https://frosthead.com

Skrivnosti znotraj kozmičnega prahu

Na pragu sterilnega laboratorija v Nasinem vesoljskem centru Johnson v Houstonu nataknem belo obleko za čisto sobo, kirurško kapico in masko, čevlje in rokavice iz lateksa. Moj gostitelj, mineralog po imenu Mike Zolensky, mi digitalni diktafon z alkoholom zbriše, da odstrani kosmiče kože in žepne obloge. Noče, da bi kateri koli detritus onesnažil dragoceni prah v sobi.

Sorodne vsebine

  • Izvori življenja
  • Reševanje najbolj ogrožene morske želve na svetu
  • Spomin na zvezde
  • Namige iz kometa

Ko je v notranjosti, Zolenski pridobi stekleno škatlo velikosti dlani. V škatli je pravokoten kos, manj kot dva centimetra, iz nerjavečega prosojnega materiala. Nagnem se in počepnem nanjo, vendar se ne morem povsem osredotočiti na nič. Zolenski izklopi luči in mi preda laserski kazalec. Rdeči žarek razkriva tanke proge v koščku, ki se začnejo na njegovi površini in prodirajo v delcih palca, kot sledi drobnih nabojev. "To so vplivi kometa, " pravi. "Lepo je pogledati."

Skladbe so bile narejene že med prvim - in samo - poskusom preganjati kometa in ga prinesti malo domov. Nasina misija, imenovana Stardust, je na sedemletno potovanje, ki se je končalo leta 2006., poslala vesoljsko plovilo Comet Wild 2 (izgovarjala je "VILT-too"). Prinesla je nazaj edini material - razen mesečevih kamnin - neposredno iz nezemljancev. telo.

Znanstveniki pričakujejo, da bo kometni prah dal namige o tem, kako sta nastala naš osončje in planet. Zemlja je preživela toliko v svojih 4, 5 milijarde let - vulkani so izbruhnili, gore so se dvigale in padale, vročina in voda sta kemično preoblikovali skale vedno znova - da imajo znanstveniki težave, da bi se prijeli za čim prejšnje geološke dokaze o tem, kaj bi lahko bilo imenovano stanje razstavnega prostora. Vse je bilo pokopano ali spremenjeno. V nasprotju s tem so kometi, ki so približno iste starosti kot Zemlja, neokrnjene relikvije. "Na Zemljinem površju ni ničesar, kar je skoraj toliko, kot so ti koščki kristalov in mineralov, " pravi Carlton Allen, kustos astronomskih izdelkov v vesoljskem centru Johnson. Komet, nadaljuje, vsebuje "izhodiščni material za naš osončje, stvari, ki so se zbrale, da bi dosegle vse, kar vidimo".

Kometi so nastali na obrobju velikega oblaka plina in prahu, ki so se združili v naš sončni sistem pred več kot 4, 5 milijarde let. Kristali ledu daleč od Sonca se postopoma kombinirajo s prahom in tvorijo trilijone kometov, ki počasi krožijo okoli Sonca, odkar globoko zmrznejo daleč onstran Neptuna. Šele ko se gravitacija bližnje zvezde ali kakšna kozmična motnja potisne, se približajo Soncu; potem vidimo tokove plina in prahu, ko led izhlapeva - podpisni rep.

Najbolj znan, Comet Halley, je komaj deset milj, vendar ustvari čudovit rep dolg več deset milijonov, ko ga njegova krožna orbita vsakih 76 let pripelje med Zemljo in Sonce. (Zemlja ga bo spet videla leta 2061.) Tudi asteroidi so starodavni, največ pa jih je v orbiti med Marsom in Jupitrom, kjer jih je sonce peklo milijarde let. Večina jih je gosta in kamnita, nekateri celo kovinski, odsekani kosi, ki včasih pristanejo na Zemlji kot meteoriti.

Načrt potovanja Nasinega zvezdnega prahu zveni kot pustolovščina Buck Rogersa. Zavrtite se daleč mimo Marsa v razdalji 150 milj od kometa Wild 2, ki se vije s hitrostjo 13.700 milj na uro. Ujemite drobce, ne da bi jih uničili. Potujte nazaj na Zemljo in spustite kapsulo v ozračje za nočni ponovni vstop nad Utah. Padalca na tla, ne da bi se zrušili. "Prestrašili smo se do zadnje sekunde, " pravi Zolenski. "Še vedno ne moremo verjeti, da je res uspelo."

Pri vsej impresivni raketni industriji je bila najpomembnejša tehnologija misije čudna snov, ki je ujela prah kometov. Poimenovan letalski avtomat, je najlažja trdna snov, kar jih je bilo kdajkoli ustvarjenih. Plošča velikosti povprečnega človeka bi tehtala manj kot kilogram. Znanstvenik mi je nekoč pustil, da sem nekaj zdrobil v roki; čutil se je kot krhki smukec. Pa vendar je airgel težek. Narejena je iz kremenčevih spojin, razporejenih v prefinjeni mreži, ki lahko zagrabijo delce, ki se valijo vanjo s hitrostjo do šestkratne hitrosti puške. Vesoljsko plovilo je nosilo dva aluminijasta zbiralna pladnja, oblikovana kot teniški loparji velike velikosti. Vsak pladenj je imel približno 130 pravokotnih žepov, napolnjenih z bloki airgel, manjšimi od kock ledu.

