Balázs Richárd
Megvannak az első csillagközi porszemcsék
A csillagközi űrből naprendszerünkbe bekerülő porszemcsék bepillantást nyújthatnak a csillagok közötti anyagba és a kozmosz kémiájába.
Egy porszemcse rendkívül unalmasnak tűnhet, az űrben azonban ezek a molekulák találkozóhelyei, magyarázta Anthony Remijan, a Virginia állambeli Nemzeti Rádió Csillagászati Obszervatórium munkatársa. "Nagyon izgalmas, gyakorlatilag egy kis darab univerzumot sikerült elcsípnünk, amit megvizsgálhatunk a laborban" - utalt a NASA Stardust űrszondája által egy csillagközi áramlatból begyűjtött mintákra.
A Stardust 1999-ben indult útjára, hogy mintát vegyen a Wild 2 üstökös csóvájából, útközben találkozott az áramlattal, a rakományt pedig 2006-ban juttatta vissza a Földre. Azóta a Stardust csapat több millió felvételt fésült át az aerogélből és alumínium fóliából álló porgyűjtők tartalmáról, munkájukat több mint 30.000 önkéntes "tudós" segítette a Stardust@home projekten keresztül. A csapat most hét olyan szemcse fizikai elemzésének eredményeit publikálta, ami meggyőződésük szerint a csillagközi űrből érkezett.
Bár az eredetről még nincs perdöntő bizonyíték, számos egyéb lehetséges forrást már kizártak, emellett kimutatták, hogy a szemcsék az olivin nevű magnézium-vas-szilikát ásványt tartalmazzák, ami azt jelenti, hogy nem magáról az űrszondáról, vagy porgyűjtőiről származnak. A szemcsék becsapódási útjai a folyékony füstnek is nevezett aerogélbe - sűrűsége ugyanis nagyon hasonló a levegőéhez - megegyeznek a nagysebességű csillagközi részecskéktől vártakkal. A Nap galaxison belüli mozgása miatt a csillagközi anyag egy adott irányból lép be a Naprendszerbe miközben szelet hoz létre. A csillagközi szemcsék elfogási esélyeinek maximalizálása érdekében a Stardust akkor nyitotta ki gyűjtőit, amikor a szonda a csillagközi szelekkel megegyező irányba haladt.
A csapat várakozásai szerint az elfogott szemcséknek amorf gömböknek kellene lenniük, mivel a korábbi számítások szerint a csillagközi környezet zord sugárzásai roncsolják a kristályszerkezetet, a szemcsék pedig másodpercenként 25 kilométeres sebességgel mozognak, ezért becsapódáskor fokozottan deformálódnak. Meglepő módon a szemcsék azonban egészen épen maradtak, a felfedezőik által Orion és Hylabrook névre keresztelt példányok pedig váratlanul nagynak bizonyultak, átmérőjük 2 mikrométer körüli, szerkezetük is zavarba ejtő, némileg a hópelyhekhez hasonlít.
Az Orion szemcse hamisszínes felvétele az általa előidézett fényelhajlási sémákról
"Modelljeink szerint nem kellene ilyen nagynak lenniük, és kristályosabbak is a vártnál" - mondta Bruce Draine, a Princeton Egyetem tudósa, a Stardust csapat tagja. "Ez azonban nem jelenti azt, hogy ne csillagközi szemcsék lennének"
Andrew Westphal, a Berkeley Egyetem tudósa szerint a részecskék a napszélnek köszönhetően élhették túl a becsapódás, a Nap által gyakorolt sugárzási nyomás ugyanis 5 km/s sebességre lassíthatja a szemcséket. A laboratóriumban előidézett hasonló sebességű ütközések hasonló nyomokat hagytak az aerogélben, mint amit a vizsgált részecskék esetében észleltek.
Westphal szerint még túl korai megmondani, hogyan befolyásolják a porszemcsék a Naprendszer, vagy más galaktikus anyagok kialakulásáról alkotott elméleteket, azonban még mindig akad bőven felfedezni való. A csapat csak 71 nyomot vizsgált meg az aerogélben és 25 bemélyedést az alumínium fólián, további 150 nyom még elemzésre vár. "A csillagközi médium azért érdekes, mert alapvetően ez az, amiből mi is létrejöttünk" - mondta Westphal.
