето на веќе угинатите радионуклиди од нуспроизводот на супернова внесени во материјалите од Сончевиот Систем непосредно пред колапсот на нашата сончева маглина,[22] и производите од ѕвездената и експлозивната нуклеосинтеза пронајдени во речиси неразредена форма - предсончеви зрна.[23] Предсончевите зрна на астрономите им даваат информации за егзотични средини во раната галаксија Млечен Пат.

Благородните гасови се особено корисни затоа што не реагираат со другите хемиски елементи, и затоа што многу од нив имаат повеќе од еден изотоп кој може да укажува на нуклеарни процеси. Исто така тие релативно лесно се одвојуваат од цврсти материјали со просто загревање. Следсвено, тие играат клучна улога во проучувањето на вонземски материјали.[24]

Ефекти на нуклеарна спалација[уреди | уреди извор]

Кај честичките кои биле изложени на бомбардирање од доволно енергични честички, како оние што се наоѓаат во космичките зраци, се појавува трансмутација на атоми од еден вид во друг. Ваквите ефекти на спалација може да го променат изотопскиот состав на елементите во примероците со што на истражувачите им се овозможува да одредат на каков вид на изложеност биле тие во вселената.

На пример, вакви техники биле користени за да се одреди случувањето (и периодот во кој се случиле) на одредени настани во предЗемјината историја на телото-родител (телото од кое потекнува) на метеоритот (како голем судир) што драстично ја променило вселенската изложеност на материјалот во тој метеорит. На пример, метеоритот Мурчисон паднал во Австралија во 1967 година, но било очигледно дека неговото тело-родител претрпело судар пред околу 800.000 години [25] по што се распарчило на парчиња со големина од еден метар.

Астробиологија[уреди | уреди извор]

Астробиологијата е интердисциплинарна научна област која се занимава со потеклото, раната еволуција, распоредот и иднината на животот во вселената. Таа го испитува присуството на органски соединенија на комети, астероиди, Марс или месечините на гасовитите џинови. Во тек се неколку мисии за враќање примероци од астероиди и комети кои се доста битни за астробиологијата. Повеќе примероци од астероиди, комети и месечини би можеле да помогнат да се утврди дали има живот на други астрономски тела и дали би можел да се пренесе на Земјата од метеорити или комети - процес наречен панспермија.[26][27][28]

Се смета дека изобилството на органски соединенија присутни во примитивните метеорити и меѓупланетарните честички прашина потекнува претежно од меѓуѕвездената средина. Но, можеби ваквиот материјал бил модифициран во протопланетарниот диск и степенот на модификација е различен во родителските тела на астероидите.[29]

Космичката прашина содржи сложени органски соединенија (тврди аморфни органски материи со мешана ароматско - алифатична структура) кои на природен пат можат да се создадат од ѕвездите и со зрачење.[30][31][32] Овие соединенија, во присуство на вода и други фактори погодни за живот, се смета дека ги создале и спонтано ги составиле клетките на животот.[33][34]

Потекло на водата на Земјата[уреди | уреди извор]

Од каде потекнува водата на Земјата е предмет на истражување со кое се занимаваат планетарната наука, астрономијата и астробиологијата . Изотопските соодноси во хемиските елементи пружаат уникатен „хемиски отпечаток“ кој се користи за да се споредат изотопите во водата на Земјата со онаа на други места во Сончевиот Систем. Еден таков изотопски сооднос е меѓу девтериумиот и водородот, што би можел да даде одговор за потеклото на водата на Земјата. Меѓутоа, предмет на истражување е и кога и како таа вода била донесена на Земјата.[35][36]

Поврзано[уреди | уреди извор]

Наводи[уреди | уреди извор]

