Στο μικροσκόπιο τα πρώτα δείγματα διαστρικής σκόνης

Ήταν σαν να ψάχνεις βελόνα στα άχυρα: Οκτώ χρόνια έπειτα από την επιστροφή της αποστολής Stardust στη Γη, οι επιστήμονες κατάφεραν να βρουν μέσα στα δείγματα επτά κόκκους διαστρικής σκόνης. Τα μοναδικά σωματίδια, τα οποία ζυγίζουν μόλις μερικά τρισεκατομμυριοστά του γραμμαρίου, είναι πιθανότατα το πιο αρχαίο υλικό που θα μπορέσουμε ποτέ να μελετήσουμε.

Το κάνιστρο που μετέφερε τα δείγματα του Stardust έφτασε στη Γη το 2006, χρειάστηκαν όμως χρόνια μέχρι να εξεταστεί το υπόστρωμα όπου θα ήταν δυνατόν να είχαν σφηνώσει τυχόν κόκκοι.

Η αναζήτηση ήταν απελπιστικά δύσκολη και οι υπεύθυνοι της αποστολής αναγκάστηκαν να ζητήσουν τη βοήθεια του κοινού: πάνω από 30.000 εθελοντές που έλαβαν μέρος στο πρόγραμμα Stardust@home κλήθηκαν να κοιτάξουν χιλιάδες φωτογραφίες μικροσκοπίου και να εντοπίσουν τυχόν κόκκους σκόνης.

Οι πρώτες ενδείξεις ότι πρόκειται πράγματι για σκόνη που δεν προέρχεται από το Ηλιακό Σύστημα είχαν ανακοινωθεί το Μάρτιο Συνέδριο Πλανητικής και Σεληνιακής Επιστήμης που πραγματοποιήθηκε στο Τέξας.

Τώρα, ομάδα 65 ερευνητών τονίζει στο περιοδικό Science ότι οι πολύτιμοι κόκκοι παρουσιάζουν μεγαλύτερη ποικιλία από ό,τι είχε εκτιμηθεί. Τρία από τα σωματίδια περιέχουν θείο, ενώ τα άλλα όχι -ένδειξη ότι έχουν διαφορετική προέλευση.


Ο Δρ Πίτερ Τσου της NASA δείχνει ένα αντίγραφο της επιφάνειας συλλογής δειγμάτων του Stadust. Οι κυψέλες είναι γεμάτες αεροτζέλ που παγιδεύει τα εισερχόμενα σωματίδια (Πηγή: NASA)

Αυτό που εκκρεμεί τώρα είναι η οριστική επιβεβαίωση ότι πρόκειται για υλικό από το διαστρικό διάστημα, κάτι που θα μπορούσε να προσδιοριστεί από τις ισοτοπικές αναλύσεις.

Αν οι ισοτοπικές αναλογίες στα δείγματα είναι διαφορετικές από του Ήλιου, οι επιστήμονες θα γνωρίζουν ότι το υλικό που έχουν στα χέρια τους προέρχεται από το διαστρικό χώρο.

Το 2000 και το 2000, το Stardust άφησε εκτεθειμένο στο Διάστημα ένα όργανο σαν ρακέτα, καλυμμένο με ένα εξαιρετικά ελαφρύ υλικό που ονομάζεται αεροτζέλ. Η μία επιφάνεια της ρακέτας συνέλεξε τα πρώτα δείγματα από την ουρά ενός κομήτη, όταν το σκάφος πέταξε δίπλα στον κομήτη Wild-2.


Επανεξετάζεται η θεωρία για τους κομήτες έπειτα από την αποστολή Stardust
Το πρώτο δείγμα κομήτη ανατρέπει τα μοντέλα του Ηλιακού Συστήματος


Η άλλη επιφάνεια της ρακέτας χρησιμοποιήθηκε για μια ακόμα πρωτιά: αναπτύχθηκε στο βαθύ Διάστημα και επιχείρησε να συλλάβει  λίγο από το διαστρικό υλικό που εισβάλλει διαρκώς στο Ηλιακό Σύστημα.

Ο χώρος ανάμεσα στα άστρα είναι γεμάτος σκόνη που περιέχει τα περισσότερα, αν όχι όλα, χημικά στοιχεία. Είναι υλικό που εκτινάχθηκε από την επιθανάτια έκρηξη γερασμένων άστρων, τα οποία μετέτρεψαν μέσω πυρηνικών αντιδράσεων το υδρογόνο σε άλλα βαρύτερα στοιχεία.

Σύννεφα από αυτά τα απομεινάρια των άστρων μπορεί αργότερα να συμπυκνωθούν μαζί με σύννεφα υδρογόνου και να σχηματίσουν νέα πλανητικά συστήματα -έτσι πιστεύεται ότι σχηματίστηκε και ο Ήλιος με τους πλανήτες του.


Ένας από τους πολύτιμου κόκκους. Το κόκκινο αντιστοιχεί σε αλουμίνιο, το πράσινο σε σίδηρο και το μπλε σε μαγνήσιο (Πηγή: Anna Butterworth / ALS)

Χρειάστηκε να ελεγχθούν 100 εκατομμύρια φωτογραφίες του «αεροτζέλ» μέχρι να βρεθούν επτά κόκκοι αυτού του υλικού -κόκκοι χίλιοι φορές μικρότεροι από ό,τι τα σωματίδια από την ουρά του κομήτη.

Λόγω της αστρονομικής ταχύτητας με την οποία έπεσε η σκόνη στον συλλέκτη του Stardust -πάνω από 15.000 χιλιόμετρα την ώρα- ένας από τους κόκκους διαπέρασε τελείως το συλλέκτη χωρίς να αφήσει χημικό ίχνος, και τέσσερις κόκκοι κατέληξαν σε ένα φύλλο αλουμινίου που περιέβαλλε το αεροτζέλ. Βρέθηκαν όμως και δύο κόκκοι παγιδευμένοι μέσα στο αεροτζέλ και έτοιμοι για αναλύσεις.

Οι κόκκοι όμως είναι τόσο μικροί ώστε οι επιστήμονες θα πρέπει να αναπτύξουν νέες τεχνικές για να το μελετήσουν. Όπως σχολιάζει ο Άντριου Ουέστπαλ του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϊ, μέλος της ερευνητικής ομάδας, «θα ήταν πολύ εύκολο να τους χάσουμε».

Επιμέλεια: Βαγγέλης Πρατικάκης