Na prahu sterilní laboratoře v Johnsonově vesmírném středisku NASA v Houstonu jsem si natáhl bílý oblek do čisté místnosti, chirurgickou čepici a masku, botičky a latexové rukavice. Můj hostitel, mineralog jménem Mike Zolensky, otře můj digitální diktafon alkoholem, aby odstranil vločky kůže a kapesní vlákna. Nechce, aby žádný detrit znečišťoval vzácný prach v místnosti.
Související obsah
- Původy života
- Zachrání nejohroženější mořskou želvu na světě
- Stardust Memories
- Stopy z komety
Jakmile je uvnitř, Zolensky vytáhne ze skříně skleněnou krabici velikosti dlaně. Krabice má obdélníkový kus, méně než dva palce napříč, z děsivě průsvitného materiálu. Nakloním se k němu a šilhám na to, ale nedokážu se na nic úplně soustředit. Zolensky zhasne světla a podá mi laserové ukazovátko. Červený paprsek odhaluje tenké pruhy v kusu, které začínají na jeho povrchu a pronikají zlomky palce, jako stopy drobných kulek. „To jsou dopady na kometu, “ říká. "Je krásné se na to dívat."
Skladby byly vyrobeny během prvního a jediného pokusu o svět, pokusit se pronásledovat kometu a přivézt ji trochu domů. Mise NASA, zvaná Stardust, vyslala na sedmiletou cestu, která skončila v roce 2006, kosmickou loď do komety Wild 2 (také „VILT“). Přinesla zpět jediný materiál - jiný než měsíční horniny - odebraný přímo z mimozemšťanů tělo.
Vědci očekávají, že prach komety přinese stopy o tom, jak se formovala naše sluneční soustava a planeta. Země prošla za 4, 5 miliardy let tolik - sopky vybuchly, hory povstaly a padly, teplo a voda chemicky přeměňovaly skály znovu a znovu -, že vědci mají problémy dostat své ruce na co možná nejdříve geologický důkaz toho, co by mohlo být nazývá se stav showroomu. Všechno bylo pohřbeno nebo změněno. Naopak komety, které jsou přibližně ve stejném věku jako Země, jsou nedotčené relikvie. „Na zemském povrchu nezůstalo nic tak starého jako tyto kousky krystalů a minerálů, “ říká Carlton Allen, kurátor astromateriálů v Johnson Space Center. Kometa, pokračuje, skrývá „výchozí materiál pro naši sluneční soustavu, věci, které se spojily, aby vytvořily vše, co vidíme.“
Komety vznikly na okraji obrovského oblaku plynu a prachu, který se splynul s naší sluneční soustavou před více než 4, 5 miliardami let. Krystaly ledu daleko od Slunce se postupně kombinovaly s prachem a vytvářely biliony komet, které od té doby obíhaly pomalu kolem Slunce v hlubokém mrazu daleko za Neptunem. Pouze když je gravitace z blízké hvězdy nebo nějakého kosmického rušení postrkuje, přistoupí ke Slunci; pak vidíme proudy plynu a prachu, jak se led odpařuje - podpisový ocas.
Nejslavnější, kometa Halley, je sotva deset kilometrů napříč, ale produkuje krásný ocas desítky milionů kilometrů dlouhý, když ji jeho smyčková oběžná dráha přivede mezi Zemí a Sluncem každých 76 let. (Země to znovu uvidí v roce 2061.) Asteroidy jsou také starověké, ale většina obíhá mezi Marsem a Jupiterem, kde je Slunce pečovalo miliardy let. Většina z nich jsou husté a skalnaté, některé dokonce kovové, uvolňující kousky, které někdy přistávají na Zemi jako meteority.
Cestovní plán Stardust NASA zní jako dobrodružství Buck Rogers. Houpejte se daleko kolem Marsu na vzdálenost 150 mil od Comet Wild 2, která se šíří rychlostí 13 700 mil za hodinu. Chyťte fragmenty, aniž byste je zničili. Cestujte zpět na Zemi a hodte tobolku do atmosféry, aby se do noci vrátil přes Utah. Padák na zem bez pádu. „Byli jsme vystrašení až do poslední sekundy, “ říká Zolensky. "Stále nemůžeme uvěřit, že to opravdu fungovalo."
Pro všechny působivé raketové techniky může být nejvýznamnější technologií mise podivná látka, která zachytila prach komety. Nazývá se aerogel, je to nejlehčí pevná látka, jaká kdy byla vytvořena. Deska o velikosti průměrného člověka by vážila méně než libra. Vědec mi jednou nechal drobit se v mé ruce; bylo to jako křehký talek. Přesto je aerogel tvrdý. Je vyroben ze směsí oxidu křemičitého uspořádaných v propracované síti, která do něj může zasáhnout částice, které do ní ornou až šestkrát rychleji než kulovnice. Kosmická loď nesla dva hliníkové sběrné misky ve tvaru tenisových raket s nadměrnou velikostí. Každý zásobník obsahoval asi 130 pravoúhlých kapes naplněných kostkami aerogelu menšími než kostky ledu.