  1. „Meteoritical Bulletin Database — Lunar Meteorite search results“. Meteoritical Bulletin Database. The Meteoritical Society. 15 August 2017. Посетено на 17 August 2017.
  2. Meteoritical Bulletin Database
  3. Treiman, A.H.; и др. (October 2000). „The SNC meteorites are from Mars“. Planetary and Space Science. 48 (12–14): 1213–1230. Bibcode:2000P&SS...48.1213T. doi:10.1016/S0032-0633(00)00105-7.
  4. McSween, H. Y.; R. P. Binzel; M. C. De Sanctis; E. Ammannito; T. H. Prettyman; A. W. Beck; V. Reddy; L. Le Corre; M. J. Gaffey (27 November 2013). „Dawn; the Vesta-HED connection; and the geologic context for eucrite, diogenites, and howardites“. Meteoritics & Planetary Science. 48 (11): 2090–21–4. Bibcode:2013M&PS...48.2090M. doi:10.1111/maps.12108.CS1-одржување: display-автори (link)
  5. Kelley, M. S.; и др. (2003). „Quantified mineralogical evidence for a common origin of 1929 Kollaa with 4 Vesta and the HED meteorites“. Icarus. 165 (1): 215–218. Bibcode:2003Icar..165..215K. doi:10.1016/S0019-1035(03)00149-0.
  6. Tanpopo Experiment for Astrobiology Exposure and Micrometeoroid Capture Onboard the ISS-JEM Exposed Facility. (PDF) H. Yano, A. Yamagishi, H. Hashimoto1, S. Yokobori, K. Kobayashi, H. Yabuta, H. Mita, M. Tabata H., Kawai, M. Higashide, K. Okudaira, S. Sasaki, E. Imai, Y. Kawaguchi, Y. Uchibori11, S. Kodaira and the Tanpopo Project Team. 45th Lunar and Planetary Science Conference (2014).
  7. Koll, D.; et., al. (2019). „Interstellar 60Fe in Antarctica“. Physical Review Letters. 123 (7): 072701. Bibcode:2019PhRvL.123g2701K. doi:10.1103/PhysRevLett.123.072701. PMID 31491090.
  8. Solar Wind Conditions and Composition During the Genesis Mission as Measured by in situ Spacecraft. Daniel B. Reisenfeld, Roger C. Wiens, Bruce L. Barraclough, John T. Steinberg, Marcia Neugebauer, Jim Raines, Thomas H. Zurbuchen. Space Science Reviews June 2013, Volume 175, Issue 1, pp. 125–164.
  9. „Genesis Science Team“. NASA.
  10. Chang, Kenneth (December 3, 2018). „NASA's Osiris-Rex Arrives at Asteroid Bennu After a Two-Year Journey“. The New York Times. Посетено на December 3, 2018.
  11. Morten, Eric (31 December 2018). „NASA's OSIRIS-REx Spacecraft Enters Close Orbit Around Bennu, Breaking Record“. NASA. Посетено на 1 January 2019.
  12. Clark, Stephen (28 June 2018). „Japanese spacecraft reaches asteroid after three-and-a-half-year journey“. Spaceflight Now. Посетено на 2 July 2018.
  13. A Draft Test Protocol for Detecting Possible Biohazards in Martian Samples Returned to Earth Архивирано на 22 февруари 2006 г.
  14. Cleanroom Robotics -Appropriate Technology for a Sample Receiving Facility. 2005.
  15. „2010 Mars Sample Return Orbiter decadal survey“ (PDF). Архивирано од изворникот (PDF) на 2017-05-08. Посетено на 2021-11-29.
  16. Full text of the Outer Space Treaty Treaty on Principles Governing the Activities of States in the Exploration and Use of Outer Space, including the Moon and Other Celestial Bodies Архивирано на 8 јули 2013 г. - See Article IX
  17. Centre National d’Etudes Spatiales (CNES) (2008). „Planetary protection treaties and recommendations“. Архивирано од изворникот на 2014-08-20. Посетено на 2012-09-11.
  18. Suess, H. E.; Urey, H. C. (1956). „Abundances of the elements“. Rev Mod Phys. 28 (1): 53–74. Bibcode:1956RvMP...28...53S. doi:10.1103/RevModPhys.28.53.
