Avaruuspöly

Pyyhkäisyelektronimikroskoopin kuva avaruuspölyhiukkasesta

Avaruuspöly tai kosminen pöly saattaa viitata muun muassa kuupölyyn, tähtienväliseen pölyyn, galaksienväliseen pölyyn tai planeettainväliseen pölyyn. Aurinkokunnassamme planeettainvälinen pöly aiheuttaa eläinratavalon, ja Linnunradan pimeät sumut ovat pölypitoisia pilviä.

Tähtien ympärillä on pölyä niin sanotuissa sirkumstellaarisissa kiekoissa, joita ovat esiplanetaariset kiekot ja pölykiekot. Hyvin hienojakoinen pöly kulkee tähtien säteilyn aiheuttaman paineen voimalla avaruudessa.

Kuupöly

Kuu on pölyinen paikka. Kuun harmaa pöly on syntynyt pääasiassa vuosimiljardien aikana tapahtuneissa meteoroidi- ja asteroiditörmäyksissä. Kuun pöly liukastaa osaltaan pintaa. Pöly aiheutti joillekin kuun kävijöille allergisen reaktion. Koska Kuun pöly on särmikästä, se kiinteytyy helposti ja irtonaista ainesta on vain ohut kerros[1]. Särmikkyyden takia kuupöly ei ole ihmiselle terveellistä. Kuupöly varautuu sähköisesti avaruuden hiukkassäteilyn vaikutuksesta.[2] Kuun pöly vaikuttaa osaltaan Kuun kirkkauteen eri kuun vaiheissa. Kuupöly on melko tummaa, mutta silti se heijastaa paljon Auringon valoa vaikkapa Maahan. Täysikuun pintakirkkaus on suuri puolenkuun pintakirkkauteen verrattuna. Täyden kuun aikaan häviävät Maasta katsoen himmentävät varjot. Puolikuussa taas näkyy runsaasti varjoja. Toisaalta myös särmikäs kuupöly heijastaa valoa hieman samaan tapaan kuin heijastavilla pinnoilla varustetut liikennemerkit, jotka heijastavat valoa eniten sen tulosuuntaan.

Tähtienvälinen pöly

Tähtienvälinen eli interstellaarinen pöly himmentää näkyvää valoa, mutta infrapuna-alueessa vaikutus on pienempi. Linnunradan keskustassa on 100 parsekin paksuinen kerros pölyä.[3] Tähtienvälistä pölyä syntyy muun muassa joissain tähdissä, joista purkautuu kaasua ulos.

Planeettojen välinen pöly

Planeettojen välisessä avaruudessa on eri kokoisia pölyhiukkasia, jotka heijastavat Auringon valoa ja säteilevät muun muassa infrapunaa. Pöly aiheuttaa eläinratavalon ja vastavalon. Planeettojen väliseen avaruuteen tulee pölyä muun muassa komeetoista, asteroideista ja meteoroideista irtoamalla. Pieni määrä pölyä tulee tähtienvälisestä avaruudesta. Pöly häviää muun muassa puhaltumalla Auringon säteilyn vaikutuksesta ulos, ajautumalla Aurinkoon Poynting-Robertsonin ilmiön takia ja satamalla suurempien kappaleiden pinnalle.

Osa pölystä karkaa pois Auringon vetovoimakentästä, koska se liikkuu hyperbelirataa pitkin.

Eläinratavalon aiheuttavat hiukkaset ovat läpimitaltaan erään laskelman mukaan 1 mm, ja niiden väli on keskimäärin 8 km.[4] Eläinratavalon ja vastavalon aiheuttavaa planeettojen välistä pölyä on Aurinkokunnassa arviolta yhteen koottuna 15 kilometrin läpimittaisen asteroidin verran, mikä on muihin taivaankappaleisiin verrattuna pieni määrä. Arvion perusteena on, että pölyhiukkasten tiheys olisi 2,5 g/cm³. Suurempien kappaleiden hajottavat törmäykset tuottavat pölyä. Näitä suurempia kappaleita ovat muun muassa komeetat, asteroidit ja meteoroidit. Pöly kulkeutuu pois Auringosta säteilynpaineen ajamana tai ajautuu Aurinkoon niin sanotun Poynting-Robertsonin ilmiön takia. Osa pölystä törmää planeettoihin ja muihin taivaankappaleisiin. Näin ollen pölyn elinikä Aurinkokunnassa on 100 miljoonaa vuotta, ja suurin osa pölystä, 99,9 %, syntyy komeetoista ynnä muista, 0,1 % tulee Aurinkokunnan ulkopuolelta.

