https://frosthead.com

Tajne kozmičke prašine

Na pragu sterilnog laboratorija u NASA-inom svemirskom centru Johnson u Houstonu navlačim bijelo odijelo za čistu sobu, hiruršku kapu i masku, čizme i rukavice od lateksa. Moj domaćin, mineralog po imenu Mike Zolensky, obriše moj digitalni diktafon alkoholom kako bi uklonio ljuskice kože i džepiće. Ne želi da bilo koji detritus kontaminira dragocjenu prašinu u sobi.

Povezani sadržaj

  • Podrijetlo života
  • Spašavanje najugroženije morske kornjače na svijetu
  • Sjećanja na stardust
  • Tragovi iz komete

Jednom unutra, Zolenski izvlači staklenu kutiju veličine dlana iz ormarića. Kutija sadrži pravokutni komad, manje od dva centimetra od jezivo prozirnog materijala. Naginjem se i škiljim, ali ne mogu se usredotočiti ni na što. Zolenski isključuje svjetla i daje mi laserski pokazivač. Crvena greda otkriva tanke pruge u komadu koji počinju na njenoj površini i prodiru u djeliće centimetara, poput tragova sićušnih metaka. "To su utjecaji kometa", kaže on. "Lijepo je to pogledati."

Pjesme su rađene tijekom prvog - i samo - pokušaja potjere za kometom i dovođenje malo toga kući. NASA-ina misija, zvana Stardust, poslala je svemirsku letjelicu Comet Wild 2 (izgovara se "VILT-too") na sedmogodišnjem putovanju koje je završilo 2006. godine. Ona je vratila jedini materijal - osim mjesečevih stijena - preuzeto izravno iz vanzemaljca tijelo.

Znanstvenici očekuju da će prašina komete dati tragove o tome kako su nastali naš sunčev sustav i planet. Zemlja je prošla toliko tokom svojih 4, 5 milijardi godina - vulkani su izbijali, planine su se dizale i padale, vrućina i voda kemijski su transformirale stijene iznova i iznova - da su znanstvenici imali poteškoća pri pronalaženju najranijih mogućih geoloških dokaza u onome što bi moglo biti zvano stanje izloga. Sve je to pokopano ili izmijenjeno. Suprotno tome, kometi, otprilike iste dobi kao i Zemlja, su netaknute relikvije. "Na zemljinoj površini nije preostalo ništa što je gotovo jednako staro kao što su ovi komadići kristala i minerala", kaže Carlton Allen, kustos astromaterijala u Johnson Space Centeru. Komet, nastavlja on, sadrži "polazni materijal za naš sunčev sustav, stvari koje su se sastavile kako bi napravile sve što vidimo".

Komete su nastale na periferiji golemog oblaka plina i prašine koji su se pripojili u naš Sunčev sustav prije više od 4, 5 milijardi godina. Kristali leda udaljeni od Sunca postupno su se kombinirali s prašinom kako bi tvorili bilijune kometa koji se polako vrte oko Sunca otkad se duboko smrzavaju, daleko izvan Neptuna. Tek kada gravitacija obližnje zvijezde ili neki kozmički poremećaj potiskuje njih, oni se približavaju Suncu; tada vidimo potoke plina i prašine kako led isparava - repni rep.

Najpoznatija, Comet Halley, duga je jedva deset milja, ali stvara prelijep rep dugačak nekoliko desetaka milijuna kilometara kada ga njegova orbita u zavoju dovodi između Zemlje i Sunca svakih 76 godina. (Zemlja će ga ponovo vidjeti 2061.) Asteroidi su također drevni, ali većina je u orbiti između Marsa i Jupitera, gdje ih je Sunce peklo milijardama godina. Većina ih je gusta i stjenovita, neki čak i metalni, otpušteni komadi koji se ponekad na Zemlji slete kao meteoriti.

Plan putovanja NASA-inog Stardusta zvuči kao avantura Buck Rogersa. Pomičite se daleko pored Marsa u krugu od 150 milja od Comet Wild 2, koji se pruža brzinom od 13.700 milja na sat. Uhvatite fragmente bez da ih uništite. Vratite se na Zemlju i bacite kapsulu u atmosferu za blistav noćni ponovni ulazak preko Utaha. Padobran na zemlju bez padova. "Uplašili smo se do zadnje sekunde", kaže Zolenski. "Još uvijek ne možemo vjerovati da je stvarno uspjelo."

Za sve impresivne rakete, najznačajnija tehnologija misije možda je bila neobična tvar koja je zahvatila kometnu prašinu. Nazvani zračnim anđelom, to je najlakša kruta ikad stvorena. Ploča veličine prosječne osobe težila bi manje od kilograma. Jednom mi je znanstvenik dopustio da mi nešto ruši u ruci; osjećala se poput krhkog talka. Ipak, avion je tvrd. Napravljen je od silicijevih spojeva raspoređenih u razrađenoj mreži koja može ubiti u njega čestice koje ulaze čak i do šest puta brže od metka puške. Svemirski brod nosio je dvije aluminijske ladice za prikupljanje u obliku tenisica velike veličine. Svaka ladica držala je oko 130 pravokutnih džepova napunjenih blokovima zraka koji su bili manji od kocke leda.

