U progu sterylnego laboratorium w Johnson Space Center NASA w Houston zakładam biały kombinezon do pomieszczeń czystych, chirurgiczną czapkę i maskę, botki i lateksowe rękawiczki. Mój gospodarz, mineralog o nazwisku Mike Zolensky, wymazuje mój cyfrowy dyktafon alkoholem, aby usunąć płatki skóry i kłaczki. Nie chce, aby żaden szczątek zanieczyścił cenny kurz w pokoju.
powiązana zawartość
- Początki życia
- Ratowanie najbardziej zagrożonego żółwia morskiego na świecie
- Wspomnienia z gwiezdnego pyłu
- Wskazówki z komety
W środku Zoleński wyciąga z szafki szklane pudełko wielkości dłoni. W pudełku znajduje się prostokątny kawałek, o średnicy mniejszej niż dwa cale, z niesamowicie półprzezroczystego materiału. Wychylam się i mruży oczy, ale nie mogę się na niczym skupić. Zolensky wyłącza światła i podaje mi wskaźnik laserowy. Czerwona wiązka ujawnia cienkie smugi w kawałku, które zaczynają się na jego powierzchni i penetrują ułamki cala, jak ślady maleńkich kul. „To są uderzenia komety” - mówi. „Pięknie jest patrzeć”.
Utwory powstały podczas pierwszej i jedynej na świecie próby ścigania komety i zabrania jej trochę do domu. Misja NASA, zwana Gwiezdnym Pyłem, wysłała statek kosmiczny do komety Wild 2 (wymawiane jako „VILT-too”) w siedmioletnią podróż, która zakończyła się w 2006 roku. Przywołała jedyny materiał - inny niż skały księżycowe - pobrany bezpośrednio z kosmosu ciało.
Naukowcy oczekują, że pył kometowy dostarczy wskazówek na temat tego, jak powstał nasz Układ Słoneczny i planeta. Ziemia przeszła tak wiele w ciągu 4, 5 miliarda lat - wybuchły wulkany, góry wzrosły i spadły, ciepło i woda wielokrotnie chemicznie przekształcały skały - że naukowcy mają problemy z uzyskaniem możliwie najwcześniejszych dowodów geologicznych w tym, co może być nazywany stanem salonu. Wszystko zostało pochowane lub zmienione. Natomiast komety, które są mniej więcej w tym samym wieku co Ziemia, są nieskazitelnymi reliktami. „Na powierzchni Ziemi nie pozostało nic, co byłoby tak stare jak te kawałki kryształów i minerałów” - mówi Carlton Allen, kustosz astromateriałów w Johnson Space Center. Kometa, kontynuuje, kryje w sobie „materiał wyjściowy dla naszego układu słonecznego, rzeczy, które połączyły się, aby stworzyć wszystko, co widzimy”.
Komety powstały na obrzeżach ogromnej chmury gazu i pyłu, która zlewała się z naszym Układem Słonecznym ponad 4, 5 miliarda lat temu. Kryształy lodu daleko od Słońca stopniowo łączyły się z pyłem, tworząc tryliony komet, które krążą powoli wokół Słońca od tego czasu w głębokim mrozie daleko poza Neptune. Zbliżają się do Słońca tylko wtedy, gdy grawitacja pobliskiej gwiazdy lub jakieś kosmiczne zakłócenia szturchają ich; potem widzimy strumienie gazu i pyłu w miarę parowania lodu - charakterystyczny ogon.
Najsłynniejsza kometa Halley ma zaledwie dziesięć mil średnicy, ale wytwarza piękny ogon o długości dziesiątek milionów mil, gdy okrążająca go orbita co 76 lat przesuwa ją między Ziemią a Słońcem. (Ziemia zobaczy to ponownie w 2061 r.) Również asteroidy są starożytne, ale większość orbituje między Marsem a Jowiszem, gdzie Słońce je wypiekło przez miliardy lat. Większość z nich jest gęsta i kamienista, niektóre nawet metalowe, zrzucają kawałki, które czasami lądują na Ziemi jako meteoryty.
