Қызықтысы сол, ғарыш шаңы (ҒШ) алғаш рет ғарышта емес (ол кезде ғалымдардың аспаннан ары аттануға мүмкіндіктері болмаған), осыдан 150 жылдан астам уақыт бұрын әлемдік мұхиттың түбінен табылған. Тек қазір ғана ғылым оның не үшін қажеттігін түсінуде. Ғарыш денелерінің бөлшектері барлық жерде, тіпті біздің пәтерлерімізде де кездеседі.
1872–1876 жылдары, "Challenger" экспедициясы кезінде ағылшын зерттеушілері Атлант мұхитының түбінен қызыл балшық пен темір-марганец конкрецияларының үлгілерін көтеріп, жағалауға алып шықты. Оның ішінен кішкентай "құмалақтар" – магниттік микросфералар табылды. Экспедиция мүшесі және оның нәтижелері туралы 50 томдық есептің авторы Джон Мюррей көп ойланбастан, мұны "ғарыш шарлары" деп атады. XIX ғасыр үшін бұл тым батыл байлам еді, бірақ кейінірек анықталғандай, ғалымның болжамы толықтай негізді болып шықты.
Қазіргі зерттеулер 19-шы ғасырдағы тұжырымды жаңа деректермен байытты: бүгінде бұл микросфералардың темір-никельді ядродан тұратыны, темір оксидті қабықшамен қапталғаны белгілі болды.
Ғарыштан жеткен бұл "құмалақтар" тек мұхит түбінде ғана жатқан жоқ. Ғарыш шаңы – Жер көк сеңгірінен тұрақты түрде алып тұратын жат планеталық заттың негізгі ағыны. Оны айтасыз, адамзат тікелей осы ғарыштық субстанция бөлшектерінен құралған бұлттың ішінде өмір сүріп жатыр және бұл "келімсектер" еш рұқсат сұрамай, сәлем бермей, әрбір адамның үйіне жайбарақат кіреді.
"Earth and Planetary Science Letters" журналында жарияланған зерттеуде ғалымдар тобы Антарктиданың аппақ қарындағы ҒШ шоғырлануын өлшеді. Олардың есептеуінше, жыл сайын ғаламшарымызға 5 200 тоннаға дейін осындай материал келіп түседі.
Ғарыш шаңы – бүкіл Галактикаға және одан тыс аумақтарға шашыраған, өлшемі молекулалардан бастап, шамамен 0,2 микрометрге дейін жететін микробөлшектер. Одан ірісін ғалымдар "микрометеориттерге" жатқызады. ҒШ құрамы әртүрлі: силикатты, көміртекті, кейде мұзды – бұл оның қайда және қалай түзілгеніне байланысты.
Ең қызықты жайт – шежіресіне, "шығу тегіне" қатысты. Шаңның тарихы Күннің тууынан әлдеқайда бұрын басталған. Үлкен жарылыстан кейін Ғалам тек сутегі мен гелийден тұрды деп саналады. ҒШ-ның алғашқы қатты, ауыр элементтері біраз кейініректе, келмеске кетіп бара жатқан көне жұлдыздардың атмосферасында пайда болды. Жұлдыздар "қартайғанда" не "қызыл алыптарға" айналады немесе "асқын жаңа жұлдыз" ретінде жарылады да, кеңістікке ауыр элементтерді – көміртегі, кремний, темір мен оттегіні орасан зор қуатпен шашу қылып шашады. Ғарышта суыған бұл атомдар өзара қосылып, микроскопиялық түйіршіктер түзеді. Бұл процесс тоқтаған жоқ: әлі күнге жүріп жатыр.
Шаң жаңа планеталарды қалай жасайды?
Ғарыш шаңы "мекенжайына" жеріне қарай келесі түрлерге бөлінеді: галактикааралық, галактикалық, жұлдызаралық, планетааралық, планета маңындағы, кометалық, астероидтық, Койпер белдеуінің шаңы және басқасы. ҒШ-ның әр түрінің өзіндік пайда болу жолы бар. Негізінен ол астероидтар мен кометалардың соқтығысу салдарынан және галактика арқылы өту кезіндегі эрозия процесі нәтижесінде "өндіріледі".
Тағы бір бөлігі жұлдыздар шығаратын газдардан түзіледі: суыған кезде газдар қатты бөлшектерге айналып, қоюланады. Құрамында – аморфты көміртегі мен графит сияқты көміртекті заттар, сондай-ақ оливиндер мен пироксендер сияқты магний-темірлі силикаттар бар.