Infrapunaa noin 1–2 AU:n välillä Maan lähellä säteilevä pöly koostuu noin 10–100 mikrometrin läpimittaista hiukkasista. Tämän pölyn poikkileikkausala on 2 ∗ 10 20 c m 2 {\displaystyle 2*10^{20}cm^{2}} , ja sen massa on 10 1 8 − 10 19 {\displaystyle 10^{1}8-10^{19}} grammaa, mikä vastaa tiheydellä 3 g/cm³ yhtä noin 5–10 km:n läpimittaista kappaletta. 1–2 AU:n säteellä olevan pölyn optinen paksuus on 10 − 7 {\displaystyle 10^{-7}} ,[5] ja se kasvaa hitaasti kohti Aurinkoa. 1–2 AU:n pöly säteilee kaikkea säteilyä noin 2 ∗ 10 − 8 {\displaystyle 2*10^{-8}} Auringon verran ja noin 10 − 7 {\displaystyle 10^{-7}} koko eläinratavalopilvestä. Pölyn massatiheys tilavuuden mukaan laskettuna pienenee Auringosta ulospäin mentäessä erään arvion mukaan etäisyyden potenssiin -1,3. Pölyn pintatiheys pienenee potenssiin -0,3. Avaruusluotain Pioneer 10:n havaintojen mukaan eläinratavalo heikkenee kaukana Auringosta kertoimella etäisyys potenssiin -2,5, joka vasta tiheyden pienenemistä etäisyys potenssiin -1,5.

Pioneer-luotaimen pohjalta on arvioitu pölyn tiheydeksi etäisyydellä 20–70 AU luokkaa 6 x 10 − 20 g / c m 3 {\displaystyle 6x10^{-20}g/cm^{3}} . Pölymäärän ehdoton yläraja on 3 x 10 − 19 g / c m 3 {\displaystyle 3x10^{-19}g/cm^{3}} .[6]

Pölyn sataminen Maahan

Maahan satavan avaruuspölyn määrästä on esitetty monenlaisia arvioita. 1950-luvulla eräs tutkija päätteli pölyä satavan hyvin paljon, koska laski Maan pinnalle putoavan pölyn määrän nikkelipölystä, josta suurin osa tulee maapallolta.

Erään nykyisen arvion mukaan Maahan sataa avaruuspölyä 40 tonnia päivässä eli noin 150 000 tonnia vuodessa, mutta alempia ja korkeampiakin arvioita on esitetty.[7][8]

Se synnyttäisi Maan pinnalle Maan eliniän, 4,5 miljardin vuoden aikana arviolta noin 0,67 metrin paksuisen kerroksen.[9]

Monet arviot Maahan satavasta pölystä liikkuvat nykyään välillä 30–60 tonnia päivässä. Kuu kerää pölyä vähemmän kuin Maa, koska sen vetovoima on pienempi kuin Maan. Jos Maahan sataisi 60 tonnia päivässä, niin pienempivetovoimaiseen Kuuhun sataa massaltaan noin 2,3 tonnia päivässä.

Katso myös

Lähteet

  • Karttunen, Hannu et al: Tähtitieteen perusteet. Tähtitieteellinen yhdistys URSA, 2010. ISBN 978-952-5329-82-7.

Viitteet

  1. ↑ Tähdet ja avaruus 4/2009, artikkeli Apollo 17 -kuulennosta
  2. ↑ NASA’s Dirty Secret: Moon Dust ScienceDaily. 29.9.2008. Viitattu 9.11.2018.
  3. ↑ Karttunen, s. 437
  4. ↑ Littleton, John E.: Zodiacal Light and the Gegenschein as.wvu.edu. 4.8.2008. Viitattu 9.11.2018.
  5. ↑ III. Solar System Dust NASA. 6.3.1998. Viitattu 9.11.2018.
  6. ↑ Nieto, Michael Martin & Turyshev, Slava G. & Anderson, John D.: Directly Measured Limit on the Interplanetary Matter Density from Pioneer 10 and 11. Physics Letters B, 2005, 613. vsk, nro 1–2, s. 11–19. doi:10.1016/j.physletb.2005.03.035. Artikkelin verkkoversio. Viitattu 9.11.2018.
  7. ↑ Matson, Dave: Specific Arguments - Moon Dust, Young-earth "proof" #2: Given the rate at which cosmic dust accumulates, 4.5 billion years would have produced a layer on the moon much deeper than observed. The Secular Web. Viitattu 9.11.2018.
  8. ↑ A Dusty Young-Earth Argument Backfires Geocities.com. Arkistoitu 21.11.2002. Viitattu 9.11.2018.
  9. ↑ Thompson, Tim: Meteorite Dust and the Age of the Earth The Talk.Origins Archive. 5.9.1996. Viitattu 9.11.2018.

Aiheesta muualla

  • Dyches, Preston: Dust in space: 10 cool things to know EarthSky. 1.8.2018. Viitattu 9.11.2018 (englanniksi).
  • Gohd, Chelsea: Interstellar Comet Dust Holds Clues About the Solar System Space.com. 13.6.2018. Viitattu 9.11.2018 (englanniksi).
  • Acad, Natl: NASA captures the primordial dust that formed the planets Nature. 13.6.2018. Viitattu 9.11.2018 (englanniksi).
  • Gabbatiss, Josh: Material left over from beginning of solar system discovered in dust from comets Independent. 12.6.2018. Viitattu 9.11.2018 (englanniksi).