Удивительно разнообразная пыль кометы раскрывает раннюю историю нашей Солнечной системы
Миссия ASA Stardust к комете Wild 2 очень медленно раскрывает свои секреты. Однако все больше данных, наконец, собираются вместе, и результаты показывают, что внешняя Солнечная система в первые дни ее существования была не таким простым местом, как считалось ранее. Однако то, как одна комета оказалась в пыли из далеко отстоящих друг от друга частей ранней Солнечной системы, пока остается без ответа. Анализ опубликован в журнале Geochemistry.
Задолго до того, как филы «Розетты» приземлились на комету 67P/Чурюмова-Герасименко или космические агентства привезли образцы с астероидов, НАСА отправило миссию по сбору фрагментов кометы Вильда 2 (81P/Wild). После встречи с Юпитером в 1974 году эта некогда далекая комета следовала по более типичной орбите. астероидов, между Марсом и Юпитером. Миссия настолько стара, что была запущена в прошлом веке (1999 году), а ее образец был возвращен на Землю в 2006 году.
Тогда нам не хватало уверенности, чтобы попытаться приземлиться на комету, не говоря уже о том, чтобы снова взлететь с образцом на буксире. Вместо этого НАСА воспользовалось отличительной особенностью комет: по мере приближения к Солнцу они производят хвосты, содержащие газ, испарившийся с их поверхности, и пыль, унесенную с ней.
Миссия Stardust поместила покрытую гелем пластину в форме теннисной ракетки в хвост кометы Wild 2 и доставила домой все, что прилипло. Хотя предварительный анализ был опубликован вскоре после анализа первых образцов, сейчас складывается более подробная картина.
«Комета Wild 2содержит вещи, которые мы никогда не видели в метеоритах, например, необычные углеродно-железные соединения и предшественники магматических сферул, которые составляют наиболее распространенный тип метеоритов», — сказал автор исследования доктор Райан Оглиоре из Вашингтонского университета в Сент-Луисе. «И все эти объекты прекрасно сохранились в Wild 2. Комета была свидетельницей событий, которые сформировали Солнечную систему в то, что мы видим сегодня».
Причина, по которой потребовалось так много времени, чтобы обнаружить это, заключается в том, что образцы содержали около миллиона крошечных зерен, запертых в аэрогеле. Идентификация фрагментов кометы была настолько сложной, что НАСА пришлось пригласить тысячи добровольцев, которые изучили изображения пластины для сбора под микроскопом, чтобы определить, куда приземлились фрагменты.
«Почти каждая частица Wild 2 уникальна и может рассказать свою историю», — сказал Оглиоре. «Извлечение и анализ этих зерен занимает много времени. Но польза от науки огромна».
Хотя большинство зерен до сих пор не изучено, многие из них были исследованы с использованием методов, которые не были доступны на момент миссии.
Они показывают, что комета не состояла из пыли, не изменившейся после сверхновой, которая засеяла раннюю Солнечную систему более тяжелыми элементами, а имела несколько источников. Помимо небольшого количества межзвездной пыли, образцы содержат следы многих частей облака, которые после образования Солнца стали планетами и астероидами. Сюда входит материал с обеих сторон разрыва, созданного Юпитером в облаке. «Комета Wild 2 не существует в континууме с известными астероидами», — пишет Оглиоре.
Это было неожиданностью, поскольку Wild 2, вероятно, сформировался за пределами орбиты Нептуна, в огромных пространствах, где, как считалось, мало что происходило.
Как только эти фрагменты стали частью Wild 2, они практически не подвергались дальнейшей обработке и были буквально заморожены. Имея ширину всего около 3 километров (2 мили), на комете также не было геологических процессов, которые могли бы трансформировать зерна под действием большого давления или реактивной химии.
«Образцы звездной пыли… содержат записи о глубоком прошлом, простирающемся на миллиарды миль», — сказал Оглиоре. «После 18 лет изучения этой кометы мы имеем гораздо лучшее представление о динамичных годах формирования Солнечной системы».
Насколько типична комета Wild 2, остается неизвестным. Возможно, многие кометы были такими, но также возможно, что по чистой случайности первая комета, которую мы взяли, оказалась одной из самых интересных.