Яка різниця між газом і пилом в астрономії?

Чи існує різка різниця між газом і пилом? У земному середовищі більшість речей стають газоподібними, якщо їх досить нагріти. Температура міжзоряного середовища , здається, коливається в основному від 10 до 10 000 Кельвіна. Чи є газ / пил аналогом гарячого / холодного, чи має значення також фазова діаграма цього елемента? Чи можуть метали та молекули бути газом в астрономічному відношенні?

Так, метали та інші елементи і молекули можуть існувати в газоподібному вигляді при правильних умовах температури і тиску. "Газ" - це просто один із основних станів матерії, як у твердому , рідкому або газоподібному (і в кількох інших станах, що не входять до сфери цього питання). Але, як газ, ці речовини існують цілком як окремі атоми, окремі елементарні молекули, або окремі сполучні молекули з декількох атомів (наприклад, вуглекислий газ).

Пил, з іншого боку, складається з крихітних частинок, які зазнали міцніших міжмолекулярних зв'язків, щоб створити такі речовини, як лід, силікати та вуглецеві сполуки, які плавають навколо різної щільності між зірками та між галактиками. Оскільки цих частинок ще надзвичайно мало (як правило, частка мікрона поперек), вони можуть здаватися газом, але ці крихітні предмети неправильної форми все ще існують окремо в твердому або рідкому стані.

$\sim100$$\sim1000$

Це не означає, що між молекулами та пилом немає різної різниці. Вони мають дуже різні властивості, але перехід між ними просто не зовсім чітко визначений.

ДОДАТО 13.6.2018: На даний момент я відвідую конференцію з космічного пилу, і 200 астрономів не змогли відповісти на питання про поріг між великими молекулами та дрібними зернами пилу. Однак, одним із способів визначити відмінність є дивитися на пов'язані спектральні лінії: Молекули випромінюють / поглинають та певні довжини хвиль, тоді як пил може випромінювати / поглинати в більш широкій області. Але немає конкретної кількості атомів - наприклад, фулерен С ₅₄₀ - це дуже велика молекула вуглецю, але якщо переставити його атоми 540 С на аморфний вуглець, це вважається пиловим зерном.

$\mathrm{H\,II}$

$^\dagger$$\mathrm{Mg\,II}$$\mathrm{H}_2$$\mathrm{CO}$

$^{^\dagger}$

Я можу просто додати до відмінної відповіді Роберта, що міжзоряні пилові частинки, дуже схожі на сигаретний дим у повітрі, зависають у міжзоряному газі та взаємодіють з ним як кінематично (перетягується разом із ним залежно від розміру частинок), так і енергетично (обмінюється тепло, яке може призвести до значного охолодження газу). Частинки пилу також взаємодіють з (зоряним) випромінюванням і можуть випаровуватися через високоенергетичне випромінювання, але також можуть зростати конденсацією з навколишнього газу.

Всі більші тверді астрономічні об'єкти (планети, астероїди тощо), але не зоряні залишки) утворилися з пилу, який, у свою чергу, утворився з важчих елементів міжзоряного газу.

Для багатьох астрономічних цілей пил дратує, оскільки він блокує світло, зокрема більш короткі довжини хвиль ( почервоніння і затемнення світла зірок), ховаючи зірки, зокрема в середній площині Чумацького Шляху. Як наслідок, Галактичний центр, місце великого астрономічного інтересу, є значною мірою невидимим і його можна вивчити лише шляхом спостереження за іншими довжинами хвиль, ніж видиме світло, зокрема інфрачервоним, на яке навряд чи впливає поглинання пилу.