Әрі қарай гравитация мен физика өз дегенін істейді: шаң бөлшектері бұлттың ішкі аймақтарында экран түзіп, ол арқылы кері шағылыстырып, ғарыштан келетін жойқын ультракүлгін сәулені қалқалайды. Бұл газдың суып, гравитация әсерінен сығымдалуына мүмкіндік береді.
Нәтижесінде протожұлдыз, ал, оның айналасында – газдан және шаңнан тұратын айналмалы диск пайда болады. Дискіде бөлшектер соқтығысады, жабысады және бірте-бірте іріленеді: шағын тастан бастап ірі кесектерге және жүздеген шақырымдық алып "құрылыс блоктарына" дейін жетеді. Болашақ планеталардың алғашқы "әзірлемелері" осылай қалыптасады.
Дәл осы шаң Қоңырқай (Сатурн) сақиналарының иіндері, Есекқырған (Юпитер), Сатурн, Уран және Нептун сақиналарының жүйесі, сондай-ақ кометалар сияқты "декоративті" құбылыстарға да қатысады. Жалпы алғанда, бүкіл Күн жүйесі шамамен 4,6 миллиард жыл бұрын алып айналмалы газ бен ғарыш шаңы бұлтынан пайда болған.
Жерге ҒШ үнемі түсіп тұрады. Орташа алғанда – күніне шамамен 14 тонна немесе жылына шамамен 5 200 тоннасы. Негізгі бөлігі – микрометеориттер (планетааралық шаң). ҒШ-ның айтарлықтай бөлігі Марс (Қызылжұлдыз) бен Юпитер арасындағы астероидтар белдеуінен келеді. Жеріміз комета шлейфтерін кесіп өткенде, біз аспаннан "жұлдыздар жаңбырын" – метеорлық ағындарды бақылаймыз, олардың ең танымалы Персеидтер әр жылда, тамыз сайын көкті безендіреді.
Ғаламшарымыздың атмосферасының жоғарғы қабаттарына кірген шаң бөлшектері бірден басымызға құлай салмайды. Олар тежеледі, қызады, содан кейін айлап, тіпті жылдап баяу шөгуі мүмкін.
Шаң тіршіліктің пайда болуына қалай әсер етті?
ҒШ-ның планетамыздағы тіршіліктің туындауындағы рөлі туралы батыл гипотеза ұсынылуда. Ғалымдар Жердің "алғашқы сорпасына" (первичный бульон) түскен органикалық қосылыстардың ингредиентін дәл осы ҒШ ала келген деп есептейді. Тіршілік атаулы Жер тарихының ерте кезеңінде, оның дамуы үшін химиялық жиынтық жеткіліксіз болған тұста пайда болды.
Бірақ ғалымдар осы үшін негізінен кометалар мен астероидтарға "алғыс айтып" келген еді: тіршіліктің құрылыс блоктары солардың арқасында пайда болды деген гипотеза әлі де танымал. Алайда, Nature Astronomy журналында жарияланған жаңа зерттеулер бұл процеске ғарыш шаңының әлдеқайда маңызды үлес қосуы мүмкін екенін паш етті.
Кометалар мен астероидтар шынымен де заттардың үлкен көлемін, соның ішінде пребиотикалық материалдарды жеткізуге қабілетті. Дегенмен, "тас түскен жеріне ауыр" дегендей, олар оны тек соққылаған жерлерге ғана жеткізеді. Шаң болса, басқаша әрекет етеді: ол желмен бірге бүкіл Жер бетіне шашырайды, деп хабарлады ЯкорьUniverse today.
Зерттеушілер ғарыш шаңының жиналу жылдамдығы туралы есептеулерді негізге алып, компьютерлік модельдеу жасады. Оның барысында уақыт өте келе оның қалай таралатынын түсінуге тырысты. Нәтижесінде қызықты көрініс пайда болды. Ғаламшарымыздағы кометалар мен астероидтардыкіне қарағанда шаңның концентрациясы айтарлықтай жоғары екені белгілі болды.
Соңғы зерттеулер жұлдызаралық шаң бөлшектері пассивті "курьер" емес, нағыз "интеллектуалды селекциялық сүзгі" қызметін атқарғанын көрсетті. Шаң түйіршіктерінің бетінде қосылыстар қалыптасады және ол кейіннен тіршіліктің "құрылыс блоктарына" – Жердегі бүкіл тіршіліктің пайда болу негізіне айналыпты. Ғалымдар модельдеу барысында ерте Күн жүйесінің жағдайына жақындауға тырысып, аминқышқылдарының силикатты бөлшектермен өзара әрекеттесуін "қайта жаңғыртты", деп жазды "Universe Space Tech".
