Beginilah tampilan mikrometeorit di bawah mikroskop
Setiap tahun ada sekitar 10 partikel materi luar angkasa - debu kosmik - per meter persegi permukaan bumi. “Artinya debu ada dimana-mana. Di jalanan, di rumah Anda, bahkan mungkin di pakaian Anda, ”kata Matthew Genge, seorang sarjana di Imperial College London. Dia berspesialisasi hanya dalam tamu luar angkasa - mikrometeorit.
Bulat dan beraneka warna, mikrometeorit berbeda satu sama lain. Tetapi sampai tahun 1870, tidak ada yang memperhatikan mereka, sampai ekspedisi HMS Challenger menemukan mereka di dasar Samudra Pasifik. Di darat, lebih sulit untuk menemukan sesuatu seperti ini, karena debu biasa dengan cepat menyembunyikan tamu dari luar angkasa.
Selama berabad-abad, para ilmuwan percaya bahwa benda-benda aneh dari dasar laut dan samudera adalah partikel cair dari permukaan meteorit yang lebih besar yang menjauh dari benda utama saat jatuh ke Bumi. Namun kenyataannya, tidak selalu demikian - sebagian besar debu kosmik datang kepada kita bukan dari permukaan meteorit, tetapi dari batuan kosmik, yang berjarak jutaan kilometer dari Bumi. Partikel-partikel ini meninggalkan pesan kecil yang para ilmuwan pecahkan kode. Genj adalah salah satunya, dia telah melakukan ini selama 30 tahun .
Dia mulai bekerja pada saat para ilmuwan mengetahui bahwa ada banyak mikrometeorit di Antartika. Sekitar 10% dari debu yang ditemukan di es Antartika datang kepada kita dari luar angkasa. Oleh karena itu, Genj mulai mempelajari debu ini, komposisi dan morfologinya. Ada beberapa spesialis mikrometeorit, ini adalah komunitas kecil dan dekat. Tapi Genge agak menonjol - faktanya dia bisa belajar bagaimana menafsirkan informasi yang dibawa oleh debu kosmik. Dan bukan tentang asal muasal debu, tapi tentang Bumi di berbagai titik dalam sejarah planet kita.
Debu kosmik di dalam bejana. Itu dikumpulkan di Antartika pada tahun
2006. Genge sekarang mempelajari sampel debu di rumah, karena pekerjaan di laboratorium belum dapat dipulihkan karena pandemi. Dia mengambil debu yang terkumpul, mikroskop, yang cukup untuk bekerja.
Mengapa tepatnya debu kosmik
Para astronom biasanya memberikan perhatian maksimal pada bintang dan galaksi. Ini karena mereka sangat terlihat, pertama-tama, dan mereka memberikan banyak informasi tentang ruang, dan kedua. Namun debu, meskipun sama sekali tidak terlihat, dapat melengkapi pengetahuan kita tentang ruang angkasa dan apa yang mengelilingi kita. Lagipula, partikel materi kosmik mengandung sejumlah besar informasi tentang dari mana asalnya dan bagaimana mereka sampai ke kita. Ada sejumlah besar debu di luar angkasa, dan debu itu menghantam bumi lebih sering daripada meteorit.
Dari mana asalnya debu?
Terlepas dari kenyataan bahwa para ilmuwan telah mengetahui tentang debu kosmik sejak lama, hingga tahun 1990-an para astronom hampir tidak tahu apa-apa tentang apa itu generator debu di tata surya. Ilmuwan Prancis, misalnya, percaya bahwa debu berasal dari komet. Tetapi pada akhirnya, adalah mungkin untuk memahami bahwa mikrometeorit (yaitu debu) datang kepada kita dari asteroid. Kebanyakan dari mereka memiliki komposisi yang mirip dengan meteorit jenis kondrit berkarbon.
Nah, apa yang bisa Anda pelajari dari mikrometeorit?
Mereka memberikan informasi yang sulit atau tidak mungkin diperoleh saat mempelajari meteorit biasa. Selain itu, hantaman meteorit di planet kita adalah kecelakaan. Ini membutuhkan potongan untuk lepas dari asteroid, kemudian potongan ini akan bergerak di orbit yang berbeda dari orbit asteroid, dan semua faktor akan bertemu sedemikian rupa sehingga meteorit akan jatuh ke bumi.
Dengan debu, semuanya serupa dan, pada saat yang sama, sedikit berbeda. Ya, agar partikel debu keluar dari permukaan suatu benda, diperlukan pengaruh luar. Tapi kemudian debu bergerak di bawah pengaruh sinar matahari. Proses ini disebut efek Poynting-Robertson.... Efeknya pertama kali dijelaskan pada tahun 1903 oleh fisikawan Inggris terkenal John Henry Poynting, yang menjelaskannya dalam istilah teori aetherik elektromagnetisme. Penjelasan yang benar tentang efek dari sudut pandang relativitas umum diberikan oleh Howard Percy Robertson pada tahun 1937.