  19. 19,0 19,1 Cameron, A. G. W. (1973). „Abundances of the elements in the solar system“. Space Sci Rev. 15 (1): 121–146. Bibcode:1973SSRv...15..121C. doi:10.1007/BF00172440.
  20. Anders, E.; Ebihara, M. (1982). „Solar-system abundances of the elements“. Geochim. Cosmochim. Acta. 46 (11): 2363–2380. Bibcode:1982GeCoA..46.2363A. doi:10.1016/0016-7037(82)90208-3.
  21. Clayton, Robert N. (1978). „Isotopic anomalies in the early solar system“. Annual Review of Nuclear and Particle Science. 28: 501–522. Bibcode:1978ARNPS..28..501C. doi:10.1146/annurev.ns.28.120178.002441.
  22. Zinner, Ernst (2003). „An isotopic view of the early solar system“. Science. 300 (5617): 265–267. doi:10.1126/science.1080300. PMID 12690180.
  23. Zinner, Ernst (1998). „Stellar nucleosynthesis and the isotopic composition of presolar grains from primitive meteorites“. Annual Review of Earth and Planetary Sciences. 26: 147–188. Bibcode:1998AREPS..26..147Z. doi:10.1146/annurev.earth.26.1.147.
  24. Hohenberg, C (2006). „Noble gas mass spectrometry in the 21st century“. Geochimica et Cosmochimica Acta. 70 (18): A258. Bibcode:2006GeCAS..70Q.258H. doi:10.1016/j.gca.2006.06.518.
  25. M. W. Caffee, J. N. Goswami, C. M. Hohenberg, K. Marti and R. C. Reedy (1988) in Meteorites and the early solar system (ed. J. F. Kerridge and M. S. Matthews, U Ariz. Press, Tucson AZ) 205-245.
  26. Rampelotto, P.H. (2010). „Panspermia: A Promising Field Of Research“ (PDF). Astrobiology Science Conference. Посетено на 3 December 2014.
  27. Shostak, Seth (26 October 2018). „Comets and asteroids may be spreading life across the galaxy - Are germs from outer space the source of life on Earth?“. NBC News. Посетено на 31 October 2018.
  28. Ginsburg, Idan; Lingam, Manasvi; Loeb, Abraham (11 October 2018). „Galactic Panspermia“. The Astrophysical Journal. 868 (1): L12. arXiv:1810.04307. Bibcode:2018ApJ...868L..12G. doi:10.3847/2041-8213/aaef2d.
  29. [Project 2. Extraterrestrial Materials: Origin and Evolution of Organic Matter and Water in the Solar System.] NASA Astrobiology Institute, 2007 Annual Report.
  30. Chow, Denise (26 October 2011). „Discovery: Cosmic Dust Contains Organic Matter from Stars“. Space.com. Посетено на 2011-10-26.
  31. ScienceDaily Staff (26 October 2011). „Astronomers Discover Complex Organic Matter Exists Throughout the Universe“. ScienceDaily. Посетено на 2011-10-27.
  32. Kwok, Sun; Zhang, Yong (26 October 2011). „Mixed aromatic–aliphatic organic nanoparticles as carriers of unidentified infrared emission features“. Nature. 479 (7371): 80–3. Bibcode:2011Natur.479...80K. doi:10.1038/nature10542. PMID 22031328.
  33. „About Astrobiology“. NASA Astrobiology Institute. NASA. 21 January 2008. Архивирано од изворникот на 11 October 2008. Посетено на 20 October 2008.
  34. Kaufman, Marc. „A History of Astrobiology“. NASA. Посетено на 14 February 2019.
  35. Cowen, Ron (9 May 2013). „Common source for Earth and Moon water“. Nature. doi:10.1038/nature.2013.12963.
  36. Genda, Hidenori (2016). „Origin of Earth's oceans: An assessment of the total amount, history and supply of water“. Geochemical Journal. 50 (1): 27–42. Bibcode:2016GeocJ..50...27G. doi:10.2343/geochemj.2.0398. ISSN 0016-7002.