Minerály a horniny Slovenska      :: prepni na celú stránku

Chladná kometa s „horkými“ minerály
zdroj: www.osel.cz
pridané: 21.1.2009

První, předběžné výsledky analýzy kometárního prachu, který zpět na Zemi dopravila sonda Stardust, byly oznámeny na tiskové konferenci konané 13. března. K velkému překvapení nalezli vědci v prachových částečkách minerály, které vznikají za vysokých teplot. Vyvstává tak otázka, jak se vůbec mohly dostat do komety, která vznikla v nesrovnatelně chladnějších podmínkách panujících na periférii Sluneční soustavy.

Obrázek ukazuje křehký aerogel se zachycenými částicemi, které do něj byly vstřelovány během experimentu provedeného v laboratorních podmínkách. Aerogel je z 99,8% tvořen vzduchem.(kredit – NASA/JPL) Sonda Stardust odstartovala ze Země v roce 1999 a po pěti letech putování Sluneční soustavou prolétla v blízkosti komety Wild 2. Pomocí lapače ve tvaru tenisové rakety vyplněného extrémně řídkým materiálem zvaným aerogel zachytila prachové částice z komety vyvržené. Výprava byla úspěšně završena přistáním návratového pouzdra sondy v poušti amerického státu Utah v letošním lednu.

Prach, prach, jenom prach

Když bylo pouzdro druhý den po přistání převezeno do Johnsonova kosmického střediska NASA v Houstonu a otevřeno, ukázalo se, že aerogel přečkal přistání bez jakékoliv újmy. A co potěšilo vědce nejvíce, už při pohledu pouhým okem v něm zaznamenali množství stop, které zde zanechaly zachycené prachové částice. Některé z částic byly dokonce i přímo viditelné. „To předčilo veškerá naše očekávání,“ říká Donald Brownlee (University of Washington, Seattle), který je hlavním výzkumníkem projektu Stardust. „Můžeme vidět množství stop. Největší z nich jsou viditelné i ze vzdálenosti tří metrů,“ dodává.

Předběžná analýza ukázala, že ve sběračích vyplněných aerogelem může být více než milión mikroskopických částeček, což zhruba tisíckrát překračuje původní odhady. A co víc, zdá se, že alespoň deset částic je větších než desetina milimetru. Největší z nich pak dosahuje průměru kolem milimetru. Do stopy, kterou taková částice v aerogelu zanechala, je možno zasunout celý prst. Černý kometární prach je skutečně na koncích některých stop opravdu viditelný. Na první vzorky kometárního prachu čekalo na 150 vědců z celého světa.

Minerály v kometě

První analýzy vzorků přinesly překvapivá zjištění. V kometárním prachu byly objeveny minerály bohaté na vápník, hliník či titan. Tento fakt sám o sobě už dost komplikuje současně akceptované teorie o vzniku Sluneční soustavy. Tyto prvky by měly v původní mlhovině, ze které se náš planetární systém vytvořil, vznikat v její centrální části. O kometách se naopak předpokládá, že byly vytvořeny daleko od centrální hvězdy, v místech, kde panovaly mnohem nižší teploty. Donald Brownlee to komentuje slovy: „Když vznikaly, byly doruda nebo doběla rozžhavené a my jsme je nalezli na Sibiři Sluneční soustavy.“

Vzorky jsou bohaté na minerál olivín. Na naší planetě jej nalézáme třeba v zeleném písku některých havajských pláži. Tento minerál je tvořen především železem a hořčíkem, společně s dalšími prvky. Zastoupení obou hlavních prvků je proměnlivé. Ve vzorcích z komety převládá hořčík nad železem. Olivín ovšem ke svému vzniku potřebuje teplotu kolem 1100 oC. To znamená, že by se musel vytvářet blíže ke Slunci než obíhá planeta Merkur a nějaká síla jej posléze dopravila do vzdáleností více než 45 astronomických jednotek. „Pokud byly tyto minerály vytvořeny v naší Sluneční soustavě, musely být transportovány z nejteplejších do nejchladnějších oblastí,“ upozorňuje Donald Brownlee.

Z jiných hvězd

Alternativním vysvětlením pro přítomnost „horkých“ minerálu v kometě je jejich extrasolární původ. Minerály vznikly v těsné blízkosti jiných hvězd podobným způsobem jako tomu bylo ve Sluneční soustavě. Během vývoje těchto hvězd mohly být vyvrženy do okolního vesmíru – například při zániku hvězdy – a postupně se dostaly i do našeho planetárního systému. Vědci věří, že tuto hypotézu se jim podaří potvrdit či vyvrátit na základě analýzy izotopového složení. Tyto testy by měly proběhnout v nejbližší době.

Promíchání Sluneční soustavy

Pokud se prokáže, že minerály vznikly skutečně ve Sluneční soustavě, bude nutno vymyslet mechanismus jakéhosi „mixování“ materiálu vytvořeného v různých teplotních zónách během vývoje planetárního systému.

V této souvislosti není nezajímavé srovnání s výsledky loni proběhnutého experimentu Deep Impact. Studie materiálu vyvrženého z komety Tempel 1 po dopadu projektilu vystřeleného kosmickou sondou ukázala rovněž přítomnost některých materiálů, které vědci v kometě nečekali. Jsou to například uhličitany čí jíl, které musely také vznikat blíže ke Slunci než komety samotné. I tyto výsledky naznačují nutnost promíchání původního materiálu.