Δείγμα αερογέλης Stardust. Πιστωτική εικόνα: NASA Επιλέξτε για μεγέθυνση
Οι επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο του Σικάγο είναι από τους πρώτους που ανέλυσαν τη σκόνη που παραδόθηκε στη Γη μέσω διαστημικού σκάφους.
Οι επιστήμονες εξετάζουν τακτικά το εξωγήινο υλικό που έχει πέσει στη Γη ως μετεωρίτες, αλλά ποτέ πριν από την αποστολή Stardust της NASA δεν είχαν πρόσβαση σε επαληθευμένα δείγματα κομήτη. Τα υπολείμματα από τον σχηματισμό του ηλιακού συστήματος πριν από 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια, οι κομήτες αποτελούνται κυρίως από πάγο, σκόνη και βράχο.
«Πιστεύουμε ότι οι κομήτες αποτελούν τεράστια ποσότητα στο ηλιακό σύστημα. Θα θέλαμε να μάθουμε τη σύνθεση ορυκτών αυτού του μεγάλου συστατικού του ηλιακού συστήματος που δεν έχουμε ξαναδεί σίγουρα », δήλωσε ο Lawrence Grossman, καθηγητής Γεωφυσικών Επιστημών. «Έχουν μετρηθεί διάφορα σωματίδια που έχουν συναχθεί από κομήτες, αλλά κανείς δεν είναι σίγουρος. Αυτό θα έδινε τελικά κάποια αλήθεια. »
Ο Grossman και ο Steven Simon, ανώτερος ερευνητικός συνεργάτης στις γεωφυσικές επιστήμες, είναι μέλη της ομάδας προκαταρκτικών εξετάσεων Stardust (PET). Το ίδιο και ο Andrew Davis, ανώτερος επιστήμονας στο Ινστιτούτο Enrico Fermi, και οι συνάδελφοί του Michael Pellin και Michael Savina του Αμερικανικού Εθνικού Εργαστηρίου του Υπουργείου Ενέργειας. Ο ρόλος του PET είναι να περιγράψει τα δείγματα με γενικό τρόπο, έτσι ώστε οι επιστήμονες να μπορούν να προτείνουν πιο λεπτομερείς μελέτες με βάση αυτές τις πληροφορίες.
Ο Ντέιβις είναι επίσης μέλος της επιτροπής κατανομής δειγμάτων Stardust, η οποία θα αποφασίσει πώς θα διανείμει τα δείγματα για πρόσθετη έρευνα μόλις λήξει η προκαταρκτική περίοδος εξέτασης στα μέσα Ιουλίου.
Η αποστολή Stardust ξεκίνησε τον Φεβρουάριο του 1999, μεταφέροντας μια σειρά οργάνων που περιλάμβαναν ένα από το πανεπιστήμιο του Σικάγο για την παρακολούθηση των επιπτώσεων της σκόνης. Στις 2 Ιανουαρίου 2004, το διαστημικό σκάφος ήρθε σε απόσταση 150 μιλίων από τον κομήτη και συγκέντρωσε χιλιάδες μικροσκοπικά σωματίδια σκόνης που ρέουν από τον πυρήνα του. Το δοχείο επιστροφής δείγματος Stardust αλεξίπτωτο στα ερημικά διαμερίσματα αλάτι της Γιούτα στις 15 Ιανουαρίου μετά από ένα ταξίδι περίπου τριών εκατομμυρίων μιλίων.
Κατά τη διάρκεια της συνάντησης του 2004, το Dust Flux Monitor Instrument του Πανεπιστημίου του Σικάγο καθόρισε με επιτυχία τη ροή και τη μάζα των σωματιδίων που ρέουν από τον πυρήνα του κομήτη. Με βάση τα δεδομένα που συλλέχθηκαν από το όργανο, οι Anthony Tuzzolino και Thanasis Economou του Πανεπιστημίου του Σικάγο εκτιμούσαν ότι το διαστημικό σκάφος είχε συλλέξει τουλάχιστον 2.300 σωματίδια διαμέτρου 15 μικρομέτρων (το ένα τρίτο του μεγέθους μιας ανθρώπινης τρίχας) ή μεγαλύτερα κατά τη διάρκεια του flyby.
«Θα χρειαστούν πολλοί, πολλοί μήνες πριν να καθορίσουν τον ακριβή αριθμό, αλλά είμαι βέβαιος ότι στο τέλος ο αριθμός τους θα είναι κοντά σε αυτό που έχουμε προβλέψει», δήλωσε ο Οικονόμου, ο οποίος ήταν στο Johnson Space Center στο Χιούστον. όταν τα δείγματα παραδόθηκαν από τη Γιούτα. "Η Stardust ήταν πολύ επιτυχημένη πέρα από κάθε προσδοκία σε όλες τις φάσεις της."
