Группа физиков и инженеров открыла рецепт досолнечной звездной пыли.

Досолнечная звездная пыль — это тип звездной пыли, которая возникла задолго до того, как во Вселенной сформировались какие-либо звезды. Это ингредиент, из которого в конечном итоге образовались бесчисленные солнца и, следовательно, формы жизни.

Согласно отчету PopSci , международная команда считает, что ей известны ключевые ингредиенты для досолнечной звездной пыли на основе титана . Недавно открытый рецепт можно использовать для создания более прочных материалов здесь, на Земле.

Анализ досолнечной звездной пыли в условиях микрогравитации

Миллиарды лет назад досолнечная пыль циркулировала по космосу в огромных количествах, пока не сформировалась в звезды, планеты и луны. Однако часть этой пыли все еще существует в своей первоначальной досолнечной форме в древних метеоритах.

В новом исследовании исследователи подробно анализируют тип досолнечной звездной пыли с ядром из карбида титана и оболочкой из графита. Карбид титана, комбинация титана и углерода, представляет собой невероятно прочный керамический материал, почти такой же твердый, как алмаз.

Ученые решили выяснить, как эти покрытые углеродом ядра иногда слипаются в более крупные зерна, состоящие из сотен отдельных ядер.

Испытание материала на Земле является сложной задачей, потому что зернам не приходилось сталкиваться с гравитацией во время их формирования. В июне 2019 года, чтобы преодолеть это препятствие, ученые запустили зондирующую ракету из Космического центра Эсрейндж в Кируне, шведском городе к северу от Полярного круга.

Зондирующие ракеты не летают на орбиту. Вместо этого они отправляются на большие высоты, чтобы проанализировать атмосферу и испытать приборы, а также научную полезную нагрузку.

При этом ракета летела на высоту 240 км (150 миль), что позволяло ей испытать микрогравитацию. Он взял с собой полезную нагрузку из пылинок и приборы, которые могли фиксировать их состав во время полета. Используя этот метод, ученые смогли зафиксировать воздействие микрогравитации на пылинки в течение шести с половиной минут. Зерна были обнаружены примерно в 46 милях от места запуска ракеты и отправлены в Японию, где они были проанализированы учеными из Университета Хоккайдо.

Рецепт звездной пыли может привести к более прочным материалам на Земле

Используя анализ микрогравитации, а также последующие эксперименты на Земле, ученые смогли составить рецепт пылинки карбида титана. В своей статье они подробно описывают, как рецепт состоит из ядра атомов углерода в форме графита, посыпанных титаном. Затем эти ядра сплавляются вместе в больших количествах и покрываются графитом.

Новое открытие не только проливает новый свет на раннюю Вселенную, но и может иметь очень практическое применение здесь, на Земле. Ученые считают, что рецепт может помочь инженерам и производителям разработать более прочные материалы на Земле. Фактически, развитие наночастиц очень похоже на процесс создания звездной пыли из карбида титана.

Наночастицы уже много лет используются для укрепления пластмасс и асфальта и даже для доставки лекарств в организм человека. Однако они обычно разрабатываются с использованием жидкого раствора, который создает много отходов. Ученые считают, что их метод, вдохновленный звездной пылью, может создавать аналогичные материалы без этих отходов. Как отмечают исследователи, строительные инструменты, укрепленные звездной пылью, однажды могут даже помочь в производстве космических кораблей, которые отправят людей исследовать далекий космос.