Stardusts Aerogelprobe. Bildnachweis: NASA Zum Vergrößern anklicken
Wissenschaftler der University of Chicago gehören zu den ersten, die Kometenstaub analysieren, der über Raumfahrzeuge zur Erde transportiert wird.
Wissenschaftler untersuchen routinemäßig außerirdisches Material, das als Meteoriten auf die Erde gefallen ist, aber noch nie vor der NASA-Mission Stardust hatten sie Zugang zu verifizierten Proben eines Kometen. Die Trümmer der Entstehung des Sonnensystems vor 4,5 Milliarden Jahren bestehen hauptsächlich aus Eis, Staub und Gestein.
„Wir glauben, dass Kometen eine große Menge an Material im Sonnensystem ausmachen. Wir möchten die Mineralzusammensetzung dieser großen Komponente des Sonnensystems kennen, die wir noch nie zuvor gesehen haben “, sagte Lawrence Grossman, Professor für Geophysikalische Wissenschaften. "Es wurden verschiedene Partikel gemessen, von denen vermutet wurde, dass sie von Kometen stammen, aber niemand ist sich sicher. Dies würde endlich eine Grundwahrheit liefern. “
Grossman und Steven Simon, Senior Research Associate in Geophysical Sciences, sind Mitglieder des Stardust Preliminary Examination Team (PET). Dies gilt auch für Andrew Davis, Senior Scientist am Enrico Fermi Institute, und seine Kollegen Michael Pellin und Michael Savina vom Argonne National Laboratory des US-Energieministeriums. Die Rolle von PET besteht darin, die Proben allgemein zu beschreiben, damit die Wissenschaftler auf der Grundlage dieser Informationen detailliertere Studien vorschlagen können.
Davis ist auch Mitglied des Stardust Sample Allocation Committee, das nach Ablauf des vorläufigen Untersuchungszeitraums Mitte Juli entscheiden wird, wie die Proben für zusätzliche Forschungsarbeiten verteilt werden sollen.
Die Stardust-Mission wurde im Februar 1999 gestartet und umfasste eine Reihe von Instrumenten, darunter eines der University of Chicago zur Überwachung der Auswirkungen von Kometenstaub. Am 2. Januar 2004 kam das Raumschiff innerhalb von 150 Meilen um den Kometen und sammelte Tausende winziger Staubpartikel, die aus seinem Kern strömten. Der Stardust-Probenrückgabekanister wurde am 15. Januar nach einer Reise von fast drei Millionen Meilen mit einem Fallschirm auf die Wüsten-Salinen von Utah geworfen.
Während der Kometenbegegnung 2004 bestimmte das Dust Flux Monitor Instrument der Universität von Chicago erfolgreich den Fluss und die Masse der Partikel, die aus dem Kern des Kometen strömen. Basierend auf den vom Instrument gesammelten Daten schätzten Anthony Tuzzolino und Thanasis Economou von der Universität Chicago, dass das Raumschiff während des Vorbeiflugs mindestens 2.300 Partikel mit einer Größe von 15 Mikrometern (ein Drittel der Größe eines menschlichen Haares) oder mehr gesammelt hatte.
"Es wird viele, viele Monate dauern, bis die Experten die genaue Anzahl ermitteln, aber ich bin sicher, dass ihre Anzahl am Ende nahe an unseren Vorhersagen liegen wird", sagte Economou, der im Johnson Space Center in Houston war als die Proben aus Utah geliefert wurden. "Stardust war in all seinen Phasen über alle Erwartungen hinaus sehr erfolgreich."
Der Kometenstaub ist jetzt zum Vergleich mit winzigen Teilchen verfügbar, die ständig auf die Erde regnen und von Wissenschaftlern vermutet werden, dass sie von Kometen stammen. Die NASA sammelt diese stratosphärischen Staubpartikel routinemäßig mit Flugzeugen in großer Höhe und unterhält eine Sammlung davon, sagte Simon. Bestimmte Arten von Meteoriten könnten auch von Kometen stammen, aber ohne Kometenmaterial zum Vergleich zu haben, "wissen wir nicht", sagte Grossman.
Grossman und Simon erhielten am 7. Februar mehrere Proben. Die Proben bestehen teilweise aus mehreren dünnen Scheiben eines Staubkorns, das in Epoxidharz montiert und auf einem runden Kupfergitter gehalten wird, das von einem dünnen Film bedeckt ist. Sie erhielten auch einen kugelförmigen Epoxidstopfen, der den Rest des Getreides hielt.
"Sie können Hunderte von Scheiben von jedem einzelnen Korn machen", sagte Simon. Er und Grossman untersuchen ihre Schnitte mit einer Elektronenmikrosonde und einem Rasterelektronenmikroskop (SEM). Die Mikrosonde kann die chemische Zusammensetzung mikroskopisch kleiner Materialflecken aufdecken, während das REM stark vergrößerte Bilder liefert.
Die Stardust-Kometenmaterialien verbinden sich nun mit einer Sammlung geladener Teilchen der Sonne, die von der Genesis-Mission der NASA gesammelt und 2004 auf die Erde zurückgebracht wurden. Davis ist Vorsitzender des Genesis Oversight Committee, das die Kuration und Analyse der außerirdischen Materialien dieser Mission leitet.
"Die Kosmochemie ist heutzutage ein sehr aufregendes Gebiet", sagte Davis und bezog sich dabei auf die Erforschung der Herkunft der chemischen Elemente und der Chemie außerirdischer Materialien. "Es ist eine interessante Zeit, um junge Leute auf dem Gebiet zu engagieren." Im Jahr 2004 organisierte Davis zusammen mit Kollegen von Argonne und dem Field Museum das Chicago Center for Cosmochemistry, um Bildung und Forschung in der Kosmochemie zu fördern.
Das Raumschiff Stardust könnte eines Tages weitere Kometenaktionen sehen. "Sternenstaub ist immer noch sehr gesund und hat Treibstoff übrig", sagte Economou. "Nach dem Abwurf des Space Return Canister wurde das Raumschiff vom Eintritt in die Erdatmosphäre abgelenkt und in eine Umlaufbahn um die Sonne gebracht, die es im Februar 2011 zu einem anderen Kometen bringen könnte."
Die Stardust-Mission wird vom Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien, verwaltet. Lockheed Martin Space Systems, Denver, entwickelte und betrieb das Raumschiff. Weitere Informationen finden Sie unter http://stardust.jpl.nasa.gov/home/index.html und http://cosmochemistry.uchicago.edu/.
Ursprüngliche Quelle: University of Chicago