Η σκόνη του κομήτη είναι τώρα διαθέσιμη για σύγκριση με μικροσκοπικά σωματίδια που βρέχονται συνεχώς στη Γη και οι επιστήμονες υποπτεύονται ότι προέρχονται από κομήτες. Η NASA συλλέγει τακτικά αυτά τα σωματίδια στρωματοσφαιρικής σκόνης με αεροσκάφη μεγάλου υψομέτρου και διατηρεί μια συλλογή από αυτά, δήλωσε ο Simon. Ορισμένοι τύποι μετεωριτών μπορεί επίσης να προέρχονται από κομήτες, αλλά χωρίς να έχουν συγκριτικό υλικό για σύγκριση, «δεν ξέρουμε», είπε ο Grossman.
Ο Γκρόσμαν και ο Σιμόν έλαβαν αρκετά δείγματα στις 7 Φεβρουαρίου. Τα δείγματα αποτελούνται εν μέρει από πολλές λεπτές φέτες ενός κόκκου σκόνης τοποθετημένων σε εποξική και συγκρατούνται σε ένα στρογγυλό χαλκό πλέγμα καλυμμένο από ένα λεπτό φιλμ. Έλαβαν επίσης ένα εποξειδικό βύσμα σε σχήμα σφαίρας που κρατούσε το υπόλοιπο του κόκκου.
«Μπορούν να φτιάξουν εκατοντάδες φέτες κάθε μεμονωμένου κόκκου», είπε ο Simon. Αυτός και ο Grossman μελετούν τις φέτες τους με ένα μικρόφωνο και ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης (SEM). Το μικρό μπουρνούζι είναι ικανό να αποκαλύψει τη χημική σύνθεση μικροσκοπικών μικρών μπαλωμάτων υλικού, ενώ το SEM παρέχει εξαιρετικά μεγεθυμένες εικόνες.
Τα cometary υλικά του Stardust συμμετέχουν τώρα σε μια συλλογή φορτισμένων σωματιδίων από τον ήλιο που συγκεντρώθηκαν από την αποστολή Genesis της NASA και επέστρεψαν στη Γη το 2004. Ο Ντέιβις υπηρετεί ως πρόεδρος της Επιτροπής Παρακολούθησης Genesis, η οποία καθοδηγεί την επιμέλεια και την ανάλυση των εξωγήιων υλικών της αποστολής.
«Η κοσμοχημεία είναι ένα πολύ συναρπαστικό πεδίο αυτές τις μέρες», δήλωσε ο Ντέιβις, αναφερόμενος στην έρευνα για την προέλευση των χημικών στοιχείων και τη χημεία των εξωγήινων υλικών. «Είναι μια ενδιαφέρουσα στιγμή να εμπλακούν οι νέοι στον τομέα». Το 2004, μαζί με τους συναδέλφους του στο Argonne και το Field Museum, ο Ντέιβις οργάνωσε το Κέντρο Κοσμοχημείας του Σικάγου για την προώθηση της εκπαίδευσης και της έρευνας στην κοσμοχημεία.
Το διαστημικό σκάφος Stardust, εν τω μεταξύ, μπορεί κάποια μέρα να δει περαιτέρω cometary δράση. «Το Stardust είναι ακόμα πολύ υγιές και έχει απομείνει καύσιμο», είπε ο Οικονόμου. «Μετά την πτώση του Διαστήματος Επιστροφής του Κιβωτίου, το διαστημικό σκάφος εκτράπηκε από την είσοδο στην ατμόσφαιρα της Γης και τοποθετήθηκε σε τροχιά γύρω από τον ήλιο που θα μπορούσε να το φέρει σε άλλο κομήτη τον Φεβρουάριο του 2011.»
Η αποστολή Stardust διοικείται από το Jet Propulsion Laboratory της NASA, Pasadena, Calif. Lockheed Martin Space Systems, Ντένβερ, ανέπτυξε και χρησιμοποίησε το διαστημικό σκάφος. Για περισσότερες πληροφορίες, ανατρέξτε στη διεύθυνση http://stardust.jpl.nasa.gov/home/index.html και http://cosmochemistry.uchicago.edu/.
Αρχική πηγή: Πανεπιστήμιο του Σικάγο
