The dust bunnies that built our planet - Lorin Swint Matthews

Tłumaczenie: Monika Kloc Korekta: Ola Królikowska

Consider the spot where you’re sitting.

Zastanów się nad miejscem, w którym siedzisz.

Travel backwards in time

Cofnij się w czasie

and it might’ve been submerged at the bottom of a shallow sea,

i mogło być ono zanurzone na dnie płytkiego morza,

buried under miles of rock,

zakopane pod kilometrami skał

or floating through a molten, infernal landscape.

lub płynąć przez stopiony, piekielny teren.

But go back far enough—

Ale cofnij się dość daleko,

about 4.6 billion years,

około 4,6 miliarda lat,

and you’d be in the middle of an enormous cloud of dust and gas

a znajdziesz się w środku ogromnej chmury pyłu i gazu

orbiting a newborn star.

krążącej wokół nowo narodzonej gwiazdy.

This is the setting for some of the biggest, smallest mysteries of physics:

W tym miejscu rozgrywają się niektóre z największych

the mysteries of cosmic dust bunnies.

i najmniejszych tajemnic fizyki: tajemnice kłębków kosmicznego pyłu.

Seemingly empty regions of space between stars

Pozornie puste obszary przestrzeni między gwiazdami

actually contain clouds of gas and dust,

w rzeczywistości zawierają obłoki gazu i pyłu,

usually blown there by supernovas.

zazwyczaj wydmuchiwane tam przez supernowe.

When a dense cloud reaches a certain threshold called the Jeans mass,

Kiedy gęsty obłok osiąga pewien próg, zwany masą Jeansa,

it collapses in on itself.

zapada się w sobie.

The shrinking cloud rotates faster and faster, and heats up,

Kurczący się obłok obraca się coraz szybciej i nagrzewa się,

eventually becoming hot enough to burn hydrogen in its core.

w końcu stając się wystarczająco gorącym, by spalić wodór w swoim jądrze.

At this point a star is born.

W tym momencie rodzi się gwiazda.

As fusion begins in the new star,

Kiedy fuzja zaczyna się w nowej gwieździe,

it sends out jets of gas that blow off the top and bottom of the cloud,

wysyła strumienie gazu, które zdmuchują górną i dolną część chmury,

leaving behind an orbiting ring of gas and dust called a protoplanetary disk.

pozostawiając orbitujący pierścień gazu i pyłu zwany dyskiem protoplanetarnym.

This is a surprisingly windy place;

To zaskakująco wietrzne miejsce.

eddies of gas carry particles apart, and send them smashing into each other.

Wiry gazu rozdzielają cząsteczki, a następnie zderzają je ze sobą.

The dust consists of tiny metal fragments, bits of rock, and, further out, ices.

Pył składa się z drobnych fragmentów metalu, kawałków skał, a dalej lodu.

We’ve observed thousands of these disks in the sky,

Zaobserwowaliśmy tysiące takich dysków na niebie

at various stages of development

w różnych stadiach rozwoju,

as dust clumps together into larger and larger masses.

gdy pył zbija się w coraz większe masy.

Dust grains 100 times smaller than the width of a human hair stick to each other

Ziarna pyłu 100 razy mniejsze od grubości ludzkiego włosa przyklejają się do siebie

through what’s called the van der Waals force.

przez tak zwaną siłę van der Waalsa.

That’s where a cloud of electrons shifts to one side of a molecule,

Wtedy chmura elektronów przesuwa się na jedną stronę molekuły,

creating a negative charge on one end, and a positive charge on the other.

tworząc ujemny ładunek na jednym końcu, a dodatni na drugim.

Opposites attract, but van der Waals can only hold tiny things together.

Przeciwności się przyciągają, ale siła ta może utrzymać razem tylko małe rzeczy.

And there’s a problem: once dust clusters grow to a certain size,

Jest jeden problem: gdy skupiska pyłu urosną do pewnych rozmiarów,

the windy atmosphere of a disk should constantly break them up

wietrzna atmosfera dysku powinna stale je rozbijać,

as they crash into each other.

gdy uderzają w siebie.

The question of how they continue to grow is the first mystery of dust bunnies.

Pytanie, jak nadal rosną, to pierwsza tajemnica pyłowych kłębków.

One theory looks to electrostatic charge to answer this.

Według jednej z teorii odpowiedź leży w ładunkach elektrostatycznych.

