Нощното небе крие безброй чудеса, едно от които е загадъчното сияние, известно като зодиакална светлина. Тази слаба, дифузна светлина, видима в огромното пространство между планетите, пленява наблюдателите от векове.

Скорошни изследвания, ръководени от 45-членен екип, хвърлят нова светлина върху произхода на този небесен феномен, опровергавайки дългогодишни представи и разкривайки централната роля на топлината в танца на космическия прах.

Загадката на зодиакалния облак

Зодиакалният облак, термин, който може да звучи езотерично за някои, е по същество светлината, която виждаме отразена от космическия боклук - отломките от комети. Тези частици разпръскват слънчевата светлина, рисувайки бледо сияние върху платното на нашето нощно небе, наречено зодиакална светлина.

Традиционните теории предполагат, че тези частици са резултат от високоскоростни сблъсъци, които пулверизират това, което изхвърлят кометите. Тази гледна точка обаче е обърната с главата надолу от последните открития, публикувани в списание Icarus.

Д-р Питър Дженискенс (Peter Jenniskens) е метеорен астроном в института SETI и водеща фигура в това изследване.

"Кометите изхвърлят повечето отломки като големи частици с размер на пясъчно зърно до камъче, наречени метеороиди, които се движат в метеорни потоци и причиняват видимите метеори в нашите метеорни потоци", обяснява Дженискенс. "За разлика от това, зодиакалният облак е съставен предимно от частици с размерите на тютюнев дим, които дори радарите трудно откриват като метеори."

Защо камъчетата се пулверизират, след като напуснат кометата?

"Метеорните потоци ни показват тази загуба на камъчета с течение на времето - по-старите потоци обикновено съдържат по-малко ярки метеори от младите потоци", отбелязва Дженискенс и екопът му решава да намери причината.

За да се справи с тази загадка, Дженискенс оглавява спонсорираната от НАСА мрежа CAMS, глобална инициатива, която проследява нощното небе за метеори с помощта на камери за видеонаблюдение при слаба светлина.

Екипът е разработил сложен софтуер, който открива метеори във видеоклипове, записани от различни места, и след това триангулира траекторията им в атмосферата.

Метеорите, пристигащи от една и съща посока всеки ден, принадлежат към метеорен поток. Нощните карти, показващи от каква посока тези метеори пристигат на Земята, са на уебсайта: https://meteorshowers.seti.org 

Кулминацията на 13 години наблюдения наскоро бе публикувана като "Атлас на метеорните потоци на Земята", изчерпателно ръководство, което очертава траекториите на метеорите и предоставя безценна информация за всеки известен метеорен поток.

Причината за зодиакалната светлинна завеса

Едно от значимите открития на екипа е ролята на топлината при разпадането на кометните отломки.

Първоначално се смяташе, че близостта до Слънцето, водеща до повече сблъсъци, ще доведе до бързо унищожаване на частиците с размер на пясъчни зрънца и камъчета.

Изследването обаче разкрива изненадващ обрат: тези камъчета са много по-издръжливи от очакваното.

"Тъй като има повече кометен прах по-близо до Слънцето, очаквахме сблъсъците там да разпрашават камъчетата много по-бързо", пояснява Дженискенс. "Вместо това открихме, че камъчетата оцеляват по-добре от очакваното."

Този метеороид се разпадна от топлинни напрежения точно преди да навлезе в земната атмосфера, създавайки клъстер от метеори над Норвегия на 30 октомври 2022 г., записан от станция Allsky7 AMS119, управлявана от Гаустабанен и Стейнар Мидтскоген от Norway Meteor Network. Кредит: Mike Hankey, American Meteor Society

Метеорните клъстери показват доказателства за термичен срив

Изследователският екип заключава, че всъщност камъчетата се унищожават пропорционално на максималната температура, която достигат по своята орбита. Топлинните напрежения вероятно са виновни за разпадането на големите метеороиди близо до Земята и чак до орбитата на Меркурий, докато дълбоко в орбитата на Меркурий частиците се нагряват толкова много, че се разпадат, губейки материал.

Очарователно проявление на това явление е наблюдението на метеорни клъстери.

"Тук, на Земята, понякога виждаме този процес в действие, когато за кратко време от да речем 10 секунди откриваме десет или двадесет метеора в една област от небето, метеорен клъстер, резултат от метеороид, който се е разпаднал от топлинните напрежения точно преди да навлезе в земната атмосфера", заключава Дженискенс.

Този кадър от Гаустатопен в Норвегия показва рядък метеорен клъстер. 23 метеора бяха регистрирани за няколко секунди на 30 октомври 2022 г. 03:54 UTC. Събитието е заснето от четири камери, насочени към различни части на небето. Тези записи са синхронизирани, съединени и препрожектирани в праволинейна (гномонична проекция), показваща поле от 120x90 градуса. Данните от наблюдения са налични на https://norskmeteornettverk.no/meteor/cluster_20221030/ Кредит: Steinar Midtskogen

Зодиакална светлина: взаимодействие на светлина, прах и топлина в космоса

В заключение, изследването разкрива, че топлината, а не сблъсъците, играят ключова роля при оформянето на космическия прах между планетите.

Използвайки напреднала технология и глобално сътрудничество, екипът разкри сложните процеси, които управляват разпадането на кометните отломки, оспорвайки предишни теории и откривайки нови пътища за астрономически изследвания.

Това откритие обогатява познанията ни за космоса и подчертава динамичното взаимодействие на силите, които създават красотата на нашето нощно небе, предлагайки по-дълбоко разбиране за небесните явления, които ни заобикалят.

Справка: Lifetime of cm-sized zodiacal dust from the physical and dynamical evolution of meteoroid streams; Peter Jenniskens, Stuart Pilorz, Peter S. Gural, Dave Samuels, Steve Rau, Timothy M.C. Abbott, Jim Albers, Scott Austin, Dan Avner, Jack W. Baggaley, Tim Beck, Solvay Blomquist, Mustafa Boyukata, Martin Breukers, Walt Cooney, Tim Cooper, Marcelo De Cicco, Hadrien Devillepoix, Eric Egland, Elize Fahl, Megan Gialluca, Bryant Grigsby, Toni Hanke, Barbara Harris, Steve Heathcote, Samantha Hemmelgarn, Andy Howell, Emmanuel Jehin, Carl Johannink, Luke Juneau, Erika Kisvarsanyi, Philip Mey, Nick Moskovitz, Mohammad Odeh, Brian Rachford, David Rollinson, James M. Scott, Martin C. Towner, Ozan Unsalan, Rynault van Wyk, Jeff Wood, James D. Wray, Jérémie Vaubaillon, Dante S. Lauretta,
Icarus, Volume 415, 2024, 116034, ISSN 0019-1035, https://doi.org/10.1016/j.icarus.2024.116034 
( https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0019103524000939 )

Източници:

Zodiacal light’s mysterious origin is finally discovered, Eric Ralls, Earth.com

Heat to blame for space pebble demise, SETI Institute

Още по темата

19/03/2024

Космос

Тъмните дюни на Титан може да са направени от смачкани малки луни и комети

09/12/2022

Космос

„Призрачното сияние“ в Слънчевата система е нова част от за структурата й

17/03/2021

Космос

Juno отиде до Юпитер и опроверга идеите за произхода на зодиакалната светлина (видео)

08/06/2022

Космос

На 8 юни 1625 е роден Касини, откривателят на 4 луни на Сатурн