Plan podróży Stardust NASA brzmi jak przygoda Buck Rogers. Omiń daleko Marsa do 150 mil od komety Wild 2, która przyspiesza z prędkością 13 700 mil na godzinę. Złap fragmenty bez ich niszczenia. Podróżuj z powrotem na Ziemię i upuść kapsułę w atmosferę, aby ponownie wjechać nocą nad Utah. Spadochron na ziemię bez awarii. „Byliśmy przerażeni do ostatniej sekundy” - mówi Zoleński. „Nadal nie możemy uwierzyć, że to naprawdę działało”.
Mimo całej imponującej rakiety najważniejszą technologią misji mogła być dziwna substancja, która złapała pył kometowy. Nazywany aerożelem, to najlżejsze ciało stałe, jakie kiedykolwiek stworzono. Płyta wielkości przeciętnego człowieka ważyłaby mniej niż funt. Naukowiec pozwolił mi kiedyś zmiażdżyć trochę w dłoni; czuł się jak kruchy talk. Jednak aerożel jest twardy. Wykonany jest ze związków krzemionki ułożonych w skomplikowaną siatkę, która może wciągać w nią cząstki z prędkością nawet sześciokrotnie większą od kuli karabinu. Statek kosmiczny posiadał dwie aluminiowe tace zbierające w kształcie ponadwymiarowych rakiet tenisowych. Każda taca mieściła około 130 prostokątnych kieszeni wypełnionych blokami aerożelu mniejszymi niż kostki lodu.
W czystym pokoju Zolensky odkłada aerożel do szafki i wyjmuje przykręconą aluminiową obudowę. Wewnątrz znajduje się cała tacka na komety. Jest wart około 200 milionów dolarów. „Zawsze denerwuję się tą częścią” - mówi. „Staram się go nie upuszczać”. Kładzie skrzynkę na stole ze stali nierdzewnej, odkręca ją i podnosi pokrywę. „Powietrze spływa z sufitu, więc tutaj obowiązuje zasada, że nigdy nie stoimy nad tacą” - mówi. Nawet z założoną maską doskonale zdaję sobie sprawę, że nie mogę kichać.
Kostki aerożelu, zabarwione świecącym błękitem, wyglądają jak wdechy wydychane w zimowy poranek i zamarznięte ciało stałe. Wskaźnik laserowy ujawnia dziesiątki śladów na powierzchniach i wnętrzach kostki, niektóre jak ostre szpilki, inne jak rozrzucone korzenie.
Na tacy brakuje kilkudziesięciu kostek. Zolensky i jego koledzy wycięli setki małych części tych kostek. Usuwają całą ścieżkę cząstek, wbijając w aerożel parę ostrych włókien szklanych, co zajmuje cały dzień. Wyodrębniony kawałek wygląda jak obcięty róg paznokcia i ma cząstkę na jednym końcu.
Widziana pod mikroskopem cząstka Zoleńskiego pokazuje, że jest kruczoczarna. Astronomowie kiedyś wyobrażali sobie komety jako delikatnie rozpadające się „puszyste lodowe kule”. Następnie szczegółowe zdjęcia ujawniły, że zewnętrzne skórki komet są zaczernionymi skorupami zwęglonymi promieniowaniem kosmicznym. Lód i pył wyrzucają szczeliny w skorupie, erodując wnętrze komety przy każdej orbicie. Próbki Stardust - posłańcy z wnętrza Wild 2 - pokazują, że komety są ciemne na wskroś.