Egy porszemcse rendkívül unalmasnak tűnhet, az űrben azonban ezek a molekulák találkozóhelyei, magyarázta Anthony Remijan, a Virginia állambeli Nemzeti Rádió Csillagászati Obszervatórium munkatársa. "Nagyon izgalmas, gyakorlatilag egy kis darab univerzumot sikerült elcsípnünk, amit megvizsgálhatunk a laborban" - utalt a NASA Stardust űrszondája által egy csillagközi áramlatból begyűjtött mintákra.
A Stardust 1999-ben indult útjára, hogy mintát vegyen a Wild 2 üstökös csóvájából, útközben találkozott az áramlattal, a rakományt pedig 2006-ban juttatta vissza a Földre. Azóta a Stardust csapat több millió felvételt fésült át az aerogélből és alumínium fóliából álló porgyűjtők tartalmáról, munkájukat több mint 30.000 önkéntes "tudós" segítette a Stardust@home projekten keresztül. A csapat most hét olyan szemcse fizikai elemzésének eredményeit publikálta, ami meggyőződésük szerint a csillagközi űrből érkezett.
Bár az eredetről még nincs perdöntő bizonyíték, számos egyéb lehetséges forrást már kizártak, emellett kimutatták, hogy a szemcsék az olivin nevű magnézium-vas-szilikát ásványt tartalmazzák, ami azt jelenti, hogy nem magáról az űrszondáról, vagy porgyűjtőiről származnak. A szemcsék becsapódási útjai a folyékony füstnek is nevezett aerogélbe - sűrűsége ugyanis nagyon hasonló a levegőéhez - megegyeznek a nagysebességű csillagközi részecskéktől vártakkal. A Nap galaxison belüli mozgása miatt a csillagközi anyag egy adott irányból lép be a Naprendszerbe miközben szelet hoz létre. A csillagközi szemcsék elfogási esélyeinek maximalizálása érdekében a Stardust akkor nyitotta ki gyűjtőit, amikor a szonda a csillagközi szelekkel megegyező irányba haladt.
A csapat várakozásai szerint az elfogott szemcséknek amorf gömböknek kellene lenniük, mivel a korábbi számítások szerint a csillagközi környezet zord sugárzásai roncsolják a kristályszerkezetet, a szemcsék pedig másodpercenként 25 kilométeres sebességgel mozognak, ezért becsapódáskor fokozottan deformálódnak. Meglepő módon a szemcsék azonban egészen épen maradtak, a felfedezőik által Orion és Hylabrook névre keresztelt példányok pedig váratlanul nagynak bizonyultak, átmérőjük 2 mikrométer körüli, szerkezetük is zavarba ejtő, némileg a hópelyhekhez hasonlít.
Az Orion szemcse hamisszínes felvétele az általa előidézett fényelhajlási sémákról
"Modelljeink szerint nem kellene ilyen nagynak lenniük, és kristályosabbak is a vártnál" - mondta Bruce Draine, a Princeton Egyetem tudósa, a Stardust csapat tagja. "Ez azonban nem jelenti azt, hogy ne csillagközi szemcsék lennének"
Andrew Westphal, a Berkeley Egyetem tudósa szerint a részecskék a napszélnek köszönhetően élhették túl a becsapódás, a Nap által gyakorolt sugárzási nyomás ugyanis 5 km/s sebességre lassíthatja a szemcséket. A laboratóriumban előidézett hasonló sebességű ütközések hasonló nyomokat hagytak az aerogélben, mint amit a vizsgált részecskék esetében észleltek.
Westphal szerint még túl korai megmondani, hogyan befolyásolják a porszemcsék a Naprendszer, vagy más galaktikus anyagok kialakulásáról alkotott elméleteket, azonban még mindig akad bőven felfedezni való. A csapat csak 71 nyomot vizsgált meg az aerogélben és 25 bemélyedést az alumínium fólián, további 150 nyom még elemzésre vár. "A csillagközi médium azért érdekes, mert alapvetően ez az, amiből mi is létrejöttünk" - mondta Westphal.