Әрине, ғалымдар "адам ғарыш шаңынан жаратылды!" деп отырған жоқ. Әңгіме ҒШ-ның тіршіліктің бастапқы ингредиенттері жиынтығын ұқыпты түрде реттегені туралы.
Ғарыш шаңының тіршілік бастауындағы атқарған рөлі ұзақ уақыт бойы ғылым назарынан тыс қалып келді. Басымдық, әлгінде айтылғандай, метеориттерге аударылды: Жерге мыс, фосфор мен күкіртті дәл солар әкелген делінеді. Ал, Кембридж университетінің ғалымы Крейг Уолтон бір қайшы жайтқа назар аудартты: метеориттер Жерге жиі құламайды. Ол арқылы пайдалы заттардың бір реттік "партиясын" алуға болады, бірақ одан кейін белгісіз уақытқа созылатын ұзақ үзіліс басталады.
Мұндай тұрақсыздығы салдарынан оның тіршіліктің пайда болуына ықпал етуі екіталай. Ғалымдар мұны талғажау етер азығы жоқ аралда қалған адамдарға бір рет астатөк дастарқан жайып, содан кейін көптеген жылдар бойы олардың тамақ қорын толтыруды ұмытып кетумен салыстырды.
Шынында, кез келген күрделі жүйе бір реттік науқанды емес, ресурстарды жеткізудің аз болса да, тұрақты ағынын талап етеді. Осы тұрғыда ғарыш шаңы әлдеқайда сенімді көрінеді. Ол Жерге метеориттік қуатты соққы сияқты драмалық оқиғаларсыз-ақ, күн сайын, үзіліссіз шөгеді.
Ғарыш шаңын қашан "көруге" болады?
Cassini ғарыш аппараты жылдар бойы Сатурн жүйесіндегі шаңды зерттеді. Ал, Stardust миссиясы Жерге Вильд 2 кометасының құйрығынан шаң бөлшектерін жеткізді. 2025 жылдың желтоқсанында "Кассини" деректерін талдау барысында Сатурн айналасында алып "шаңды гало" (шаң толы сәулелі шеңбер) бар екенін айқындалды.
Басқа да жаңа батыл гипотезалар жарияланды: Жерге ғарыш шаңының белсенді жауу кезеңдері климатқа әсер еткен болуы мүмкін. Мысалы, мұхиттарға түсу арқылы ҒШ фитопланктонның өсуін ынталандырады. Енді белгілі болғандай, ғаламшарымыздағы оттегіні негізінен, ағаштар емес, дәл осы судағы микроскопиялық балдырлар мен цианобактериялар өндіреді екен.
Ал, планктон көмірқышқыл газын белсенді жұтып, сол арқылы климатты салқындатады, жаһандық жылынуды тежейді. Нәтижесінде, ғарыштық шаң түйіршіктерінің бетінде органикалық молекулалардың өзін қалай ұстайтынын зерттеу бірте-бірте адамзат үшін өмірлік маңызды 2 үлкен тақырыпты – тіршіліктің шығу тегі мен климаттың өзгеруін қамтып отыр.
Енді осы шаңды көрудің ең қарапайым жолына келейік. Күн жүйесі шегінде ҒШ "Зодиакалды жарық" деп аталатын құбылысты тудырады. Бұл әлсіз, жұмсақ шұғыла таң атқанға дейін немесе күн батқаннан кейін Зодиак шоқжұлдыздарының бойында пайда болады.
Оны төменгі ендіктерде жақсы байқау аласыз. Бірақ орта ендіктерде, соның ішінде Қазақстанда да тамашалауға мүмкіндік бар. Әсіресе, күн мен түн теңесіп қалған күндерде, Наурыз мейрамы қарсаңында төбеден іздеп таба аласыз. Ол үшін қараңғы аспан, айдың көрінбеуі және білім мен аздап шыдамдылық қажет.
Осылайша, ғарыш шаңының әрбір баспанаға кіріп кетуінде тұрған соншалықты драма мен қорқынышты ештеңе жоқ екендігі анықталды. ҒШ әлдебір қарау ниетті жатпланеталықтар сияқты ғаламшарымызға шабуыл жасамайды және әлемдік үкіметтер тарапынан шұғыл қарсы әрекет етуді талап етпейді.
Қайта ол бізге ың-шыңсыз көмекке келуде әрі сол жәрдемін бұлдамайды, тегін көрсетеді. Оның үстіне ғарыш шаңының Жердің қызуын түсірудегі тиімділігі адамзат тарапынан жасалып жатқан әрі әсері көп байқалмайтын климаттық бастамалардан әлдеқайда артық.