Matthew Genge mempelajari debu kosmik di rumahnya di London
Jadi, debu kosmik berputar menuju Matahari. Lintasan gerak melintasi orbit planet-planet, sehingga kemungkinan debu ditangkap oleh planet mana pun, termasuk Bumi, cukup tinggi. Secara umum, probabilitas ini jauh lebih tinggi daripada probabilitas meteorit menghantam Bumi. Selain itu, debu kosmik, mikrometeorit, datang kepada kita dari seluruh penjuru tata surya, sehingga banyak informasi dapat digali.
Secara umum, sebuah meteorit memberikan sejumlah besar informasi tentang sejumlah kecil objek. Dan debu kosmik memberikan sedikit informasi tentang banyak objek. Nah, semua ini bersama-sama memberi para ilmuwan sejumlah besar data.
Di mana lagi debu kosmik jatuh?
Tentunya tidak hanya ke Bumi. Itu menghantam Venus, Mars, Jupiter, dan objek lainnya. Adapun di Bumi, ada anggapan bahwa debu kosmik merupakan salah satu faktor yang menyebabkan munculnya kehidupan. Mikrometeorit terus-menerus membawa asam amino ke planet kita (dan lainnya) - dasar kehidupan. Tentu saja, agar kehidupan muncul dari asam amino, dibutuhkan lebih banyak daripada sekadar meningkatkan konsentrasi asam amino. Namun, ini adalah salah satu faktor penting. Omong-omong, mikrometeorit adalah sumber utama bahan organik untuk Mars.
Selain itu, debu antariksa berperan penting dalam rantai makanan (food chain) biosistem laut dalam. Beberapa wilayah lautan sangat jauh dari daratan sehingga organisme yang hidup di sana membutuhkan sumber beberapa elemen yang berbeda. Misalnya, zat besi - dan mikrometeoritlah yang membawa zat besi ke organisme ini.
Apa yang diungkapkannya tentang tata surya?
Komposisi berbagai bidang sistem. Jadi, selama pembentukannya, komposisi "lapisan" yang berbeda berubah. Dan semakin banyak waktu berlalu, semakin kuat perubahannya. Ketika para ilmuwan mempelajari meteorit dan mikrometeorit, mereka mencoba memahami di mana objek itu terbentuk di "cakram" tata surya dan bagaimana komposisi dan struktur lapisan cakram ini berubah.
Setiap planet terbentuk dalam kondisi yang unik, sehingga berbeda satu sama lain. Memahami kondisi ini membantu untuk memahami seperti apa bentuk planet dari sistem bintang lain dan apa prinsip pembentukannya.
Dan apa yang dibantu oleh debu kosmik untuk memahami tentang Bumi?
Pertama-tama, ini adalah komposisi atmosfer planet di era yang berbeda. Saat benda yang sangat panas melewati atmosfer, ia berinteraksi dengannya. Dengan mempelajari objek ini, Anda dapat mengetahui ciri-ciri atmosfer pada periode waktu tertentu.
Satu studi yang dipublikasikan di Nature mengungkap hasil studi mikrometeorit, debu yang jatuh ke Bumi 2,7 miliar tahun lalu. Benda-benda ini ditemukan di batu pasir di Australia dan dipelajari. Alhasil, kami berhasil memahami seperti apa suasana saat itu.
Sepotong logam panas yang ditempatkan di atmosfer menyerap oksigen. Dan ini adalah alat yang hebat untuk mengukur komposisi atmosfer bagian atas bumi. Jika ilmuwan dapat mempelajari mikrometeorit di Mars, mereka akan mendapatkan cukup banyak data tentang atmosfer planet ini di masa lalu.
Tapi untuk saat ini, kami sedang mempelajari sejarah Bumi. Jadi, sebelum studi mikrometeorit dari batu pasir Australia, diyakini bahwa 2,7 miliar tahun yang lalu terdapat sangat sedikit oksigen di atmosfer. Tetapi, setelah mempelajari objek-objek ini, kami menyadari bahwa tidak - ada banyak sekali.
Benar, butuh banyak waktu untuk mempelajari debu kosmik. Ilmuwan yang disebutkan di atas masih memeriksa sampel yang ia kumpulkan pada tahun 2006, jadi ini proses yang panjang. Ngomong-ngomong, mengumpulkan sampel hanya membutuhkan waktu 5 menit.
Adapun Antartika, mereka berhasil mengumpulkan sekitar 6 kg debu, dan volume ini ternyata sekitar 3.000 mikrometeorit yang paling berbeda.
