Вблизи комет могут естественно формироваться плазменно-пылевые кристаллы
Сотрудники Института космических исследований РАН выяснили, что плазменно-пылевые кристаллы могут формироваться естественным образом. Раньше их получали в лаборатории. Теперь ученые показали, что похожий процесс может идти и в космосе — рядом с кометами.
При определенных условиях заряженные пылинки в плазме могут выстраиваться в упорядоченную структуру, похожую на кристаллическую решетку. Это уже удавалось показать в лабораторных экспериментах. Такие структуры называют плазменно-пылевыми кристаллами. В обычном кристалле узлы решетки занимают атомы, а здесь — микроскопические пылинки, зависшие в плазме.
Сотрудники ИКИ РАН проверили, могут ли такие структуры возникать сами по себе вблизи космических тел, у которых нет атмосферы — например, комет. У них слабая гравитация, а рядом с ядром часто много пыли и газа: при нагреве солнечным излучением вещество выбрасывается с поверхности и образует кому.
В этой области пыль попадает под действие ультрафиолета, солнечного ветра, ионов и электронов окружающей плазмы. Из-за этого пылинки получают электрический заряд. Если частиц достаточно много, они начинают притягиваться и отталкиваться друг от друга.
По расчетам исследователей, плазменно-пылевой кристалл может сформироваться, если крупные пылинки поднимаются над поверхностью ядра и некоторое время левитируют на подходящей высоте. Второе условие — достаточно плотное пылевое облако, чтобы частиц было много. Тогда они могут упорядочиться в объемно-центрированную кубическую решетку.
Похожие условия могут быть и возле активных астероидов, которые тоже выбрасывают пыль и газ. А вот рядом с обычными астероидами, Луной, Меркурием и спутниками Марса такие кристаллы сами по себе, скорее всего, не образуются. Гравитация этих тел мешает крупным пылинкам подняться над поверхностью и задержаться там.
Мелкая пыль над ними может левитировать, но этого недостаточно: у таких частиц слишком маленький заряд, а их концентрация слишком низкая. Поэтому кометы подходят для этого лучше — у них слабая гравитация, рядом с ядром много пыли, и вещество постоянно уходит с поверхности.
Авторы работы считают, что такие кристаллы можно искать с помощью оптических приборов. Поэтому проверку можно включить в будущие миссии к кометам и активным астероидам: аппарату нужно будет наблюдать за пылью рядом с поверхностью.
Ранее в ИКИ РАН привезли грунт с обратной стороны Луны.
На обложке генерация ProКосмос
Самое популярное
