Текст уведомления здесь

Вселенское зловоние

Чем пахнут различные космические объекты

Чем пахнет космос? На первый взгляд, это бессмысленный вопрос, так как космическая среда лишена воздуха. Однако у планет есть атмосфера, а еще существуют межзвездные облака и хвосты комет. Если вещества из них доставить на Землю и выпустить в воздух, они вполне могут создать некие запахи. Какие именно, разбиралась редакция «Чердака».
Добавить в закладки
Комментарии
Осенью прошлого года космический аппарат «Розетта» подлетел к комете Чурюмова—Герасименко. В результате ученые узнали много нового о комете, в частности химический состав окружающего ее облака пыли и газа — комы. Оказалось, что в составе комы есть вода, угарный и углекислый газы, аммиак, метан, метанол, а также небольшие количества формальдегида, сероводорода, синильной кислоты, оксида серы и сероуглерода.

Как пахнут эти вещества? Часть веществ, например вода, угарный газ и другие, не пахнут ничем. В основном же запах кометы складывается из резкого запаха аммиака, представление о котором можно получить, зайдя в общественный туалет, сероводорода, который пахнет тухлыми яйцами, и формальдегида, запах которого характеризуется обычно как «специфический». Кроме того, свой вклад вносят синильная кислота, имеющая горьковатый запах миндаля или «запах старых тапочек», по некоторым описаниям, и оксид серы, который по запаху похож на уксус или горелые спички. Наименее неприятны метанол, схожий по запаху с обычным спиртом, только немного слаще, и сероуглерод, обладающий похожим на эфир сладким запахом.

Комета Черюмова—Герасименко. Ядро кометы крупным планом. Фото: ESA/Rosetta/NAVCAM

Схожим химическим составом обладает и кома знаменитой кометы Галлея. Во время своего последнего появления в 1986 году она стала первой кометой, исследованной с помощью космических аппаратов (включая советско-европейские зонды «Вега», последний успешный проект СССР в исследовании дальнего космоса). А спускаемый модуль «Розетты» «Филы» стал первым в истории аппаратом, совершившим посадку на комету. Но даже в честь этих знаменательных событий вряд ли кто-нибудь согласился бы создать и использовать духи «Запах кометы».

Чем пахнут планеты?

С запахом планет ситуация немногим лучше. Венера, названная в честь богини красоты, окутана атмосферой из углекислого газа и паров серной кислоты. Еще в газовой оболочке планеты присутствует соляная и плавиковая кислоты, в концентрациях, близких к ПДК для атмосферного воздуха. Если понизить концентрацию кислот до безопасных значений и убрать угарный газ, Венера станет пахнуть жженой спичкой.

Марс, судя по всему, не пахнет никак, хотя в его атмосфере и обнаружены незначительные количества оксида серы и формальдегида. Оба этих вещества содержатся в количествах, намного меньших предельно допустимых норм, однако дышать марсианским воздухом было бы нельзя и после его сгущения до атмосферного давления. В нем нет кислорода, зато много углекислого и угарного газов — даже после обогащения кислородом марсианская атмосфера убьет человека.

Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун снова пахнут аммиаком (содержится в атмосфере, которая по большей части состоит из водорода). И это не случайное совпадение, а фундаментальный факт: Солнечная система формировалась из облака газов, в котором аммиака было довольно много.

Меркурий, Плутон, а также Луна лишены сколько-нибудь заметной газовой оболочки, однако лунная пыль, как утверждают побывавшие на спутнике Земли астронавты, имеет запах, схожий с запахом пороха. Что довольно неожиданно и позволяет рассчитывать на сюрпризы: возможно, что и грунт других планет тоже обладает каким-либо неожиданным ароматом. Запах во многих случаях возникает в результате взаимодействия множества разных рецепторов, потому предсказать его по химическому составу материала можно лишь в ряде случаев: например, когда все компоненты не пахнут, а один имеет хорошо известный запах.

Это не Луна, а Меркурий. Фото: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington


Вдали от Солнечной системы

Еще один источник нашего воображаемого запаха в космосе — молекулярные облака. Это скопления межзвездного газа, по земным меркам очень разреженные (примерно 100 молекул на кубический сантиметр), протяженностью до сотни световых лет, массой от нескольких раз до нескольких миллионов раз больше солнечной. Основной компонент межзвездных облаков — водород, но есть в них и множество других элементов и соединений.

Молекулярное облако Барнард 68. Фото: ESO

Например, в межзвездной пыли были обнаружены сложные органические вещества, по своему химическому строению напоминающие уголь и бензин. Большой «улов» астрономам дало газопылевое облако Стрелец B2: многие интересные молекулы были найдены именно там. Особенно научно-популярные СМИ поразило количество парящего далеко в космосе спирта — речь шла о миллиардах литров разных спиртов, в том числе о некотором количестве этанола (менее ядовит и входит в состав алкогольных напитков). А вот в созвездии Персея нашли область, которая пахнет нафталином. Кроме того, в разных уголках космоса полно формальдегида — с ним мы уже встречались, обсуждая состав кометы Чурюмова-Герасименко, он обладает резким запахом. В целом же в межзвездном пространстве обнаружены более сотни разных молекул, пахучих и не очень, и этот список явно не закрыт.

Пылевой столб в туманности Киля. Фото: NASA, ESA, Hubble SM4 ERO Team

Как обоняют небесные тела?

Космические аппараты определяют состав небесных тел множеством разных способов, но все они могут быть названы одним словом — спектроскопия. Для приборов нет понятия «запах», зато они могут различать вещества по тому или иному признаку: массе молекул, цвету, яркости свечения, электрическому заряду ионов и так далее.

Если прибор сканирует атмосферу в инфракрасном диапазоне и обнаруживает, что она задерживает солнечные лучи с определенной длиной волны, то ученые могут сделать вывод о наличии в составе газовой оболочки углекислого газа. Если прибор нагрел пробу грунта, просветил выделившийся газ альфа-лучами и зафиксировал свечение газа в рентгеновском диапазоне, исследователи узнают о наличии множества элементов от натрия до тяжелых металлов. Исследуемый газ можно ионизировать и поместить в магнитное поле, тогда отклонение движущихся ионов покажет соотношение заряда частиц к их массе, и это тоже позволяет определить химический состав. Такой метод называют масс-спектрометрией.

Масс-спектрометр для анализа ионов и нейтральных молекул. Этот прибор позволил зонду Cassini определять химический состав атмосферы спутников Сатурна. Фото: NASA

О наличии органических молекул за сотни световых лет от Земли астрономы узнают по спектру прошедшего через облака газа излучения или же по испускаемым самими молекулами радиоволнам. А грунт Марса, кому кометы или атмосферу Венеры можно изучать и теми методами, которые предполагают непосредственный контакт с образцом.

Екатерина Боровикова, Алексей Тимошенко
Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы