Редактор Geektimes
800,4
рейтинг
31 августа 2014 в 12:32

Семь крохотных пылинок могут прояснить происхождение Солнечной системы



Проект Stardust — один из наиболее продолжительных и сложных в мире науки. Еще в 1999 году в космос отправили небольшой космический аппарат Stardust. Его название отражает основную цель, с которой зонд был запущен: собрать образцы межзвездной пыли, и доставить собранное на Землю. Первая миссия аппарата заключалась в сближении с кометой Wild 2 и сборе образцов вещества в ее хвосте.

После кометы зонд продолжил свою миссию, и успешно собирал образцы космической пыли. Понятно, что пыль собиралась не в бумажный мешок: для сборка образцов вещества использовался аэрогельный коллектор, при попадании в который микрочастички оставались целыми. По словам ученых, эти микрочастички — древнейший след эволюции нашей Солнечной системы и Галактики в целом. Исследование образцов межзвездной пыли может прояснить и то, каким образом шло образование Солнечной системы, зарождение звезд и многие другие вопросы.



Stardust собирал пыль вплоть до 2006 года, аппарат прошел путь длиной в 3 миллиарда километров. Затем Stardust прошел близко от Земли, сбросив капсулу с пойманной пылью (капсула упала в Юте). При падении сам коллектор не был поврежден, но аэрогель внутри — был, так что ученым пришлось решать еще и проблему работы с поврежденной поверхность аэрогеля. Эта проблема была решена успешно.


Вот так выглядит коллектор (диаметр — около 30 сантиметров)

После этого ученые начали сканировать отдельные участки аэрогеля, причем сканирование велось послойно, начиная от поверхности геля, и заканчивая «дном» ячейки. После сканирования оказалось, что в руках ученых — более 700 тысяч серий снимков кажого участка (количество отдельных фотографий превышало несколько миллионов). Работа по изучению межзвездного вещества усложнялась, поскольку на фотографиях зафиксирована не только «пыль», но и повреждения аэрогеля.



В общем, ученым предстояла огромная работа, с которой в обозримом будущем они справиться не могли. Поэтому было решено привлечь к работе общественность. С этой целью был организован проект «Stardust@home», где после начальной подготовки любой заинтересованный человек мог начать работу по обнаружению образцов межзвездного вещества.


Следы проникновения частичек в аэрогель

Только сейчас, в 2014 году, были опубликованы предварительные результаты всей этой гигантской работы (работа еще продолжается, проверено только 77 пластин аэрогеля, осталось 55). В проекте было задействовано более 30 тысяч добровольцев, помимо ученых из NASA. При обнаружении чего-либо, в чем доброволец подозревал искомый образец, фотографию помечали. После этого фотографию внимательно изучали ученые, с последующим изучением образца, который и был сфотографирован. Для изучения образца использовался сканирующий рентгеновский микроскоп, для получения информации о химическом составе образца. Добровольцы, кстати, друг друга называли «Dusters». Из 30 тысяч человек 714 добровольных участников проекта уже упомянуты в научных публикациях, относящихся к проекту «Stardust».



После внимательного изучения всех материалов оказалось, что большинство образцов — микроскопические частички самого аппарата, выбитые из оболочки микрометеоритами (если эти объекты можно так назвать, конечно, уж очень они маленькие), столкнувшихся с аппаратом в пределах Солнечной системы. Эти частички легко обнаружить, поскольку в них много алюминия, из этого металла сделана оболочка «Stardust». Обнаружены в частичках и следы газа, образованного при столкновении частички с солнечными панелями зонда.



На данный момент обнаружено только 7 образцов, которые ученые, с большой вероятностью, считают тем самым межзвездным веществом. Размер частичек — максимум 2 микрона (0,002мм), это 2% от толщины человеческого волоса. Тем не менее, ученые надеются, что и такие образцы смогут прояснить нам этапы образования Солнечной системы. Кроме того, в будущем, как надеются ученые, оставшиеся образцы дадут дополнительный материал для исследования. Сейчас же изучают уже найденные образцы.
marks @marks
карма
167,7
рейтинг 800,4
Редактор Geektimes
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (17)

  • +11
    Во всем этом потрясает то, насколько щепетильно и скрупулезно должны действовать ученые в процессе исследований, насколько мал процент полезной информации и что использовать можно буквально единицы подходящих образцов на миллион мусорных.
    • +3
      А меня скорее неприятно удивила техническая сторона вопроса. Неужели спуск капсулы не тестировали настолько, чтобы понять, каких проблем следует ждать в будущем? А частицы самого аппарата? Если на то пошло, то имело смысл вынести ловушку на длинной штанге за пределы аппарата, дабы уменьшить собственный фон. Но раз сделали именно так, значит на то были причины.

      В любом случае, работа безусловно заслуживает уважения и любой полученный результат при таких сложностях — это хороший результат.
      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
        • +1
          и платить за него
  • +12
    А какие результаты, вообще говоря, ожидаются?

    Приведу аналогию: запуская свеженаписанную программу я заранее ожидаю несколько вариантов развития событий: программа может напечать «2x2=4» — тогда я делаю вывод что скорее всего я не сделал ошибку. Может напечатать «2х2=5», тогда придется снова лезть в код и выяснять причину. Программа может зависнуть и ничего не напечатать. Может «вывалиться» с каким-нибудь отладочным сообщением, Могут быть еще варианты — компьютер взорвется или в окно зеленые человечки постучатся.

    Что ученые ожидают от межзвездного вещества? Если, допустим, попадет «песчинка» из никеля — что это значит? А если из кремния? А если кусочек льда?
    • +1
      Предположу, что будут смотреть атомный и изотопный состав частичек.
    • –1
      Очевидно эта область пока недостаточно исследована и пока вразумительных теорий мало или вообще нет — какие именно элементы преобладали при образовании солнечной системы. Я так подозреваю больше всего водорода, как на солнце. Соответственно каких элементов больше, тогда и теорию выдвигать. Очевидно будет позже продолжение — когда работы по анализу будут закончены. Но пока ждем результатов. Хотя жалко, что предположений хотя бы не выдвинули. Хотя подозреваю, что выдвинули просто почему-то не опубликовали или не сочли нужным в этой статье упоминать.
    • +1
      Думаю, что научпопулярно ответить на этот вопрос довольно сложно. Что нисколько не умаляет значимости их работы.
      • +1
        Нет уж, позвольте! Во-первых, если ты не можешь научпопулярно рассказать о своих исследованиях — ты не ученый, а шарлатан. Теорию относительности, принцип работы ионного ракетного двигателя, гипотезу Пуанкаре, термоядерный взрыв — все это можно с определенным упрощением рассказать первокласснику. Ну хорошо, восьмикласснику.

        И значимость работы — это оценка работы обществом, а не абстрактное понятие. Я не стану стоять с плакатом «покажите мне ваши исследования, потому что вы отправили этот аппарат на мои налоги» потому что это и не мои налоги были, и такой стиль общения мне неприятен. Да и думаю я, что отсутствие «предположений» — это временное явление и погрешности перевода.
        • 0
          Научпоп писать надо именно уметь. Вы думаете все эти простые и понятные картинки и простые и понятные слова и аналогии придумать легко?
          • –2
            Да, именно это я и хотел сказать — легко. Если ты ученый, а не гадалка. Это гадалка вам не сможет объяснить, почему выпадение бубнового валета является причиной казенного дома.
            Проведите мысленный эксперимент — сможете ли вы простыми словами описать вашу существующую деятельность? Пусть даже ваше описание будет «стучу по клавишам в борделе» (анекдот помните?) и будет оставлять варианты разночтения.
        • 0
          Вот, вполне научно популярно:

          Как отмечают авторы статьи, подобные частицы являются настоящей драгоценностью для астрономов, так как прямое изучение твердой материи из межзвездной среды почти невозможно осуществить при помощи современных инструментов и телескопов. Земля и другие планеты Солнечной системы находятся не в настоящем межзвездном пространстве, а внутри гигантского пузыря из плазмы солнечного ветра, так называемой гелиосферы, границу которой только недавно преодолел «Вояджер-1». Наблюдения с «Хаббла», зонда IBEX и других космических телескопов показывают, что физические и химические свойства частиц пыли и газа внутри нее могут заметно отличаться от того, как устроены и как ведут себя их аналоги в пустоте между звездами. По этой причине наши представления о межзвездной среде во многом основываются на догадках и математических моделях.


          rusplt.ru/world/pyil-zagadochnoy-pustotyi-12035.html
          • –1
            Ну что же Вы?! Все же знают, что на тему преодоления Вояджером-1 границы гелиосферы надо писать так: "… границу которой только недавно В ОЧЕРЕДНОЙ РАЗ преодолел Вояджер-1". :)
    • 0
      Я не астроном, и поэтому возможно я что то не совсем правильно понимаю, но у ученых есть теория о том каки процессы происходили с первых секунд брльшого взрыва до становления текущей вселенной. И разные этапы развития вселенной характеризуются определенным набором элементов. Если вдруг ученые найдут там одну частичку никеля, то это ничего не значит. Однако если процентное соотношения никеля будет нехарактерно для той эпохи, то это повод либо подкорректировать теорию образования вселенной, либо пересмотреть свои взгляды на возраст этой пыли, а возможно «правильное» соотношение будет подтверждением существующей теории.
  • 0
    Есть у меня подозрение, что, запуская аппарат Stardust в космос ученые надеялись на несколько бОльший улов)))
    • 0
      Вы абсолютно правы, коллега. Просто фотографии с внеземной жизнью ОНИ нам не покажут, а добровольцам сотрут память. Обычное дело.
  • 0
    Это было в «Штамм Андромеда».

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.