NASA: n Johnson Space Centerissä Houstonissa sijaitsevan steriilin laboratorion kynnyksellä vedän valkoisen puhdastilan puku, kirurgisen korkin ja naamion, saapikkaat ja lateksikäsineet. Isäntäni, mineralogist nimeltä Mike Zolensky, pyyhkäisee digitaalisen ääninauhurini alkoholilla ihon hiutaleiden ja tasku nukkan poistamiseksi. Hän ei halua, että detritus saastuta huoneessa olevaa kallista pölyä.
Asiaan liittyvä sisältö
- Elämän alkuperä
- Pelastaa maailman uhanalaisin merikilpikonna
- Stardust-muistot
- Komeetan johtolankoja
Sisään tultuaan Zolensky hakee kämmenkokoisen lasikotelon kaapista. Laatikossa on suorakaiteen muotoinen, alle kahden tuuman poikkileikattu pahuasti läpikuultava materiaali. Nojaudun ja rynnän siihen, mutta en pysty täysin keskittymään mihinkään. Zolensky sammuttaa valot ja antaa minulle laserosoittimen. Punainen palkki paljastaa sirpaleessa ohuet raidat, jotka alkavat sen pinnalta ja tunkeutuvat tuuman murtoihin, kuten pienten luoteiden jäljet. "Ne ovat komeetan vaikutukset", hän sanoo. "On kaunis katsoa."
Kappaleet tehtiin maailman ensimmäisen ja ainoan yrityksen aikana ajaa komeetta ja tuoda se vähän kotiin. NASA-operaatio, nimeltään Stardust, lähetti avaruusaluksen Comet Wild 2: lle (äänestetään myös "VILT-liian") seitsemän vuoden matkalle, joka päättyi vuonna 2006. Se toi takaisin ainoan materiaalin - muut kuin kuukivi, joka oli otettu suoraan maapallon ulkopuolelta. elin.
Tutkijat odottavat komeetan pölyn tuottavan vihjeitä siitä, kuinka aurinkokunta ja planeetta muodostuivat. Maa on käynyt läpi niin paljon sen 4, 5 miljardin vuoden aikana - tulivuoret ovat purkautuneet, vuoret ovat nousseet ja laskeneet, lämpö ja vesi ovat kemiallisesti muuttaneet kiviä uudestaan ja uudestaan - että tutkijoilla on vaikeuksia saada käsiinsä varhaisimmat mahdolliset geologiset todisteet siitä, mikä saattaa olla nimeltään näyttelytilan kunnossa. Se on kaikki haudattu tai muutettu. Toisaalta komeetat, jotka ovat suunnilleen saman ikäisiä kuin Maa, ovat koskemattomia jäänteitä. "Maapallon pinnasta ei ole jäljellä mitään, joka olisi lähes yhtä vanha kuin nämä kiteiden ja mineraalien bitit", kertoo Johnson Space Centerin astromateriaalien kuraattori Carlton Allen. Komeetta, hän jatkaa, satamassa "aurinkokunnan järjestelmämme lähtömateriaalia, tavaroita, jotka kokoontuivat tekemään kaiken mitä näemme".
Komeetat syntyivät valtavan kaasu- ja pölypilven laitamilta, joka keräsi aurinkokuntamme yli 4, 5 miljardia vuotta sitten. Jääkiteet, jotka ovat kaukana Auringosta, yhdistyvät vähitellen pölyn kanssa muodostaen biljoonia komeeteita, jotka ovat kiertäneet hitaasti Auringon ympäri siitä lähtien syvässä pakkasessa kaukana Neptunuksen ulkopuolella. Vasta lähestyessä aurinkoa lähestyvän tähden painovoima tai jokin kosminen häiriö heikentävät niitä; sitten näemme kaasu- ja pölyvirtoja jään höyrystyessä - allekirjoitushäntä.
Kuuluisin komeetta Halley on tuskin kymmenen mailin poikkipinta-ala, mutta se tuottaa kymmeniä miljoonia mailia pitkän kauniin hännän, kun sen silmukkarata vie sen maan ja auringon välille 76 vuoden välein. (Maapallo näkee sen uudelleen vuonna 2061.) Myös asteroidit ovat muinaisia, mutta suurin kiertorata on Marsin ja Jupiterin välillä, missä aurinko on paistanut niitä miljardeja vuosia. Suurin osa niistä on tiheää ja kivistä, osa jopa metallisia, irtoavia kappaleita, jotka joskus laskeutuvat maan päälle meteoriiteina.
