{h1}
vetenskap + teknik

Förklarare: Vad är interplanetärt damm och kan det sprida livets ingredienser?

Anonim

NASA rapporterade nyligen att ett moln av damm omger Mars högt över atmosfären. Undersökarnas författare utesluter Mars själv och dess månar Phobos och Deimos som dammens källor och slutsatsen att det måste komma från ett större dammskyte som flyter runt mellan planeterna i vårt solsystem.

Detta "interplanetära damm" är enormt viktigt. Det anses ha spelat en avgörande roll i bildandet och utvecklingen av vårt solsystem. Dessutom kan det till och med ha gett vår planet med vatten - och kickstartat liv.

Aska till aska, damm till damm

Vi vet alla hur snabbt tomma utrymmen fyller med damm och, figurativt sett, är kosmos inte annorlunda. Kosmiskt damm består av små mineralkorn i nano- och mikrometerstorlek (en miljard respektive en miljonste meter). Kosmiska dammpartiklar befinner sig mellan slutet av en stjärnas livstid och i början av bildandet av ett nytt solsystem.

En stjärna bildas av kollapset av ett gasmoln bestående av väte och helium, element som skapades i efterdyningarna av stormen. Stjärnor använder detta väte som bränsle, vilket skapar tyngre element som kol och syre och upp till elementet järn genom kärnfusionsprocesser. Dessa nya element släpps i slutet av en stjärnas livstid, när den kollapsar i sin egen gravitation och exploderar som en supernova. Höga energier av en sådan explosion skapar ytterligare element tyngre än järn. Några av de tyngre elementen, metaller som kisel och järn, kombinerar med syre för att bilda mineraler - vilket är precis vad damm är.

Vårt solsystem bildades av sammanbrottet av ett väte- och heliumgasmoln blandat med damm, annars skulle det inte finnas några steniga planeter som Earth och Mars. Det faktum att jorden innehåller så tunga element som guld, bly eller uran (allt tyngre än järn) visar att vår sol är en tredje eller högre generationens stjärna, föregås av minst en supernovaxplosion från en annan närliggande stjärna.

Interstellära dammpartiklar, som föregår vårt eget solsystem, kan ge insikt i processerna i slutet av de gamla stjärnornas livstid. Det interplanetära damm i det inre solsystemet innehåller några interstellära dammpartiklar. Men de allra flesta interplanetära dammpartiklar i vårt solsystem släpps från kometer när de närmar sig solen eller från asteroidernas kollision i asteroidbältet. De innehåller därför ledtrådar om smink och bildande av sådana "proto-planeter", vilka ses som de första stegen av planetbildning från det enorma damm- och gasmoln som omger en ny stjärna.

Dammskysten i vårt solsystem går gradvis mot solen, vars gravitation fungerar som en jätte dammsugare. På vägen kolliderar några av dammpartiklarna med Mars och Earth. Stoftet är ansvarigt för zodiakljuset som kan ses efter solnedgång på våren eller före soluppgång på hösten.

Damm som livets ursprung?

Alla kosmiska dammminoraler ger en yta för gaser, is eller organiskt material att hålla fast vid. Komplexa molekyler av organisk materia som de grundläggande byggstenarna för livet har dokumenterats i intergalaktiska dammskyer, kometer och meteoriter.

Förstå fördelningen och mängden damm är viktigt eftersom damm kan ha levererat betydande mängder vatten och organiskt material till planeterna i det inre solsystemet, i synnerhet jorden och Mars. Medan många forskare tror att asteroider och komeppåverkan kan ligga bakom vattnet och livet på jorden, har flera studier visat att damm själv kan leverera vatten och organiskt material samtidigt och kan ha ett startat liv. Denna process skulle fungera universellt, även på exoplaneter i avlägsna solsystem.

Så om dammet hoppade börja livet på jorden är det troligt att det kunde ha gjort det på Mars också. Jordens magnetfält har dock skyddat vår atmosfär och vatten mot att bli förstörd av solvinden - vi får precis rätt mängd av det. Mars har inte haft ett magnetfält för det mesta av sin livstid, och dess atmosfär och vatten har därefter gått vilse i rymden. Utan vatten kan organiska materialmolekyler inte monteras i de mycket komplexa molekylerna, som DNA och proteiner, som utgör livet. Brist på ett tjockt atmosfärskikt betyder också brist på skydd mot destruktion av organiska molekyler genom UV-ljus och andra skadliga former av kosmisk strålning. Medan juryn fortfarande är ute om det finns någonsin liv på Mars, är det extremt osannolikt att damm kan hoppa på startdagen på Mars idag, trots att sväva över atmosfären.

Det är självklart viktigt att vi lär oss mer om damm. Interplanetära dammpartiklar samlas aktivt för forskning genom att skicka flygplan till stratosfären eller skura rymdfarkoster som återvänder till land för påverkan av dessa små dammpartiklar. Om dammpartiklar gör det till marken själva kan de samlas in som mikrometeoriter från platser där de är igenkännliga som hav eller polära sediment.

Men när en interplanetär dammpartikel träder in i jordens atmosfär eller krossar in i ett rymdfarkoster, är alla komplexa molekyler som fastnar i det oundvikligt förlorade. Medan vi kan lära oss mycket av dem om det primära ämnet från vilket vårt solsystem bildades liksom sminken av kometer och asteroider, måste vi undersöka dessa kroppar första hand för att kunna få mer känslig information.

Ett bra sätt att göra detta är att flyga genom kometen svansar. Det här gjorde Rosetta för att göra överraskningsupptäckten av fria syre i kometen av kometen 67P / Chryumov-Gerasimenko. Under tiden flyttade NASAs Stardust-uppdrag genom svansen av kometen Wild 2 och returnerade kosmiska dammpartiklar till jorden för analys år 2006. År 2009 meddelade NASA att grundläggande kemiska byggstenar i livet hade hittats: glycin, en aminosyra.

Ytterligare data som detta kan förhoppningsvis hjälpa till att avslöja många fler dammar i dammet i universum - inklusive om det startade livet på jorden och om det skulle kunna göra det igen.

Rekommenderas

Vad Brexit skulle innebära för relationerna mellan Indien och Storbritannien

Navigera online-information labyrinten: ska eleverna lita på Wikipedia?

Från att skrika ut för att stanna hemma: en kort historia av brittisk omröstning