https://frosthead.com

Тайните в космическия прах

На прага на стерилна лаборатория в космическия център на Джонсън в НАСА, в Хюстън, нахлузвам бял костюм в чиста стая, хирургическа капачка и маска, ботуши и латексови ръкавици. Домакинът ми, минералог на име Майк Золенски, обтрива дигиталния ми диктофон с алкохол, за да премахне люспите на кожата и джоба на мъх. Той не иска никакъв детрит да замърси скъпоценния прах в стаята.

Свързано съдържание

  • Произходът на живота
  • Спасяване на най-застрашената морска костенурка в света
  • Спомени за звездите
  • Улики от комета

След като влезе вътре, Золенски извлича стъклена кутия с размер на длан от шкаф. Кутията съдържа правоъгълен парче, по-малко от два инча от зловещо полупрозрачен материал. Навеждам се и примигвам към него, но не мога да се съсредоточа върху нищо. Золенски изключва светлините и ми подава лазерен указател. Червеният лъч разкрива тънки ивици в къса, които започват от повърхността му и проникват на части от сантиметър, като следите от мънички куршуми. "Това са въздействията на кометата", казва той. "Прекрасно е да се гледа."

Парчетата са направени по време на първия и единствен опит за гонене на комета и връщане на част от нея у дома. Мисията на НАСА, наречена Stardust, изпрати космически кораб до Comet Wild 2 (произнася се "VILT-too") на седемгодишно пътешествие, което завърши през 2006 г. То върна единствения материал - различен от лунните скали - взети директно от извънземно тяло.

Учените очакват, че прахът на кометата ще даде следи за това как са се образували нашата Слънчева система и планета. Земята е преживяла толкова много през своите 4, 5 милиарда години - вулканите са изригнали, планините са се издигали и паднали, топлината и водата са преобразували химически непрекъснато скали - че учените имат проблеми с получаването на ръце в най-ранните възможни геоложки доказателства в това, което може да бъде наречено състояние на шоурума. Всичко е погребано или променено. За разлика от тях кометите, които са приблизително на същата възраст като Земята, са девствени реликви. "На земната повърхност не е останало нищо, което да е почти толкова старо, колкото тези частици кристали и минерали", казва Карлтън Алън, уредник на астроматериалите в космическия център Джонсън. Кометата, продължава той, съдържа „изходния материал за нашата слънчева система, нещата, които се събраха, за да направят всичко, което виждаме“.

Кометите възникват в покрайнините на огромен облак от газ и прах, които се сляха в нашата слънчева система преди повече от 4, 5 милиарда години. Кристалите от лед далеч от Слънцето постепенно се комбинират с прах и образуват трилиони комети, които бавно обикалят около Слънцето още от дълбоко замръзване далеч отвъд Нептун. Само когато гравитацията от близка звезда или някакво космическо смущение ги подтикне, те се приближават до Слънцето; тогава виждаме потоци от газ и прах, докато ледът се изпарява - опашката на подписа.

Най-известната, Комета Халей, е почти десет мили напречна, но създава красива опашка, дълга десетки милиони мили, когато нейната навита орбита я носи между Земята и Слънцето на всеки 76 години. (Земята ще го види отново през 2061 г.) Астероидите също са древни, но повечето орбита между Марс и Юпитер, където Слънцето ги пече милиарди години. Повечето от тях са плътни и каменисти, някои дори метални, хвърлящи парчета, които понякога кацат на Земята като метеорити.

Планът за пътуване на Stardust на НАСА звучи като приключение на Бък Роджърс. Завъртете далеч покрай Марс в рамките на 150 мили от Comet Wild 2, който се движи с 13 700 мили в час. Хващайте фрагменти, без да ги унищожавате. Пътувайте обратно на Земята и пуснете капсула в атмосферата за пламтящо нощно повторно влизане над Юта. Парашут на земята, без да се блъсне. "Бяхме уплашени до последната секунда", казва Золенски. "Все още не можем да повярваме, че наистина работи."

За всички впечатляващи ракети, най-важната технология на мисията може би е била странното вещество, което улови праха на кометата. Наричан аерогел, това е най-лекото твърдо вещество, създавано някога. Плоча с размер на средностатистически човек би тежила по-малко от килограм. Един учен веднъж ми позволи да разтроша някои в ръката си; усещаше се като крехък талк. И все пак аерогелът е труден. Той е изработен от силициеви съединения, подредени в сложна мрежа, която може да приспива частици, оран в него, до шест пъти по-голяма от скоростта на пушка. Космическият кораб носеше два алуминиеви събирателни табла, оформени като тенис ракети с голям размер. Всяка табла съдържаше около 130 правоъгълни джоба, пълни с блокове с аерогел, по-малки от кубчета лед.

