粉塵とは何ですか?私たちの棚に並ぶものと、惑星を構築するもののあいだ

地球塵: 日常的な粒子

大気中の塵は、通常 \(\,0.1\,\μ m\) から \(\,10\,\μ m\) までの微細な粒子で構成されています。 これらの穀物には、鉱物の破片、花粉、織物繊維、さらには人間の活動によって生じたナノ粒子が含まれます。 物理学では、塵粒子を、表面と体積の比率が非常に高く、表面力が重力よりも支配的な物体と定義します。 したがって、直径が 10 μm 未満の粉塵は、数日間空気中に浮遊したままになる可能性があります。

出典:サインフェルドとパンディス、大気の化学と物理学(第 3 版)、IPCC 報告書、排水およびエアロゾル雑誌。

注： :
そこには粉塵の再懸濁風、道路、農業交通などの機械的作用、または人間の活動によって地面に堆積した粒子が浮遊状態に戻ることに相当します。このメカニズムは、局所的な濃度に大きく寄与します。午後粗い (直径 > 2.5 μm)、短いが強いピークがあります。動態は粒子のサイズ、土壌水分、表面の粗さに依存し、乾燥した風の強い条件では数キロメートルにわたって輸送される可能性があります。

宇宙の塵: 科学と謎の間

星間スケールでは、塵はケイ酸塩粒子、氷、非晶質炭素で構成されています。 これらの粒子は星の形成において重要な役割を果たします。紫外線を吸収し、ガスを冷却し、複雑な分子の凝集を可能にします。 宇宙粒子の典型的な密度は \(10^{-26}\,\mathrm{g.cm^{-3}}\) 程度です。 「分子核」と呼ばれる高密度領域では、この塵が重力収縮を引き起こし、星の誕生につながります。

出典: Tielens (2013)、星間物質の物理学と化学、NASA 宇宙塵カタログ、Drain (2003) 現代物理学のレビュー、火山学的レポート。

私たちの棚に積もる塵と惑星を構成する塵の比較

塵は地球の表面や宇宙など、あらゆる場所に存在します。 ザ土の粉浸食、火山活動、交通、農業活動、再懸濁によって生じます。 典型的なサイズは 0.01 ～ 100 μm、固体密度は 1 ～ 2.7 g/cm3、特定の都市金属粒子では最大 7 g/cm3 です。 そこには地球上の塵雲の平均密度大気中の懸濁液中では 10 の間です^-9そして10^-6g/cm3、発生源の場所と強さによって異なります。 この塵は雲の形成、放射線バランス、大気の質に影響を与え、大規模な火山噴火の後に成層圏に運ばれる可能性があります。

ザ宇宙塵星間物質、星周円盤、彗星、太陽系の中を循環します。 粒子のサイズは 0.005 ～ 500 μm であり、固体粒子の密度は組成 (ケイ酸塩、炭素、氷、鉄ニッケル) に応じて 1 ～ 3.8 g/cm3 です。 ただし、宇宙塵雲の平均密度非常に低く、通常は 10^-2610時に^-22星間物質の場合は g/cm3、最大 10^-1210時に^-9地球に近い黄道雲内の g/cm3。

宇宙塵の一部は地球の大気中に侵入し、成層圏の塵連続体に加わり、地球の表面と宇宙の間の粒子の混合に寄与します。

ダストの概要表

出典: Tielens (2013)、星間物質の物理学と化学、NASA 宇宙塵カタログ、Drain (2003) 現代物理学のレビュー。