Stardusts luftgelprov. Bildkredit: NASA Klicka för förstoring
Forskare vid University of Chicago är bland de första som någonsin analyserat kammardamm som levererats till jorden via rymdskepp.
Forskare undersöker rutinmässigt utomjordiskt material som har fallit till jorden som meteoriter, men aldrig innan NASA: s Stardust-uppdrag har de haft tillgång till verifierade prover av en komet. Restresterna från bildandet av solsystemet för 4,5 miljarder år sedan, kometer består mest av is, damm och sten.
”Vi tror att kometer utgör en enorm mängd saker ute i solsystemet. Vi skulle vilja veta mineralkompositionen för denna stora komponent i solsystemet som vi aldrig har sett förut för säkert, säger Lawrence Grossman, professor i geofysiska vetenskaper. ”Olika partiklar har uppmättts som har utgått från kometer, men ingen är säker. Detta skulle äntligen ge viss marken sanning. ”
Grossman och Steven Simon, Senior Research Associate in Geophysical Sciences, är medlemmar i Stardust Preliminal Examination Team (PET). Så är Andrew Davis, seniorforskare vid Enrico Fermi Institute, och hans kollegor Michael Pellin och Michael Savina från U.S. Department of Energy's Argonne National Laboratory. PET: s roll är att beskriva proverna på ett allmänt sätt så att forskarna kan föreslå mer detaljerade studier baserade på den informationen.
Davis är också medlem i Stardust Sample Allocation Committee, som kommer att besluta hur man ska distribuera proverna för ytterligare forskning när den preliminära undersökningsperioden slutar i mitten av juli.
Stardust-uppdraget som lanserades i februari 1999 och innehöll en uppsättning instrument som inkluderade ett instrument som tillhandahölls av University of Chicago för att övervaka effekterna av kometärt damm. Den 2 januari 2004 kom rymdskeppet inom 150 mil från kometen och samlade tusentals små dammpartiklar som strömmade från dess kärna. Stardust-provkåpan återkallade parachuterade på Utahs saltlägenheter den 15 januari efter en resa på nästan tre miljoner mil.
Under det kometära mötet 2004 bestämde University of Chicagos Dust Flux Monitor Instrument framgångsrikt flödet och massan av partiklarna som strömmar från kometens kärna. Baserat på data som samlats in av instrumentet uppskattade University of Chicagos Anthony Tuzzolino och Thanasis Economou att rymdskeppet hade samlat minst 2 300 partiklar som mäter 15 mikrometer (en tredjedel av människohårets storlek) eller större under flyby.
"Det kommer att ta experterna många, många månader innan de kommer att bestämma det exakta antalet, men jag är säker på att i slutändan kommer deras nummer att vara nära det vi har förutspått," sa Economou, som var på Johnson Space Center i Houston när proverna levererades från Utah. "Stardust var mycket framgångsrik över alla förväntningar i alla dess faser."
Kometdammet är nu tillgängligt för jämförelse med små partiklar som hela tiden regnar ner på jorden som forskare misstänker kommer från kometer. NASA samlar rutinmässigt dessa stratosfäriska dammpartiklar med flygplan i hög höjd och underhåller en samling av dem, sade Simon. Vissa typer av meteoriter kan också komma från kometer, men utan att ha monetärt material att jämföra, "vet vi inte" vet Grossman.
Grossman och Simon fick flera prover den 7 februari. Proverna består delvis av flera tunna skivor av ett dammkorn monterat i epoxi och hölls på ett runt koppar rutnät täckt av en tunn film. De fick också en kulaformad epoxiplugg som innehöll resten av kornet.
"De kan skapa hundratals skivor av varje enskilt säd," sa Simon. Han och Grossman studerar sina skivor med en elektronmikropp och ett avsökande elektronmikroskop (SEM). Mikroproppen kan avslöja den kemiska sammansättningen av mikroskopiskt små fläckar av material, medan SEM ger mycket förstorade bilder.
Stardust-kometermaterialet går nu med i en samling laddade partiklar från solen som samlats in av NASA: s Genesis-uppdrag och återvände till Jorden 2004. Davis fungerar som ordförande för Genesis övervakningskommitté, som leder kurateringen och analysen av uppdragets utomjordiska material.
"Kosmokemi är ett mycket spännande fält i dessa dagar," sade Davis och hänvisade till forskning om ursprunget till de kemiska elementen och kemin för utomjordiska material. "Det är en intressant tid att få ungdomar att delta i fältet." 2004 organiserade Davis, tillsammans med kollegor på Argonne och Field Museum, Chicago Center for Cosmochemistry för att främja utbildning och forskning inom kosmochemistry.
Stardust-rymdskeppet kan under tiden se ytterligare ekonomiska åtgärder. "Stardust är fortfarande väldigt hälsosamt och har bränsle kvar", sade Economou. "Efter att ha släppt Space Return Canister, rymdes rymdskeppet från att komma in i jordens atmosfär och placerades i en bana runt solen som kunde föra det till en annan komet i februari 2011."
Stardust-uppdraget hanteras av NASA: s Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornien Lockheed Martin Space Systems, Denver, utvecklade och driver rymdskeppet. Mer information finns på http://stardust.jpl.nasa.gov/home/index.html och http://cosmochemistry.uchicago.edu/.
Originalkälla: University of Chicago