NASA: n Stardust-matkasuunnitelma kuulostaa Buck Rogers -seikkailulta. Kääntyvä kaukana Marsista 150 mailin päässä Comet Wild 2: sta, joka kulkee nopeudella 13 700 mailia tunnissa. Ota fragmentit tuhoamatta niitä. Matkaa takaisin maan päälle ja pudota kapseli ilmakehään palavaan yöaikaiseen palautumiseen Utahin yli. Laskuvarjo maahan ilman kaatumista. "Olimme peloissaan viimeiseen sekuntiin asti", Zolensky sanoo. "Emme vieläkään voi uskoa, että se todella toimi."
Kaikille vaikuttaville rocketryille operaation merkittävin tekniikka on saattanut olla outo aine, joka pyysi komeettapölyn. Ilma-geeliksi kutsuttu, se on kevyin koskaan luotu kiinteä aine. Keskimääräisen ihmisen kokoinen laatta painaa vähemmän kuin kiloa. Yksi tutkija antoi minun murenea jonkin verran kädestäni; se tuntui haurasta talkista. Silti airgel on kova. Se on valmistettu piidioksidiyhdisteistä, jotka on järjestetty osaksi rainaa, joka pystyy pilaamaan hiukkasia, jotka kyntävät siihen jopa kuusi kertaa kiväärin luodin nopeudella. Avaruusaluksella oli kaksi alumiinista keräilyalustaa, jotka olivat muodoltaan ylisuuria tennismailoja. Jokaisessa tarjottimessa oli noin 130 suorakaiteen muotoista taskua, jotka oli täynnä jääkuutioita pienempiä ilmageelilohkoja.
Puhtaassa huoneessa Zolensky palauttaa ilmageelipalan säilytyskaappiin ja poistaa ruuvatun alumiinikotelon. Sisällä on koko komeetankeräysastia. Sen arvo on noin 200 miljoonaa dollaria. "Olen aina hermostunut tästä osasta", hän sanoo. "Yritän olla pudottamatta sitä." Hän asettaa kotelon ruostumattomasta teräksestä valmistetulle pöydälle, avaa sen ja nostaa kannen. "Ilma virtaa katosta, joten täällä on sääntö, että emme koskaan seiso lokeron yläpuolella", hän sanoo. Jopa naamion ollessa päällä, tiedän tarkalleen, että minun ei pidä aivasta.
Ilmageelikuutiot, väriltään luminesenssisiniset, näyttävät hengityssuureilta, jotka hengitetään talvi-aamuna ja jäätyneenä kiinteänä aineena. Laserosoitin paljastaa tulokset kappaleista, jotka vievät kuutioiden pintoja ja sisätiloja, toiset pitävät terävistä pinpricksistä, toiset kuten roiskeista juurista.
Muutama tusina kuutiota puuttuu alustaan. Zolensky ja hänen kollegansa ovat leikannut satoja pieniä osia noista kuutioista. Ne poistavat kokonaisen hiukkasradan syöttämällä pari teräviä lasikuituja ilmageeliin, prosessi, joka vie jopa päivän. Uutettu pala näyttää kynsien leikatusta kulmasta ja sen toisessa päässä on hiukkas.
Mikroskoopilla katsottuna Zolensky-partikkeli näyttää minulle, että se on jet musta. Tähtitieteilijät kuvasivat kerran komeettoja hajoavasti "pörröisiltä jääpalloilta". Sitten yksityiskohtaiset valokuvat paljastivat, että komeettojen ulkokuoret ovat mustaksi kuorittuja, ja niiden auringon säteily on hiiltynyt. Jää ja pöly kulkevat kuoressa olevien halkeamien läpi ja kärjestävät komeetan sisätilat jokaisella kiertoradalla. Stardust-näytteet - villi 2: n lähettäjät - osoittavat, että komeetat ovat tummia läpi ja läpi.