U čistu sobu Zolensky vraća komad avgela u ormar za odlaganje i uklanja aluminijsku futrolu s vijcima. U unutrašnjosti se nalazi čitav pladanj za prikupljanje kometa. Vrijedan je oko 200 milijuna dolara. "Uvijek sam nervozan zbog ovog dijela", kaže on. "Trudim se da ga ne ispustim." Slučaj postavlja na stol od nehrđajućeg čelika, otkopčava ga i podiže poklopac. "Zrak struji niz strop, pa ovdje vrijedi pravilo da nikada ne stojimo iznad pladnja", kaže mi. Čak i uz uključenu masku, svjestan sam da se ne smije kihati.

Kocke airgela, nijansirano svjetlucavo plave boje, izgledaju poput daha koji izdišu zimsko jutro i smrznute čvrste tvari. Laserski pokazivač otkriva mnoštvo zapisa koji markiraju površine i interijere kockica, neki poput oštrih klinova, drugi poput prskanja korijena.

Iz ladice nedostaje nekoliko desetaka kockica. Zolenski i njegovi kolege izrezali su stotine malih dijelova tih kockica. Uklanjaju čitav trag čestica ubacujući par oštrih staklenih vlakana u zračni kanal, proces koji traje do jedan dan. Izvađeni komad izgleda kao izrezan ugao nokta i na jednom kraju ima čestice.

Gledano mikroskopom, čestica Zolenskog pokazuje mi da je mlazno crna. Jednom su astronomi zamislili komete kako se nježno raspadaju "lepršave kuglice leda". Zatim su detaljne fotografije otkrile da su vanjske kore kometa pocrnjene kore, ugljenisane zračenjem prostora. Led i prašina se probijaju kroz pukotine u kori, erodirajući unutrašnjost komete sa svakom orbitu. Uzorci Stardusta - glasnici iznutra Wild 2 - pokazuju da su komete tamne kroz i kroz.

Pri većem povećanju čestice prašine izgledaju poput eksplodiranih koštica kokica. Znanstvenici Stardusta bili su iznenađeni kada su otkrili da su neka zrna kometa napravljena od minerala koji nastaju samo pri ekstremno visokim temperaturama. Čini se da su ta zrna nastala blizu Sunca, unutar orbite Merkura, u visokoj peći udaljenoj od mirnih, hladnih rubova Sunčevog sustava u kojima kometi sada lebde.

Nitko nije očekivao da će se vrući sastojci unutarnjeg Sunčevog sustava pomiješati s hladnim vanjskim Sunčevim sustavom prije milijarde godina. "To je izvanredan rezultat", kaže planetarni znanstvenik Michael A'Hearn sa Sveučilišta Maryland. "To nas tjera da promislimo kako se stvari sastavljaju." To može značiti da su vjetar ili zračenje iz novorođenog Sunca bili jači nego što se očekivalo, tjerajući zrna iz toplote forsirana duboko u Sunčev sustav, gdje su se spojili s ocima i hladnom prašinom u komete.

Na pladnju za prikupljanje zabilježeni su i dokazi koji ukazuju da su komete možda pomogle sjemenskom životu na Zemlji. NASA-ini istraživači pronašli su tragove glicina - jedne od aminokiselina koje čine bjelančevine u svim živim bićima - na aluminijskoj foliji koja oblaže bočne stranice kockica aerogela. Otkriće, potvrđeno prošlog ljeta, sugerira da kometi sadrže neke od životnih osnovnih molekula. Kometi i meteoriti koji se sudaraju s mladom Zemljom širili bi takve spojeve, vjerojatno osiguravajući sastojke za prve Zemljine stanice.

Stardust nije bila jedina misija kometa. NASA-in svemirski brod Deep Impact ubacio je sondu u komet P9 / Tempel 1 2005. godine i ustanovio da je kora kruta, ali slojevi ispod nje slabi i praškasti. Europska misija koja je sada na putu, Rosetta, pokušati će sletjeti na kometu 2014. godine, istresti nekoliko ledene prljavštine i analizirati je na licu mjesta.

Nakon što skinemo odijela za čistu sobu, Zolensky me odvodi dolje da vidim povratnu kapsulu misije. (Sada je izložen u Nacionalnom muzeju zraka i svemira.) Štit u obliku konusa koji je štitio Stardustov teret tijekom njegovog vatrenog ponovnog ulaska približno je oko dvorišta. Na njemu je nešto prljavštine, Utah blato s slijetanja. Površina kapsule, ugljični kompozit pomiješan s plutom, sagorijeva se i lagano ostavlja dodir. Svemirska letjelica preletjela je tri milijarde kilometara - najudaljeniji putnik koji je ikada pronašao svoj put kući.

Robert Irion pisao je o crnim rupama i novim planetima za Smithsoniana .

Svemirska letjelica Stardust sakupljala je prašinu komete i transportirala je u kapsulu. Ispitivanja sakupljača gela (Mike Zolensky u laboratoriju u Houstonu) dali su iznenađujuće materijale. (Robert Seale) NASA-ina misija, zvana Stardust, vratila je jedini materijal - osim mjesečevih stijena - preuzet izravno iz izvanzemaljskog tijela. (NASA) Kapsula prašine komete plamti na Zemlju u blizini Wendovera, Utah. (Bruce Fischer / Astronomsko društvo Ogden) "Airgel" je najlakša kruta ikad napravljena: blok veličine prosječne osobe težio bi manje od kilograma. (Robert Seale) Poslan kroz svemirske tri milje, avion je uhvatio čestice koje se udaraju šest puta brže od metka (trag čestice). (Paul Chinn / San Francisco Chronicle / Corbis)
Tajne kozmičke prašine