V čistem prostoru Zolenski vrne kos angela v odlagalno omarico in odstrani vijak iz aluminijastega ohišja. V notranjosti je celoten pladenj za zbiranje kometa. Vredna je približno 200 milijonov dolarjev. "Vedno sem nervozen zaradi tega dela, " pravi. "Trudim se, da ga ne spustim." Primer je postavljen na mizo iz nerjavečega jekla, ga odvijal in dvignil pokrov. "Zrak spušča s stropa, zato velja pravilo, da nikoli ne stojimo nad pladnjem, " mi reče. Tudi pri napolnjeni maski se močno zavedam, da ne smem kihati.

Kocke airgela, odtenka svetleče modre barve, izgledajo kot dih jemajoče zimsko jutro in se zaledenejo. Laserski kazalec razkriva množico skladb, ki markirajo površine in notranjost kock, nekatere imajo radi ostre pinke, druge pa kot poševne korenine.

V pladnju manjka nekaj deset kock. Zolenski in njegovi sodelavci so izrezali na stotine majhnih odsekov teh kock. Odstranijo celotno sled delcev tako, da v zračni vložek vsujejo par ostrih steklenih vlaken, postopek, ki traja do enega dneva. Izvlečen kos je videti kot izrezani kotiček nohta in ima na enem koncu delce.

Delci, ki mi jih Zolenski pokaže skozi mikroskop, kažejo, da je črn. Astronomi so nekoč predstavljali komete kot nežno razpadajoče "puhaste ledene kroglice". Potem so podrobne fotografije razkrile, da so zunanja lupine kometov pocrnjene skorje, ki jih je izžarevalo vesolje. Led in prah se skozi razpoke v skorji lotijo ​​in razkrivajo notranjost kometa z vsako orbito. Vzorci Stardusta - glasniki iz notranjosti Wild 2 - kažejo, da so kometi temni skozi in skozi.

Prašni delci so pod večjo povečavo videti kot eksplodirana jedra kokic. Znanstveniki Stardusta so presenečeni ugotovili, da so nekatera zrna kometa narejena iz mineralov, ki nastajajo le pri izjemno visokih temperaturah. Zdi se, da so ta zrna nastala blizu Sonca, v orbiti Merkurja, v plavži, daleč odmaknjeni od mirnih, hladnih robov osončja, kjer komet zdaj pluje.

Nihče ni pričakoval, da se bodo vroče sestavine notranjega sončnega sistema pred milijardami let mešale s hladnim zunanjim osončjem. "To je izjemen rezultat, " pravi planetarni znanstvenik Michael A'Hearn z univerze v Marylandu. "Povzroča nas, da premislimo, kako se stvari sestavljajo." To lahko pomeni, da je bil veter ali sevanje novorojenega Sonca močnejši od pričakovanja, zaradi česar so toplotno kovana zrna poganjala globoko v osončje, kjer so se združili z ledom in hladnim prahom v komete.

Na zbiralnem pladnju so bili tudi podatki, ki kažejo, da so kometi morda pomagali semensko življenje na Zemlji. Nasini raziskovalci so na aluminijasti foliji, ki je obložena s strani kock airgela, našli sledi glicina - ene od aminokislin, ki sestavljajo beljakovine v vsem živem. Odkritje, potrjeno minulo poletje, nakazuje, da kometi vsebujejo nekaj osnovnih življenjskih molekul. Kometi in meteoriti, ki trčijo v mlado Zemljo, bi širili takšne spojine, ki bi lahko zagotavljale sestavine za prve celice Zemlje.

Stardust ni bila edina misija na komete. Nasino vesoljsko plovilo Deep Impact je leta 2005 sondo zalomilo v Comet P9 / Tempel 1 in ugotovilo, da je skorja kruta, plasti pod njo pa šibke in praškaste. Evropska misija, ki je zdaj na poti, Rosetta, bo leta 2014 poskušala pristati na kometu, zbrati nekaj ledene umazanije in jo analizirati na kraju samem.

Potem, ko slečemo obleke za čisto sobo, me Zolenski odpelje navzdol, da vidim povratno kapsulo misije. (Zdaj je na ogled v Nacionalnem muzeju zraka in vesolja.) Ščitnik v obliki stožca, ki je med ognjenim ponovnim vstopom ščitil tovor Stardust, je velik približno na dvorišču. Na njem je nekaj umazanije, Utah blato s pristanka. Površina kapsule, ogljikovega kompozita, pomešanega s pluto, je zgorela in rahlo otipa. Vesoljsko plovilo je preletelo tri milijarde milj - najbolj oddaljenega popotnika, ki je kdaj našel svojo pot domov.

Robert Irion je pisal o črnih luknjah in novih planetih za Smithsoniana .

Vesoljsko plovilo Stardust je zbiralo kometni prah in ga prevažalo v kapsuli. Preizkusi z gelom napolnjenega zbiralnika (Mike Zolensky v laboratoriju v Houstonu) so dali presenetljive materiale. (Robert Seale) Nasina misija, imenovana Stardust, je vrnila edini material - razen mesečevih kamnin -, odvzet neposredno iz nezemeljskega telesa. (NASA) Kapsula prahu kometa plapola na Zemljo v bližini mesta Wendover, Utah. (Bruce Fischer / Astronomsko društvo Ogden) "Airgel" je najlažja trdna snov, kar jih je kdajkoli izdelan: blok velikosti povprečnega človeka bi tehtal manj kot kilogram. (Robert Seale) Letalo, ki ga je tri milijarde milj poslal skozi vesolje, je ujelo delce, ki so se udarili šestkrat hitreje kot krogla (sled delcev). (Paul Chinn / San Francisco Chronicle / Corbis)
Skrivnosti znotraj kozmičnega prahu