В чистата стая Золенски връща къса на аерогела в шкафа за съхранение и премахва болтов алуминиев калъф. Вътре се намира цяла тава за събиране на комета. Струва около 200 милиона долара. "Винаги съм нервен от тази част", казва той. "Опитвам се да не го пускам." Той поставя кутията на маса от неръждаема стомана, отвива я и повдига капака. „Въздухът тече надолу от тавана, така че тук правилото е, че никога не стоим над тавата“, казва ми той. Дори с включената маска, аз съм наясно, че не трябва да кихна.

Кубчетата на аерогела, оцветени в луминисцентно синьо, изглеждат като дъх на дъх, издишан през зимна сутрин и замръзнал твърд. Лазерният показалец разкрива десетки песни, които маркират повърхностите и интериора на кубовете, някои като остри щифтове, други като изпръскване на корени.

Няколко десетки кубчета липсват от тавата. Золенски и неговите колеги са изрязали стотици малки участъци от тези кубчета. Те премахват цяла следа от частици, като пъхат чифт остри стъклени влакна в ергела, процес, който отнема до един ден. Извлеченото парче прилича на изрязания ъгъл на нокътя и има частица в единия си край.

Погледнато през микроскоп, частицата Золенски ми показва, че е струйно черна. Веднъж астрономите изобразиха кометите като нежно разпадащи се „пухкави ледени топки“. След това подробни фотографии разкриха, че външните части на кометите са почернели корички, овъглени от радиацията на космоса. Ледът и прахът се разпръскват през цепнатини в земната кора, размивайки вътрешността на кометата с всяка орбита. Пробите от Stardust - пратеници от вътрешността на Wild 2 - показват, че кометите са тъмни през и през.

При по-голямо увеличение праховите частици изглеждат като експлодирани пуканови ядки. Учените от Stardust с изненада откриха, че някои от зърната на кометата са направени от минерали, които се образуват само при изключително високи температури. Изглежда, че тези зърна са възникнали близо до Слънцето, вътре в орбитата на Меркурий, в доменна пещ, отдалечена от спокойните, студени граници на Слънчевата система, където кометите сега се движат.

Никой не беше очаквал, че горещите съставки на вътрешната слънчева система се смесваха със студената външна слънчева система преди милиарди години. "Това е забележителен резултат", казва планетарят Майкъл А'Хърн от Университета в Мериленд. "Това ни кара да преосмислим как се събират нещата." Това може да означава, че вятърът или радиацията от новороденото Слънце са били по-силни от очакваното, като са изтласквали топлинно кованите зърна дълбоко в Слънчевата система, където те са се сливали с крици и хладък прах в комети.

Тавата за събиране също е събрала доказателства, които предполагат, че кометите може да са помогнали на семената на Земята. Изследователите на НАСА откриха следи от глицин - една от аминокиселините, които съставляват протеините във всички живи същества - върху алуминиевото фолио, облицовано отстрани на кубчетата на аерогелите. Откритието, потвърдено миналото лято, предполага, че кометите съдържат някои от основните молекули на живота. Комети и метеорити, сблъскващи се с младата Земя, биха разпространили такива съединения, вероятно осигурявайки съставките за първите клетки на Земята.

Stardust не беше единствената мисия на кометата. Космическият апарат на НАСА Deep Impact заби сонда в Комета Р9 / Темпел 1 през 2005 г. и установи, че кора е твърда, но слоевете отдолу са слаби и прахообразни. Европейска мисия, която сега е на път, Розета, ще се опита да се приземи на комета през 2014 г., да нагрее малко ледена мръсотия и да я анализира на място.

След като съблечем костюмите си за чисти стаи, Золенски ме завежда долу, за да види капсулата за връщане на мисията. (Сега е на показ в Националния музей на въздуха и космоса.) Щитът с форма на конус, който защитаваше товара на Stardust по време на огненото му повторно влизане, е около двор. По нея има някаква мръсотия, Юта кал от кацането. Повърхността на капсулата, въглероден композит, смесен с корк, се изгаря и се отдава леко на пипане. Космическият кораб прелетя три милиарда мили - най-далечният пътник, който някога е намерил пътя си у дома.

Робърт Ириън е писал за черните дупки и новите планети за Smithsonian .

Космическият апарат Stardust събира кометен прах и го транспортира в капсула. Тестовете на напълнения с гел колектор (Майк Золенски в лабораторията в Хюстън) са дали изненадващи материали. (Робърт Сийл) Мисията на НАСА, наречена Stardust, върна единствения материал - различен от лунните скали - взети директно от извънземно тяло. (НАСА) Капсулата от кометен прах пламва към Земята близо до Уендовър, Юта. (Брус Фишер / Огден Астрономическо общество) "Airgel" е най-лекото твърдо вещество, създавано някога: блок с размерите на средностатистически човек би тежал по-малко от килограм. (Робърт Сийл) Изпратен през космоса в продължение на три милиарда мили, аерогелът хвана частици, които се набиват шест пъти по-бързо от куршум (следа на частица). (Пол Чин / Сан Франциско хроника / Корбис)
Тайните в космическия прах