GOLOS
RU
EN
UA
vp-cosmos
2 года назад

Космохимия. Вторая часть

Всем пируват!

Рубрика "Астрономия"

Как и обещала, во второй части статьи будет идти речь об определении состава космических тел. В первую очередь, способы разделяются на прямые и косвенные.

Прямой способ определения состава применим для тел, которые попадают к нам на планету – метеоритам. Они разделяются на каменные, железные и смешанного типа (железо-каменные). Метеорит – это уже упавшее на Землю тело, которое раньше являлось, например, частью астероида. Каменные метеориты состоят в основном из силикатов (таких как Fe2[SiO4]) и пироксенов (таких как Mg2Si2O6). Железные метеориты состоят из сплава железа и никеля. Железо-каменные очень редки – около 1,5% от всех. Кроме того, в метеоритах встречаются радиоактивные изотопы.

Также прямой способ подходит для ближайших к нам планет, спутников и астероидов. Космические аппараты (зонды), запускаемые с Земли, занимаются забором образцов грунта с поверхностей. Так удалось выяснить состав поверхности Луны: кремний, титан, торий, алюминий, железо и ряд других элементов. В лунном реголите много кислорода, входящего в состав окислов. А красный цвет поверхности Марса обусловлен гамма-оксидом железа III. Также в состав грунта Марса входят оксид кремния (около 23%), сера, кальций, алюминий, магний, натрий (в незначительных количествах).

Марсоход Curiosity

Косвенный метод определения состава космических тел – спектральный анализ. Принцип спектрального анализа прост: атомы какого-либо вещества могут поглощать и излучать фотоны определённых частот (длин). При поглощении атомом фотонов его электроны, находящиеся на низших энергетических уровнях, поднимаются на более высокие. Но спустя ничтожный промежуток времени они падают обратно, излучая фотоны этой же частоты, однако это излучение рассеивается, а вот линии поглощения чётко видны на спектрограмме.

Внизу слева – непрерывный спектр белого света, внизу справа – спектр излучения газа в возбужденном состоянии, вверху – спектр поглощения газа в невозбужденном состоянии.

С помощью него учёные определяют составы атмосфер планет, туманностей, звёзд. Именно при использовании метода спектрального анализа удалось разделить звёзды на спектральные классы. Помимо этого, выяснилось, что у некоторых звёзд повышенное содержание того или иного химического элемента. Существуют, например, бариевые звёзды, технециевые, ртутно-марганцевые.

Спектры звёзд в соответствии с их спектральными классами

Спектральный анализ позволил определить составы атмосфер планет Солнечной системы (не считая Земли). Они схожи у некоторых планет. У Сатурна, Юпитера, Урана и Нептуна есть водород, гелий, метан. Венера и Марс примечательны углекислым газом и азотом, Меркурий – кислородом, натрием и водородом.

Распределение химических элементов во Вселенной и изучение состава космических объектов позволяют нам понять, что космос – единое целое. Не существует каких-либо других химических элементов, кроме тех, которые содержатся в звёздах, планетах, астероидах и других телах. Когда-то мы тоже были частью звезды, которая умерла, чтобы породить нас.

До встречи в следующих постах.

Вычитка ФилФак

Источники фото:

1, 2, 3, 4, 5, 6

1
510.144 GOLOS
На Golos с October 2017
Комментарии (2)
Сортировать по:
Сначала старые