https://frosthead.com

Kosmilise tolmu saladused

NASA Houstonis asuvas Johnsoni kosmosekeskuses steriilse labori lävel tõmban selga valge puhaste ruumide ülikonna, kirurgilise korgi ja maski, papud ja latekskindad. Minu võõrustaja, mineralogist nimega Mike Zolensky, pühib mu digitaalset diktofoni alkoholiga, et eemaldada nahahelbed ja taskukest. Ta ei soovi, et ükski detriit saastaks toas leiduvat hinnalist tolmu.

Seotud sisu

  • Elu päritolu
  • Maailma kõige ohustatuma merikilpkonna päästmine
  • Stardusti mälestused
  • Vihjeid komeedilt

Pärast sisenemist võtab Zolensky kapist peopesasuuruse klaaskarbi. Karbis on ristkülikukujuline tükk, mille läbimõõt on alla kahe tolli ja mis on õudselt poolläbipaistvast materjalist. Ma nõjatusin sisse ja vingun selle peale, kuid ei suuda millelegi keskenduda. Zolensky lülitab tuled välja ja annab mulle laseri. Punane tala paljastab patakas õhukesed triibud, mis algavad selle pinnalt ja mis tungivad tollise osa sisse nagu pisikeste täppide jäljed. "Need on komeedi löögid, " ütleb ta. "Seda on ilus vaadata."

Rajad tehti maailma esimese ja ainsa katse ajal komeeti jälitada ja natuke sellest koju tuua. NASA missioon nimega Stardust saatis 2006. aastal lõppenud seitsmeaastasele teekonnale kosmoselaeva Comet Wild 2 (hääldatakse ka "VILT-liiga"). See tõi tagasi ainsa materjali - peale kuukivimite - otse maaväliselt. keha.

Teadlased loodavad, et komeetitolm annab vihjeid meie päikesesüsteemi ja planeedi kujunemise kohta. Maa on oma 4, 5 miljardi aasta jooksul nii palju läbi elanud - vulkaanid on puhkenud, mäed on tõusnud ja langenud, kuumus ja vesi on kivimid ikka ja jälle keemiliselt muutnud -, et teadlastel on raskusi võimalikult varase geoloogilise tõendusmaterjali kätte saamisega, mis võib olla nimetatakse müügisalongi seisukorraks. See kõik on maetud või muudetud. Seevastu komeedid, mis on umbes sama vanad kui Maa, on põlised säilmed. "Maapinnast ei jää midagi, mis oleks peaaegu sama vana kui need kristallide ja mineraalide tükid, " ütleb Johnsoni kosmosekeskuse astromaterjalide kuraator Carlton Allen. Ta jätkab komeeti, mis satub "meie päikesesüsteemi algmaterjalile - kraamile, mis tuli kokku, et teha kõike, mida näeme."

Komeedid olid pärit suure gaasi- ja tolmupilve ääreosast, mis tungis meie päikesesüsteemi enam kui 4, 5 miljardit aastat tagasi. Päikesest kaugel asuvad jääkristallid liitusid järk-järgult tolmuga, moodustades triljoneid komeete, kes on sellest ajast alates ümber Päikese aeglaselt tiirutanud Neptuunist kaugemal sügavas sügavkülmas. Ainult siis, kui lähedal asuva tähe raskusjõud või mõni kosmiline häiring neid lähendab, lähenevad nad Päikesele; siis näeme jää aurustumisel gaasi- ja tolmuvooge - allkirja saba.

Kõige kuulsam, komeet Halley, on vaevalt kümne miili kaugusel, kuid see tekitab kümnete miljonite miilide pikkuse ilusa saba, kui selle silmus orbiit viib maa ja päikese vahel iga 76 aasta tagant. (Maa näeb seda uuesti 2061. aastal.) Ka asteroidid on iidsed, kuid enamus orbiite on neil Marsi ja Jupiteri vahel, kus Päike on neid miljardeid aastaid küpsetanud. Enamik neist on tihedad ja kivised, mõned isegi metallist, varisevad tükid, mis maanduvad Maa peal mõnikord meteoriitidena.

NASA Stardusti reisikava kõlab nagu Buck Rogersi seiklus. Liikuge Marsist kaugemale 150 miili kaugusele Comet Wild 2-st, mis voolab kiirusega 13 700 miili tunnis. Püüa fragmente neid hävitamata. Reisige tagasi Maale ja tilgutage kapsel atmosfääri, et lõõskav öösel uuesti siseneda Utah'sse. Langetage langevari maapinnale ilma kukkumiseta. "Olime viimase sekundini hirmul, " räägib Zolensky. "Me ei suuda siiani uskuda, et see tõesti toimis."

Kõigi muljetavaldavate raketite jaoks võis missiooni kõige olulisem tehnoloogia olla kummaline aine, mis komeedi tolmu püüdis. Airgeliks kutsutud on see kõige kergem tahke aine, mis eales loodud. Keskmise inimese suurune plaat kaaluks vähem kui nael. Teadlane lasi mul ükskord mul kätt mureneda; see tundus nagu rabe talk. Ometi on airgel karm. See on valmistatud ränidioksiidiühenditest, mis on paigutatud keerukasse veebi, mis suudab sinna kündma osakesi, mis on püssi kuuli kiirusel kuni kuus korda suuremad. Kosmoseaparaadil oli kaks alumiiniumist kogumisalust, mille kuju oli tennisereketid. Igas kandikus oli umbes 130 ristkülikukujulist taskut, mis olid täidetud jääkuubikutest väiksemate õhupallidega.

