Stardustin ilmageelinäyte. Kuvan luotto: NASA Klikkaa suuremmaksi
Chicagon yliopiston tutkijat ovat ensimmäisten joukossa analysoineet komeetan pölyä, joka on toimitettu maan päälle avaruusaluksen kautta.
Tutkijat tutkivat rutiininomaisesti maapallon ulkopuolella olevaa maapallon materiaalia, joka on pudonnut meteoriiteina, mutta koskaan ennen NASAn Stardust-operaatiota heillä ei ole ollut pääsyä komeetan todennettuihin näytteisiin. Aurinkojärjestelmän muodostumisesta jäljelle jääneet jätteet 4,5 miljardia vuotta sitten, komeetat koostuvat pääosin jäästä, pölystä ja kivistä.
”Mielestämme komeetat muodostavat valtavan määrän aurinkokunnassa olevia asioita. Haluamme tietää tämän aurinkokunnan suuren komponentin mineraalikoostumuksen, jota emme ole koskaan ennen varmasti nähneet ”, sanoi geofysikaalisten tieteiden professori Lawrence Grossman. ”On mitattu erilaisia hiukkasia, joiden on päätelty olevan komeetat, mutta kukaan ei ole varma. Tämä antaisi lopulta jonkin perusteellisen totuuden. ”
Grossman ja Steven Simon, geofysikaalisten tieteiden vanhempi tutkija, ovat Stardustin alustavan tutkintaryhmän (PET) jäseniä. Niin ovat myös Enrico Fermi -instituutin vanhempi tutkija Andrew Davis ja hänen kollegansa Michael Pellin ja Michael Savina Yhdysvaltain energiaministeriön Argonnen kansallisesta laboratoriosta. PET: n tehtävänä on kuvata näytteet yleisesti, jotta tutkijat voivat ehdottaa yksityiskohtaisempia tutkimuksia kyseisen tiedon perusteella.
Davis on myös Stardust-näytteenottokomitean jäsen, joka päättää, kuinka näytteet jaetaan lisätutkimuksia varten, kun alustava tutkimusjakso päättyy heinäkuun puolivälissä.
Stardust-operaatio käynnistettiin helmikuussa 1999, ja siinä oli joukko instrumentteja, joihin kuului myös Chicagon yliopiston toimittama komeettapölyn vaikutusten seuraamiseksi. Avaruusalus tuli 2. tammikuuta 2004 150 mailin päähän komeetasta ja keräsi tuhansia pieniä pölyhiukkasia, jotka virtaavat ytimestään. Stardust-näytteenpalautuskanisteri laskutti laskuvarjoon Utahin autiomaassa suolahuoneistossa 15. tammikuuta melkein kolmen miljoonan mailin matkan jälkeen.
Vuoden 2004 komeetta kohtaamisen aikana Chicagon yliopiston pölynvirtausmittari määritteli onnistuneesti komeetan ytimestä virtaavien hiukkasten virtauksen ja massan. Laitteen keräämien tietojen perusteella Chicagon yliopiston Anthony Tuzzolino ja Thanasis Economou arvioivat, että avaruusalukset olivat keränneet lennon aikana vähintään 2 300 hiukkasia, joiden mitat ovat 15 mikrometriä (kolmasosa ihmisen hiuksesta) tai suurempia.
"Asiantuntijoilta kestää monta, monta kuukautta, ennen kuin he määrittävät tarkan lukumäärän, mutta olen varma, että lopulta heidän lukumääränsä on lähellä sitä, mitä olemme ennustaneet", sanoo Economou, joka oli Johnsonin avaruuskeskuksessa Houstonissa. kun näytteet toimitettiin Utahista. "Stardust oli erittäin onnistunut kaikissa vaiheissaan odottamatta."
Komeetan pölyä on nyt saatavana verrattuna pieniin partikkeleihin, joita jatkuvasti sataa maan päällä ja joiden tutkijoiden epäillään tulevan komeetoista. NASA kerää rutiininomaisesti nämä stratosfäärin pölyhiukkaset korkealla lentokoneilla ja ylläpitää niistä kokoelmaa, Simon sanoi. Tietyt meteoriittityypit saattavat myös olla peräisin komeetatta, mutta ilman vertailukelpoista komeettamateriaalia, "emme tiedä", Grossman sanoi.
Grossman ja Simon saivat useita näytteitä 7. helmikuuta. Näytteet koostuvat osittain useista yhden pölyjyvän ohuista viipaleista, jotka on kiinnitetty epoksiin ja pidetty pyöreällä kupariristikolla, joka on peitetty ohuella kalvolla. He saivat myös luodinmuotoisen epoksitulpan, joka piti loput viljasta.
"He voivat tehdä satoja viipaleita kustakin yksittäisestä viljasta", Simon sanoi. Hän ja Grossman opiskelevat viipaleitaan elektronimikrokoettimella ja pyyhkäisyelektronimikroskoopilla (SEM). Mikrokoetin kykenee paljastamaan mikroskooppisesti pienten materiaalipisteiden kemiallisen koostumuksen, kun taas SEM tarjoaa erittäin suurennetut kuvat.
Stardust-komeettiset materiaalit liittyvät nyt NASA: n Genesis-operaation keräämiin ladattuihin auringon hiukkaskokoelmiin, jotka palasivat Maahan vuonna 2004. Davis toimii Genesis Oversight Committee -komitean puheenjohtajana, joka opastaa operaation maapallon ulkopuolisten materiaalien kuraatiota ja analysointia.
"Kosmiokemia on erittäin mielenkiintoinen ala nykyään", Davis sanoi viittaamalla kemiallisten alkuaineiden alkuperän ja maapallon ulkopuolisten materiaalien kemiaan liittyviin tutkimuksiin. "On mielenkiintoista aikaa saada nuoret mukaan kentälle." Vuonna 2004 Davis järjesti yhdessä Argonnen ja Field Museum -kollegoiden kanssa Chicagon kosmokemian keskuksen edistääkseen kosmetiikan kemian koulutusta ja tutkimusta.
Stardust-avaruusalusta saattaa toisinaan nähdä lisää komeetta. "Stardust on edelleen erittäin terveellinen ja polttoainetta on jäljellä", Economou sanoi. "Kun avaruusaluksen kanisteri oli pudonnut, avaruusalusta ei käytetty pääsemään maan ilmakehään ja asetettiin kiertoradalle auringon ympärillä, joka voisi viedä sen toiselle komeetalle helmikuussa 2011."
Stardust-operaatiota johtaa NASA: n Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornia. Lockheed Martin Space Systems, Denver, kehitti ja käytti avaruusalusta. Lisätietoja on osoitteissa http://stardust.jpl.nasa.gov/home/index.html ja http://cosmochemistry.uchicago.edu/.
Alkuperäinen lähde: Chicagon yliopisto
