สตาร์ดัสต์
สตาร์ดัสต์เกรน (หรือเรียกอีกอย่างว่า สตาร์ดัสต์เกรน โดยนักอุกกาบาต) บรรจุอยู่ภายในอุกกาบาตซึ่งสกัดในห้องทดลองภาคพื้นดิน สตาร์ดัสต์เป็นส่วนประกอบของฝุ่นในตัวกลางระหว่างดวงดาวก่อนที่จะรวมตัวเป็นอุกกาบาต อุกกาบาตได้เก็บเม็ดสตาร์ดัสต์เหล่านั้นไว้นับตั้งแต่อุกกาบาตรวมตัวกันครั้งแรกภายในดิสก์สะสมของดาวเคราะห์ เมื่อกว่าสี่พันล้านปีก่อน ที่เรียกว่า carbonaceous chondrites เป็นแหล่งกักเก็บสตาร์ดัสที่อุดมสมบูรณ์โดยเฉพาะ เม็ดสตาร์ดัสต์แต่ละเม็ดมีอยู่ก่อนที่โลกจะก่อตัวขึ้น Stardust เป็นศัพท์ทางวิทยาศาสตร์ที่หมายถึงเม็ดฝุ่นทนไฟที่กลั่นตัวจากก๊าซที่ระบายความร้อนออกมาจากดาวฤกษ์ที่มีดาวฤกษ์แต่ละดวงและรวมอยู่ในเมฆที่ระบบสุริยะควบแน่น
ละอองดาวหลายประเภทได้รับการระบุโดยการวัดในห้องปฏิบัติการของ องค์ประกอบไอโซโทปที่ผิดปกติอย่างมากขององค์ประกอบทางเคมีซึ่งประกอบด้วยละอองดาวแต่ละเม็ด ก่อนหน้านี้เมล็ดแร่ทนไฟเหล่านี้อาจถูกเคลือบด้วยสารระเหย แต่สารเหล่านี้จะสูญเสียไปกับการละลายของอุกกาบาตในกรดทำให้เหลือเพียงแร่ทนไฟที่ไม่ละลายน้ำ การค้นหาแกนเมล็ดพืชโดยไม่ละลายอุกกาบาตส่วนใหญ่เป็นไปได้ แต่ยากและต้องใช้แรงงานมาก (ดู เกรนบนขั้ว )
มีการค้นพบแง่มุมใหม่ ๆ ของ การสังเคราะห์ด้วยนิวเคลียส จากอัตราส่วนไอโซโทปภายในเมล็ดสตาร์ดัสต์ คุณสมบัติที่สำคัญของละอองดาวคือลักษณะที่แข็งทนไฟและมีอุณหภูมิสูงของธัญพืช จุดเด่นคือ ซิลิกอนคาร์ไบด์ , กราไฟต์ , อลูมิเนียมออกไซด์ , อลูมิเนียม สปิเนล และของแข็งอื่น ๆ ที่จะควบแน่นที่อุณหภูมิสูงจากการทำความเย็น ก๊าซเช่นในลมดาวฤกษ์หรือในการบีบอัดภายในของ ซูเปอร์โนวา พวกมันแตกต่างอย่างมากจากของแข็งที่เกิดขึ้นที่อุณหภูมิต่ำภายในตัวกลางระหว่างดวงดาว
สิ่งที่สำคัญอีกอย่างคือองค์ประกอบของไอโซโทปที่รุนแรงซึ่งคาดว่าจะไม่มีอยู่ในตัวกลางระหว่างดวงดาว สิ่งนี้ยังชี้ให้เห็นว่าละอองดาวที่ควบแน่นจากก๊าซของดาวแต่ละดวงก่อนที่ไอโซโทป จะเจือจางได้โดยการผสมกับตัวกลางระหว่างดวงดาว สิ่งเหล่านี้ทำให้สามารถระบุดาวต้นทางได้ ตัวอย่างเช่นธาตุหนักภายในเมล็ดซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) นั้นเกือบจะบริสุทธิ์ S-process ไอโซโทปซึ่งเหมาะสมกับการควบแน่นภายใน AGB ลมดาวยักษ์แดงในขณะที่ดาว AGB เป็น แหล่งที่มาหลักของการสังเคราะห์ด้วยกระบวนการ S-process และมีชั้นบรรยากาศที่นักดาราศาสตร์สังเกตเห็นว่าอุดมไปด้วยองค์ประกอบของกระบวนการที่ขุดลอกขึ้นมา
อีกตัวอย่างที่น่าทึ่งคือสิ่งที่เรียกว่าซูเปอร์โนวาคอนเดนเสทซึ่งมักจะย่อโดยย่อเป็น SUNOCON (จาก SUperNOva CONdensate) เพื่อแยกความแตกต่างจากละอองดาวอื่น ๆ ที่ควบแน่นภายในชั้นบรรยากาศของดาวฤกษ์ SUNOCON มีแคลเซียมเป็นจำนวนมากของ Ca ซึ่งแสดงให้เห็นว่าพวกมันควบแน่นประกอบด้วย Ti กัมมันตภาพรังสีที่อุดมสมบูรณ์ซึ่งมีครึ่งชีวิต 65 ปี นิวเคลียส Ti ที่ล้นออกมาจึงยังคง “มีชีวิต” (กัมมันตภาพรังสี) เมื่อ SUNOCON ควบแน่นใกล้หนึ่งปีภายในซูเปอร์โนวาภายในที่ขยายตัว แต่จะกลายเป็น radionuclide ที่สูญพันธุ์ (โดยเฉพาะ Ca) หลังจากเวลาที่ต้องผสมกับ ก๊าซระหว่างดวงดาว การค้นพบนี้พิสูจน์ให้เห็นถึงการคาดการณ์ตั้งแต่ปีพ. ศ. 2518 ว่าอาจเป็นไปได้ที่จะระบุ SUNOCON ด้วยวิธีนี้ SiC SUNOCONs (จากซูเปอร์โนวา) มีจำนวนเพียงประมาณ 1% เท่า ๆ กับ SiC stardust จากดาว AGB
สตาร์ดัสต์เอง (SUNOCONs และเมล็ด AGB ที่มาจากดาวดวงใดดวงหนึ่ง) เป็นเพียงเศษส่วนเล็กน้อยของฝุ่นจักรวาลที่ควบแน่นซึ่งก่อตัวน้อยกว่า 0.1% ของมวลของของแข็งระหว่างดาวทั้งหมด ความสนใจอย่างมากเกี่ยวกับละอองดาวเกิดจากข้อมูลใหม่ที่นำมาสู่วิทยาศาสตร์ของ วิวัฒนาการของดาวฤกษ์ และ การสังเคราะห์นิวคลีโอซิล .