Przy większym powiększeniu cząsteczki pyłu wyglądają jak rozbite jądra popcornu. Naukowcy z gwiezdnego pyłu byli zaskoczeni, gdy odkryli, że niektóre ziarna komety są zbudowane z minerałów, które tworzą się tylko w ekstremalnie wysokich temperaturach. Wygląda na to, że ziarna te powstały blisko Słońca, na orbicie Merkurego, w wielkim piecu dalekim od spokojnych, zimnych marginesów Układu Słonecznego, w którym dryfują teraz komety.
Nikt nie spodziewał się, że gorące składniki wewnętrznego układu słonecznego zmieszały się z zimnym zewnętrznym układem słonecznym miliardy lat temu. „To niezwykły wynik” - mówi planetolog Michael A'Hearn z University of Maryland. „Zmusza nas to do przemyślenia, jak wszystko się ułożyło”. Może to oznaczać, że wiatr lub promieniowanie nowonarodzonego Słońca były silniejsze niż się spodziewano, napędzając kute na gorąco ziarna w głąb Układu Słonecznego, gdzie połączyły się z lodami i oziębłym pyłem w komety.
Taca zbiorcza przechwyciła również dowody sugerujące, że komety mogły pomóc zasiać życie na Ziemi. Naukowcy z NASA odkryli ślady glicyny - jednego z aminokwasów tworzących białka we wszystkich żywych organizmach - na folii aluminiowej wyściełającej boki aerożelu. Odkrycie, potwierdzone latem ubiegłego roku, sugeruje, że komety zawierają niektóre podstawowe molekuły życia. Komety i meteoryty zderzające się z młodą Ziemią rozprzestrzeniłyby takie związki, prawdopodobnie dostarczając składników dla pierwszych komórek Ziemi.
Gwiezdny pył nie był jedyną misją kometową. Statek kosmiczny Deep Impact NASA uderzył sondą w kometę P9 / Tempel 1 w 2005 roku i stwierdził, że skorupa jest sztywna, ale warstwy pod nią są słabe i sypkie. Europejska misja Rosetta, która jest teraz w drodze, spróbuje wylądować na komecie w 2014 roku, zebrać trochę lodowatego brudu i przeanalizować go na miejscu.
Po zdjęciu naszych kombinezonów do pomieszczeń czystych Zolensky zabiera mnie na dół, aby zobaczyć kapsułę powrotną z misji. (Jest teraz wystawiany w Narodowym Muzeum Lotnictwa i Przestrzeni Kosmicznej.) Tarcza w kształcie stożka, która chroniła ładunek Gwiezdnego Pyłu podczas jego ognistego powrotu, ma szerokość około jarda. Jest na nim trochę brudu, błoto Utah z lądowania. Powierzchnia kapsułki, kompozyt węglowy zmieszany z korkiem, jest spalana i lekko się dotyka. Statek kosmiczny przeleciał trzy miliardy mil - najodleglejszego podróżnika, jaki kiedykolwiek znalazł drogę do domu.
Robert Irion pisał o czarnych dziurach i nowych planetach dla Smithsoniana .
Statek kosmiczny Stardust zebrał pył kometowy i przetransportował go do kapsułki. Testy kolektora wypełnionego żelem (Mike Zolensky w laboratorium w Houston) dały zaskakujące materiały. (Robert Seale) 
Misja NASA, zwana Gwiezdnym Pyłem, przyniosła jedyny materiał - inny niż skały księżycowe - pobrany bezpośrednio z ciała pozaziemskiego. (NASA) 
Kapsuła pyłu komety płonie na Ziemię w pobliżu Wendover w stanie Utah. (Bruce Fischer / Ogden Astronomical Society) 
„Aerożel” to najlżejsze ciało stałe, jakie kiedykolwiek opracowano: blok wielkości przeciętnego człowieka ważyłby mniej niż funt. (Robert Seale) 
Aerożel, wysyłany w przestrzeń kosmiczną przez trzy miliardy mil, wychwycił cząsteczki smugi sześciokrotnie szybsze niż kula (ślad cząstki). (Paul Chinn / San Francisco Chronicle / Corbis)