Puhas ruumis tagastab Zolensky aerogeeli tüki hoiukappi ja eemaldab poltidega alumiiniumkorpuse. Sees asub kogu komeedi kogumissalv. See on umbes 200 miljonit dollarit väärt. "Olen selle osa pärast alati närvis, " ütleb ta. "Püüan seda mitte maha visata." Ta asetab ümbrise roostevabast terasest lauale, keerab selle lahti ja tõstab kaane üles. "Õhk voolab laest alla, seega kehtib siin reegel, et me ei seisa kunagi kandiku kohal, " räägib ta mulle. Isegi siis, kui mask on sisse lülitatud, olen väga teadlik, et ma ei tohi aevastada.

Õhukesed helendavad sinised õhkkuubid näevad välja nagu talvehommikul väljahingatud ja külmunud tahked hingetõmbed. Laserkursor näitab paljusid kuubikute pindade ja siseruumide vahel jälgivaid lugusid, mõnedele meeldivad teravad näpitsad, teistele - juured.

Aluselt puudu mõnikümmend kuupi. Zolensky ja tema kolleegid on neist kuubikutest välja lõiganud sadu väikeseid lõike. Nad eemaldavad terve osakeste jälje, surudes paar teravat klaaskiudu õhugeeli - protsess, mis võtab kuni päeva. Kaevandatud tükk näeb välja nagu sõrmeküünte kärbitud nurk ja selle ühes otsas on osake.

Mikroskoobiga vaadatuna näitab osake Zolensky mulle, et see on must värvus. Kunagi kujutasid astronoomid komeete õrnalt lagunevate "kohevate jääpallidena". Siis selgusid üksikasjalikud fotod, et komeetide väliskestad on musta kiirgusega koorikud, mis on ruumi kiirguse käes söestunud. Jää ja tolm voolasid läbi kooriku lõhede, rikkudes iga orbiidi abil komeedi siseruumi. Stardusti proovid - kullerid Wild 2 seestpoolt - näitavad, et komeedid on läbi ja läbi pimedad.

Suurema suurenduse korral näevad tolmuosakesed välja plahvatanud popkorni tuuma. Stardusti teadlased avastasid üllatusega, et osa komeedi teri on valmistatud mineraalidest, mis tekivad ainult eriti kõrgetel temperatuuridel. Näib, et need terad tekkisid Päikese lähedal, elavhõbeda orbiidil, kõrgahjus, mis on kaugel eemal Päikesesüsteemi rahulikest ja külmadest äärealadest, kus komeedid nüüd triivivad.

Keegi ei osanud oodata, et sisemise Päikesesüsteemi kuumad koostisosad segunevad miljardeid aastaid tagasi külma välise Päikesesüsteemiga. "See on tähelepanuväärne tulemus, " ütleb Marylandi ülikooli planeediteadlane Michael A'Hearn. "See paneb meid mõtlema, kuidas asjad kokku pandi." See võib tähendada, et vastsündinud Päikese tuul või radiatsioon oli arvatust tugevam, ajades kuumusega sepistatud terad sügavale Päikesesüsteemi, kus need ühinesid jäätise ja jäiga tolmuga komeetideks.

Kogumisalusel on ka andmeid tõendite kohta, mille kohaselt võisid komeedid aidata seemne elu Maal. NASA teadlased leidsid õhugeeli kuubikute külgi vooderdavast alumiiniumfooliumist jälgi glütsiinist - ühest aminohappest, mis moodustavad valke kõigis elusolendites. Eelmisel suvel kinnitatud avastus näitab, et komeedid sisaldavad mõnda elu põhimolekuli. Noore Maaga põrkavad komeedid ja meteoriidid oleksid sellised ühendid levitanud, pakkudes võimaluse korral Maa esimeste rakkude koostisosi.

Stardust polnud ainus komeediülesanne. NASA kosmoselaev Deep Impact purustas sondi komeedile P9 / Tempel 1 2005. aastal ja leidis, et koorik oli jäik, kuid selle all olevad kihid olid nõrgad ja pulbrilised. Teekonnal olev Euroopa missioon Rosetta proovib 2014. aastal maanduda komeedile, koguda jäätunud mustust ja analüüsida seda kohapeal.

Pärast puhaste ruumide kostüümide riisumist viib Zolensky mind korruselt alla, et näha missiooni tagasitulekukomplekti. (Nüüd on see väljapanek Riiklikus õhu- ja kosmosemuuseumis.) Koonusekujuline kilp, mis kaitses Stardusti lasti selle tulise sisenemise ajal, on umbes õue lai. Selle peal on natuke mustust, Utah muda maandumisest. Kapsli pind, korgiga segatud süsinik-komposiit, põletatakse ja see annab kergelt puudutusele. Kosmoselaev lendas kolm miljardit miili - kaugeim reisija, kes on kunagi kodutee leidnud.

Robert Irion on Smithsoniani jaoks kirjutanud mustadest aukudest ja uutest planeetidest.

Stardusti kosmoselaev kogus komeedi tolmu ja vedas selle kapslisse. Geeliga täidetud koguja (Mike Zolensky Houstoni laboris) testid on andnud üllatavaid materjale. (Robert Seale) NASA missioon nimega Stardust tõi tagasi ainsa materjali - peale kuukivimite -, mis oli otse maavälisest kehast võetud. (NASA) Komeetitolmu kapsel süttib Maale Wendoveri lähedal Utahis. (Bruce Fischer / Ogdeni astronoomiaühing) "Airgel" on kõige kergem tahke materjal, mis eales välja mõeldud: keskmise inimese suurune plokk kaaluks vähem kui nael. (Robert Seale) Kolme miljardi miili kaugusel kosmosest läbi saadetud õhugeel püüdis osakesi, mis voolasid kuus korda kiiremini kui täpp (osakese rada). (Paul Chinn / San Francisco kroonika / Corbis)
Kosmilise tolmu saladused