Միջաստղային փոշին ոչ միայն աստղերի և միգամածությունների ֆոն է։ Այն կենսական դեր է խաղում աստղերի, մոլորակների և նույնիսկ կյանքի ծննդում։ Գերմանիայի Յենայի համալսարանի Ալեքսեյ Պոտապովի ղեկավարությամբ նոր հետազոտությունը ցույց է տվել՝ փոշու մասնիկները շատ ավելի ծակոտկեն և խոնավ են, քան նախկինում կարծում էին։ Նրանց կառուցվածքը նման է սպունգի կամ ֆրակտալային ամպերի՝ ծակոտկենությամբ մինչև 99 %։ Այս բացահայտումը, հրապարակված The Astronomy and Astrophysics Review ամսագրում, փոխում է տիեզերքի քիմիայի և Երկրի վրա ջրի ծագման մասին պատկերացումները։

Փոշին որպես քիմիական լաբորատորիա

Տիեզերական փոշին բաղկացած է սիլիկատներից, ածխածնից, սառույցից և օրգանական նյութերից։ Նրա մակերևույթը վայր է, որտեղ տեղի են ունենում ռեակցիաներ՝ օրինակ՝ ջրածնի մոլեկուլների H₂ ձևավորում, որը աստղերի վառելիքն է։ Որքան մեծ է մակերևույթը, այնքան ակտիվ է քիմիան։ Ծակոտկեն փոշիները ունեն հսկայական ներքին տարածք՝ մեկ գրամ նման փոշու մակերևույթը կարող է հասնել հարյուրավոր քառակուսի մետրերի։

Ծակերը նաև պաշտպանում են ցնդող նյութերը՝ ջուրը, ամոնիակը, մեթանոլը՝ տիեզերական ճառագայթումից։ Այս «պահապան փոշիները» մոլեկուլները տեղափոխում են երիտասարդ մոլորակային համակարգեր։ Հնարավոր է՝ հենց դրանք են ջուր բերել վաղ Երկիր՝ դարձնելով այն բնակելի։

Ծակոտկենության երկու տեսակ

Գիտնականները տարբերում են ներքին ծակոտկենություն՝ մասնիկի ներսում դատարկություններ, ինչպես ֆուլերենում, և արտաքին՝ առաջանում է մասնիկների կպչելիս գրավիտացիայի ազդեցությամբ։ Պոտապովի թիմը որոշելու համար, թե որ տեսակն է գերակշռում, վերլուծել է չորս աղբյուրների տվյալներ՝ առաքելությունների նմուշներ, սպեկտրալ դիտարկումներ, լաբորատոր փորձեր և մոդելավորում։

Stardust առաքելությունը (2006) բերել է Վիլդ 2 գիսաստղից փոշի՝ խիտ հատիկներից մինչև 99 % ծակոտկենությամբ ծակոտկեն կուտակումներ։ Rosetta-ն ուսումնասիրել է 67P/Չուրյումով-Գերասիմենկո գիսաստղը և հաստատել՝ փոշին խիտ և «փափուկ» կառուցվածքների խառնուրդ է։

ALMA ռադիոտեսիլը դիտել է HL Tau պրոտոմոլորակային սկավառակը՝ փոշու ծակոտկենությունը հասնում է 90 %-ի։ Ժամանակի ընթացքում բախումները խտացնում են այն, բայց վաղ փուլերում այն մնում է օդային։

Երկրային փորձեր և մոդելավորում

Լաբորատորիայում ժայռերի լազերային գոլորշիացումը ստեղծում է ծակոտկեն մասնիկներ՝ նույնական տիեզերականներին։ Համակարգչային մոդելները ցույց են տալիս՝ Արեգակնային համակարգի սկզբում փոշու բախումները ձևավորել են ֆրակտալային կուտակումներ միկրոծակերով՝ պահպանելով ջուր և օրգանական նյութեր։

Հետևանքներ աստղագիտության և մոլորակագիտության համար

Եթե փոշին իսկապես «փափուկ» է, դա բացատրում է այնպիսի երևույթներ, ինչպես՝

  • Աստղերի արագ ձևավորում՝ ավելի շատ H₂ մակերևույթին։
  • Ջրի առաքում՝ ծակերը պաշտպանում են մոլեկուլները ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումից։
  • Սկավառակների էվոլյուցիա՝ ծակոտկեն փոշին ավելի հեշտ է կպչում պլանետեզիմալներ ձևավորելիս։

Սակայն տվյալները դեռ բավարար չեն ընդհանրական եզրակացության համար։ Ապագա առաքելությունները՝ James Webb, PLATO՝ կճշտեն ծակոտկենությունը տարբեր համակարգերում։

Կարճ ասած

Տիեզերական փոշին շատ ավելի ծակոտկեն է, քան կարծում էին՝ մինչև 99 %, ինչպես սպունգ։ Սա մեծացնում է քիմիական ակտիվությունը, պաշտպանում ջուրն ու օրգանական նյութերը, բացատրում առաքումը Երկիր։ Stardust-ի, Rosetta-ի, ALMA-ի, փորձերի և մոդելների տվյալները հաստատում են՝ տիեզերքը «փափուկ» է։ Բացահայտումը փոխում է աստղերի և մոլորակների ծննդյան ընկալումը։