Energetic gamma rays, x-rays, and UV photons

Energetyczne promienie gamma, rentgenowskie i fotony UV

knock electrons off of gas atoms within the disk,

wybijają elektrony z atomów gazu w dysku,

creating positive ions and negative electrons.

tworząc dodatnie jony i ujemne elektrony.

Electrons run into and stick to dust,

Elektrony wpadają i przylegają do pyłu,

making it negatively charged.

czyniąc go ujemnie naładowanym.

Now, when the wind pushes clusters together,

Teraz, kiedy wiatr spycha skupiska razem,

like repels like and slows them down as they collide.

podobieństwa się odpychają i spowalniają podczas zderzenia.

With gentle collisions they won’t fragment,

Przy łagodnych zderzeniach nie będą się rozdrabniać,

but if the repulsion is too strong, they’ll never grow.

ale jeśli odpychanie jest zbyt silne, nigdy nie urosną.

One theory suggests that high energy particles

Jedna z teorii sugeruje, że cząstki o wysokiej energii

mogą wybić więcej elektronów z niektórych zbitek pyłu,

can knock more electrons off of some dust clumps,

leaving them positively charged.

pozostawiając je naładowane dodatnio.

Opposites again attract, and clusters grow rapidly.

Przeciwieństwa znów się przyciągają i klastry szybko rosną.

But before long we reach another set of mysteries.

Ale wkrótce docieramy do kolejnego zestawu tajemnic.

We know from evidence found in meteorites

Wiemy z dowodów znalezionych w meteorytach,

that these fluffy dust bunnies eventually get heated, melted

że te puszyste pyłowe kłębki w końcu zostają podgrzane, stopione,

and then cooled into solid pellets called chondrules.

a następnie schłodzone w stałe granulki zwane chondrami.

And we have no idea how or why that happens.

Nie wiemy, jak i dlaczego tak się dzieje.

Furthermore, once those pellets do form, how do they stick together?

Co więcej, kiedy granulki się uformują, jak się sklejają?

The electrostatic forces from before are too weak,

Wcześniejsze siły elektrostatyczne są zbyt słabe,

and small rocks can’t be held together by gravity either.

a małe kamienie nie mogą być trzymane razem przez grawitację.

Gravity increases proportionally to the mass of the objects involved.

Grawitacja wzrasta proporcjonalnie do masy obiektów.

That’s why you could effortlessly escape an asteroid the size of a small mountain

Dlatego można by bez wysiłku uciec z asteroidy wielkości małej góry,

using just the force generated by your legs.

używając jedynie siły generowanej przez nogi.

So if not gravity, then what?

Więc jeśli nie grawitacja, to co?

Perhaps it’s dust.

Może pył.

A fluffy dust rim collected around the outside of the pellets

Puszysty pył zebrany wokół zewnętrznej części granulek

could act like Velcro.

może działać jak rzep.

There’s evidence for this in meteors,

Są na to dowody w meteorach,

where we find many chondrules surrounded by a thin rim of very fine material–

gdzie znajdujemy wiele chondr otoczonych cienką obwódką bardzo drobnego materiału,

possibly condensed dust.

prawdopodobnie skondensowanego pyłu.

Eventually the chondrule pellets get cemented together inside larger rocks,

Ostatecznie granulki chondr zostają scementowane wewnątrz większych skał,

which at about 1 kilometer across

które przy średnicy około 1 kilometra

are finally large enough to hold themselves together through gravity.

są w końcu wystarczająco duże, by utrzymać się razem dzięki grawitacji.

They continue to collide and grow into larger and larger bodies,

Kontynuują zderzenia i rosną w coraz większe ciała,

including the planets we know today.

w tym planety, które znamy dzisiaj.

Ultimately, the seeds of everything familiar–

Ostatecznie zalążki wszystkiego, co znane,

the size of our planet, its position within the solar system,

czyli rozmiar naszej planety, jej położenie w układzie słonecznym

and its elemental composition–

i jej skład pierwiastkowy,

were determined by an uncountably large series of random collisions.

zdeterminowała niezliczona ilość przypadkowych kolizji.

Change the dust cloud just a bit,

Wystarczy zmienić trochę chmurę pyłu

and perhaps the conditions wouldn’t have been right

i być może warunki nie byłyby odpowiednie

for the formation of life on our planet.

do powstania życia na naszej planecie.