ห้องปฏิบัติการได้ศึกษาของแข็งที่มีอยู่ก่อนที่โลกจะก่อตัวขึ้น สิ่งนี้เคยคิดว่าเป็นไปไม่ได้โดยเฉพาะอย่างยิ่งในปี 1970 เมื่อนักจักรวาลวิทยามั่นใจว่าระบบสุริยะเริ่มต้นจากก๊าซร้อนที่แทบจะไม่มีของแข็งเหลืออยู่เลยซึ่งจะถูกทำให้กลายเป็นไอโดยอุณหภูมิสูง การมีอยู่ของละอองดาวพิสูจน์ว่าภาพประวัติศาสตร์นี้ไม่ถูกต้อง
สมบัติจำนวนมากบางประการ
อนุภาคฝุ่นระหว่างดาวเคราะห์ที่มี chondrite เรียบ
ฝุ่นคอสมิคทำจากเม็ดฝุ่นและรวมตัวกันเป็นอนุภาคฝุ่น อนุภาคเหล่านี้มีรูปร่างไม่สม่ำเสมอโดยมีความพรุน ตั้งแต่ฟูจนถึงขนาดกะทัดรัด องค์ประกอบขนาดและคุณสมบัติอื่น ๆ ขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่พบฝุ่นและในทางกลับกันการวิเคราะห์องค์ประกอบของอนุภาคฝุ่นสามารถเปิดเผยได้มากเกี่ยวกับต้นกำเนิดของอนุภาคฝุ่น กระจายทั่วไป ตัวกลางระหว่างดวงดาว ฝุ่นเม็ดฝุ่นใน เมฆหนาแน่น , วงแหวนดาวเคราะห์ ฝุ่นและ ฝุ่นรอบดาว แต่ละลักษณะมีความแตกต่างกัน . ตัวอย่างเช่นธัญพืชในเมฆหนาแน่นได้กลายเป็นน้ำแข็งปกคลุมและโดยเฉลี่ยแล้วจะมีขนาดใหญ่กว่าอนุภาคฝุ่นในตัวกลางระหว่างดวงดาวที่กระจาย อนุภาคฝุ่นระหว่างดาวเคราะห์ (IDP) โดยทั่วไปจะยังคงมีขนาดใหญ่กว่า
องค์ประกอบหลักของอนุภาคฝุ่นระหว่างดาวเคราะห์ในชั้นสตราโตสเฟียร์ 200 อนุภาค
การไหลบ่าเข้ามาของสสารนอกโลกส่วนใหญ่ที่ตกลงมายังโลกถูกครอบงำโดยเมเทอโรรอยด์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางในช่วง 50 ถึง 500 ไมโครเมตรความหนาแน่นเฉลี่ย 2.0 g / cm³ (โดยมี ความพรุนประมาณ 40%) อัตราการไหลเข้ารวมของพื้นที่อุกกาบาตของ IDP ส่วนใหญ่ ที่จับได้ ในชั้นสตราโตสเฟียร์ ของโลก อยู่ระหว่าง 1 ถึง 3 g / cm³โดยมีความหนาแน่นเฉลี่ยประมาณ 2.0 g / cm³
คุณสมบัติเฉพาะของฝุ่นอื่น ๆ : ในฝุ่นรอบดวงดาวนักดาราศาสตร์พบลายเซ็นโมเลกุลของ CO, ซิลิคอนคาร์ไบด์ , ซิลิเกตอสัณฐาน , โพลีไซคลิกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน , น้ำ น้ำแข็ง และ พอลิฟอร์มัลดีไฮด์ อื่น ๆ (ในสื่อระหว่างดาว แบบกระจาย มีหลักฐานสำหรับธัญพืชซิลิเกตและคาร์บอน) ฝุ่นดาวหาง โดยทั่วไปจะแตกต่างกัน (ที่มีการทับซ้อนกัน) จาก ฝุ่นดาวเคราะห์น้อย ฝุ่นของดาวเคราะห์น้อยมีลักษณะคล้ายกับ อุกกาบาต chondritic carbonaceous ฝุ่นดาวหางมีลักษณะคล้ายกับ ธัญพืชระหว่างดวงดาว ซึ่งอาจรวมถึงซิลิเกตโพลีไซคลิกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนและน้ำแข็งในน้ำ
ในเดือนกันยายน 2020 มีการนำเสนอหลักฐานของน้ำ สถานะของแข็ง ใน ตัวกลางระหว่างดวงดาว และโดยเฉพาะอย่างยิ่งของ น้ำแข็ง ผสมกับ ซิลิเกตเกรน ในเม็ดฝุ่นจักรวาล