Suuremmalla suurennuksella pölyhiukkaset näyttävät räjähtäneiltä popcorn-ytimiltä. Stardust-tutkijat olivat yllättyneitä huomatessaan, että jotkut komeetan jyvistä ovat mineraaleja, jotka muodostuvat vain erittäin korkeissa lämpötiloissa. Näyttää siltä, että nämä jyvät syntyivät lähellä aurinkoa, elohopean kiertoradalla, masuunissa, joka on kaukana aurinkokunnan rauhallisista, kylmistä reunuksista, missä komeetat nyt ajautuvat.
Kukaan ei ollut odottanut, että sisäisen aurinkokunnan kuumat aineosat sekoittuvat kylmän ulkoisen aurinkokunnan järjestelmiin miljardeja vuosia sitten. "Se on huomattava tulos", sanoo planeettatutkija Michael A'Hearn Marylandin yliopistosta. "Se saa meidät ajattelemaan, kuinka asiat on koottu." Se voi tarkoittaa, että vastasyntyneen auringon tuuli tai säteily oli odotettua voimakkaampaa, ajaen lämpöä taotut jyvät syvälle aurinkokuntaan, missä ne sulautuivat jäisiin ja jähmeään pölyyn komeetoihin.
Keräysalusta myös sieppasi todisteita siitä, että komeetat ovat saattaneet auttaa siemenelämää maan päällä. NASA: n tutkijat löysivät jäämiä glysiinistä - yhdestä aminohaposta, joka muodostaa proteiineja kaikissa elävissä asioissa - alumiinifoliosta, joka reunustaa ilmageelikuutioiden reunoja. Löytö, joka vahvistettiin viime kesänä, viittaa siihen, että komeetat sisältävät joitain elämän perusmolekyylejä. Komeetat ja meteoriitit, jotka törmäsivät nuoreen maapallon kanssa, olisivat levittäneet tällaisia yhdisteitä, mahdollisesti tarjoten ainesosia maan ensimmäisille soluille.
Stardust ei ollut ainoa komeettatehtävä. NASA: n Deep Impact -alukset puristivat anturin kometaan P9 / Tempel 1 vuonna 2005 ja havaitsivat, että kuori oli jäykkä, mutta alla olevat kerrokset olivat heikot ja jauhemaiset. Nyt matkalla oleva eurooppalainen operaatio Rosetta yrittää laskeutua komeetalle vuonna 2014, kerätä jäistä likaa ja analysoida sitä paikan päällä.
Kun olemme riisuneet puhdashuonepuvumme, Zolensky vie minut alakertaan katsomaan operaation paluukapselia. (Se on nyt esillä kansallisessa ilma- ja avaruusmuseossa.) Kartion muotoinen kilpi, joka suojasi Stardustin rahtia tulisen paluun aikana, on noin pihan leveä. Siinä on jonkin verran likaa, Utahin mutaa laskeutumisesta. Kapselin pinta, korkkiin sekoitettu hiilikomposiitti, poltetaan ja se tuottaa hiukan kosketusta. Avaruusalusta lensi kolme miljardia mailia - kaikkein kaukana oleva matkustaja, joka on löytänyt tiensä kotiin.
Robert Irion on kirjoittanut mustista reikistä ja uusista planeetoista Smithsonianille .
Stardust-avaruusalus keräsi komeetan pölyn ja kuljetti sen kapseliin. Geelitäyteisen kerääjän (Mike Zolensky Houstonin laboratoriossa) testit ovat tuottaneet yllättäviä materiaaleja. (Robert Seale) 
NASA-operaatio, nimeltään Stardust, toi takaisin ainoan materiaalin - muun kuin kuukivien -, jotka otettiin suoraan maapallon ulkopuolelta. (NASA) 
Komeetan pölykapseli palaa maahan lähellä Wendoveria, Utah. (Bruce Fischer / Ogdenin tähtitieteellinen seura) 
"Airgel" on kevyin kiinteä aineisto, joka koskaan on suunniteltu: keskimääräisen ihmisen kokoinen lohko painaa vähemmän kuin kiloa. (Robert Seale) 
Lähetetty avaruudessa kolmen miljardin mailin päässä, ilmageeli pyysi hiukkasia, jotka viipyivät kuusi kertaa nopeammin kuin luoti (hiukkasen raita). (Paul Chinn / San Franciscon kronikka / Corbis)