V čisté místnosti Zolensky vrátí kus aerogelu do úložné skříňky a odstraní hliníkové pouzdro se šroubem. Uvnitř leží celý zásobník na komety. Má hodnotu asi 200 milionů dolarů. „Vždycky jsem z této části nervózní, “ říká. "Snažím se to nevrhnout." Položí pouzdro na stůl z nerezové oceli, uvolní ho a zvedne víko. „Vzduch proudí dolů ze stropu, takže zde platí pravidlo, že nikdy nestojíme nad podnosem, “ říká mi. I když je maska zapnutá, jsem si vědoma, že se nesmím kýchat.
Kostky aerogelu, zabarvené luminiscenční modře, vypadaly jako obláčky dechu vydechované během zimního rána a zmrazené pevné látky. Laserový ukazovátko odhaluje desítky stop, které narušují povrchy a vnitřky kostek, některé jako ostré špendlíky, jiné jako kořen koření.
V zásobníku chybí několik desítek kostek. Zolensky a jeho kolegové vystřihli stovky malých částí těchto kostek. Odstraňují celou stopu částic tím, že do aerogelu vrazí pár ostrých skleněných vláken, což je proces, který trvá až jeden den. Extrahovaný kus vypadá jako oříznutý roh nehtu a má na jednom konci částici.
Při pohledu mikroskopem měří částice, kterou mi Zolensky ukazuje, že je černá. Astronomové jednou zobrazovali komety jako jemně se rozpadající "chlupaté ledové koule". Pak podrobné fotografie odhalily, že vnější kůry komet jsou zčernalé krusty, spálené radiací vesmíru. Ledem a prachem prorazily trhliny v kůře a narušily vnitřek komety každou oběžnou dráhou. Vzorky Stardust - poslové zevnitř Wild 2 - ukazují, že komety jsou skrz a skrz temné.
Při vyšším zvětšení vypadají prachové částice jako explodovaná popcornová jádra. Stardust vědci byli překvapeni, když zjistili, že některá zrna komety jsou vyrobena z minerálů, které se tvoří pouze při extrémně vysokých teplotách. Zdá se, že tato zrna vznikla v blízkosti Slunce, na orbitě Merkuru, ve vysoké peci vzdálené daleko od klidných a studených okrajů sluneční soustavy, kde se komety nyní unášejí.
Nikdo neočekával, že horké ingredience vnitřní sluneční soustavy se smíchají s chladnou vnější sluneční soustavou před miliardami let. "Je to pozoruhodný výsledek, " říká planetární vědec Michael A'Hearn z University of Maryland. "To nás nutí přehodnotit, jak se věci daly dohromady." Může to znamenat, že vítr nebo záření z novorozeného Slunce bylo silnější, než se očekávalo, a poháněl teplom kovaná zrna hluboko do sluneční soustavy, kde se sloučila s ledem a chladným prachem do komet.
Sběrný zásobník také zachytil důkazy naznačující, že komety mohly pomoci osivovému životu na Zemi. Vědci NASA našli stopy glycinu - jedné z aminokyselin, které tvoří proteiny ve všech živých věcech - na hliníkové fólii lemující strany kostek aerogelu. Objev, potvrzený minulé léto, naznačuje, že komety obsahují některé ze základních životních molekul. Komety a meteority, které se střetávají s mladou Zemí, by takové sloučeniny rozšířily, možná by poskytovaly přísady pro první buňky Země.
Stardust nebyla jedinou misí komety. Kosmická loď NASA Deep Impact vrazila sondu do komety P9 / Tempel 1 v roce 2005 a zjistila, že kůra byla tuhá, ale vrstvy pod ní byly slabé a prašné. Evropská mise nyní na cestě, Rosetta, se v roce 2014 pokusí přistát na kometě, nashromáždit nějaké ledové nečistoty a analyzovat ji na místě.
Poté, co jsme svlékli naše obleky do čisté místnosti, Zolensky mě zavedl dolů, abych viděl zpáteční kapsli mise. (Nyní je vystaveno v Národním muzeu letectví a kosmonautiky.) Štít ve tvaru kužele, který chránil Stardustův náklad během jeho ohnivého návratu, je asi metr široký. Na tom je nějaká špína, Utah bláto z přistání. Povrch tobolky, uhlíkový kompozit smíchaný s korkem, je spálen a mírně se uvolňuje na dotek. Kosmická loď letěla tři miliardy kilometrů - nejvzdálenější cestovatel, který kdy našel cestu domů.
Robert Irion napsal o černých dírách a nových planetách pro Smithsoniana .
Kosmická loď Stardust shromažďovala prach komety a transportovala ji v kapsli. Testy sběrače naplněného gelem (Mike Zolensky v laboratoři v Houstonu) přinesly překvapivé materiály. (Robert Seale) 
Mise NASA, zvaná Stardust, přinesla zpět jediný materiál - jiný než měsíční horniny - odebraný přímo z mimozemského těla. (NASA) 
Tobolka kometového prachu se šíří na Zemi poblíž Wendover v Utahu. (Bruce Fischer / Ogden Astronomical Society) 
„Aerogel“ je nejlehčí pevná látka, jaká kdy byla vyvinuta: blok velikosti průměrného člověka by vážil méně než libra. (Robert Seale) 
Aerogel, vyslaný vesmírem na tři miliardy kilometrů, zachytil částice pruhované šestkrát rychleji než střela (stopa částic). (Paul Chinn / San Francisco Chronicle / Corbis)
