Οι κομήτες γεννήθηκαν μέσα στο πυρ και πάγο

Πηγή: BBC, 13 Μαρτίου 2006

Με την ανάλυση του πρώτου δείγματος από την ουρά του κομήτη Wild-2 οι επιστήμονες της αποστολής Stardust βρίσκονται μπροστά σε ένα μυστήριο: Οι κομήτες σχηματίστηκαν αφενός μέσα σε υψηλές θερμοκρασίες αλλά επίσης και σε πάγο. Έτσι, τελικά οι κομήτες δεν είναι απλώς κομμάτια από πάγο, σκόνη και αέρια, όπως νόμιζαν μέχρι σήμερα οι αστροφυσικοί, αλλά είναι πιο πολύπλοκα ουράνια σώματα.

Τον Ιανουάριο του 2006, έγινε η προσγείωση της κάψουλας του Stardust στην έρημο της Γιούτα, που μετέφερε εκατομμύρια μικροσκοπικούς κόκκους από τον κομήτη μέσα της.  Μερικοί από αυτούς τους κόκκους περιέχουν το υλικό που σχηματίστηκαν σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες, όπως βρήκαν οι επιστήμονες. 

Ο κομήτης Wild 2 όπως φαινόταν από το Stardust στις 2 Ιανουαρίου 2004Αυτό όμως είναι έκπληξη. Οι κομήτες σχηματίστηκαν στο ψυχρό, εξωτερικό όριο του πρώιμου ηλιακού συστήματος, και δεν εκτέθηκαν ποτέ σε τέτοια ακραία θερμότητα.

Ο ήλιος και οι πλανήτες άρχισαν από ένα αεριώδες νέφος, που ονομάστηκε ηλιακό νεφέλωμα, περίπου, πριν 4,6 δισεκατομμύρια έτη. Αυτός ο "δίσκος προσαύξησης" αποτελείτο από μια καυτή εσωτερική περιοχή και μια κρύα εξωτερική περιοχή, όπου ο πάγος ήταν σε θέση να κρατήσει.

Τα υψηλής θερμοκρασίας μεταλλεύματα που βρίσκονται στα δείγματα του Stardust μπορεί να είχαν διαμορφωθεί στο εσωτερικό τμήμα, όπου οι θερμοκρασίες υπερέβησαν τους 1.000C. Αλλά κάποια αιτία πρέπει έπειτα να τους έχει μεταφέρει έξω σε ψυχρό μέρος, την περιοχή που διαμορφώνονται οι κομήτες και που είναι γνωστή ως ζώνη Kuiper. 

"Αυτά είναι τα πιο θερμά μεταλλεύματα που βρέθηκαν στο πιο ψυχρό μέρος, στη "Σιβηρία του ηλιακού συστήματος", λέει ο Donald Brownlee, κύριος υπεύθυνος της αποστολής Stardust. 

"Όταν αυτοί οι κόκκοι σχηματίστηκαν ήταν πυρακτωμένοι - ήταν ερυθροπυρωμένα". 

Οι λεπτομέρειες της ανάλυσης των δειγμάτων του Wild-2 παρουσιάστηκαν σε μια επιστημονική διάσκεψη στο Χιούστον του Τέξας. 

Το διαστημικό σκάφος Stardust ήρθε σε επαφή με τον κομήτη τον Ιανουάριο του 2004. Αυτό συνέλεξε σωματίδια από το παγωμένο σώμα του πάγου και της σκόνης, πετώντας μέσα στα 240km του πυρήνα του κομήτη.

Έπειτα απελευθέρωσε την κάψουλα με τα δείγματα πίσω στη γη στις αρχές αυτού του χρόνου, στην έρημο της Γιούτα. Είναι τα πρώτα δείγματα σκόνης από κομήτη που επιστράφηκαν ποτέ στη γη. 

Τα υψηλής θερμοκρασίας μεταλλεύματα που ανακαλύφθηκαν στα δείγματα του Stardust δεν είναι σπάνια. Εμφανίζονται να είναι άφθονα, περίπου ένα στα τέσσερα από τα μόρια που εξετάστηκαν μέχρι τώρα. 

Ένα από αυτά τα μεταλλεύματα γνωστά ως φορσερίτης (forsterite), λειώνει μόνο στους 2.000C και συμπυκνώνεται στους 1.127C, έχει ανιχνευθεί και σε έναν άλλο κομήτη πριν. Αλλά μεταλλεύματα που βρέθηκαν βασίζονται στο ασβέστιο, το αργίλιο και το πυρίτιο τα οποία δημιουργούνται σε θερμοκρασίες αρκετών εκατοντάδων βαθμών Κελσίου. Ένα άλλο απροσδόκητο εύρημα ήταν ένα πέτρωμα που ονομάζεται ολιβίνης και στη Γη υπάρχει στις πρασινωπές παραλίες της Χαβάης και περιέχει σίδηρο, μαγνήσιο και άλλα στοιχεία

"Νομίζαμε ότι οι κομήτες είναι ψυχρά σώματα που σχηματίστηκαν όταν τα πάντα ήταν παγωμένα. Το γεγονός αυτό θέτει πολλές ερωτήσεις όπως υπάρχουν και πολλές απαντήσεις. Δεν μπορούμε να απαντήσουμε σε αυτά όλα με ακρίβεια ακόμα", είπε ο Δρ Mike Zolensky. 

Υπάρχουν δύο κύριες πιθανότητες που αυτήν την περίοδο θεωρούνται ότι εξηγούν τα ευρήματα. Αν τα υψηλής θερμοκρασίας μεταλλεύματα σχηματίστηκαν στο κέντρο του ηλιακού νεφελώματός μας, τα λειωμένα σταγονίδια θα μπορούσαν να έχουν φτάσει - με εκρήξεις - στην ψυχρή εξωτερική περιοχή με τη βοήθεια των ισχυρών μαγνητισμένων πιδάκων, που ονομάζεται Χ-άνεμος.

"Είναι ίσως ένδειξη ότι το μοντέλο του Χ-ανέμου είναι καλό", σχολιάζει η Caroline Smith, έφορος αρχαιοτήτων στους μετεωρίτες στο μουσείο φυσικής ιστορίας στο Λονδίνο.

Αλλά σημαίνει ότι αυτές οι εκρήξεις πρέπει να έχουν φέρει τα μεταλλεύματα σε πολύ μεγαλύτερες αποστάσεις από ότι θεωρείται μέχρι τώρα. Ή θα σήμαινε ότι τα υλικά του πρώιμου Ηλιακού Συστήματος αναμειγνύονταν πολύ περισσότερο από ό,τι πίστευαν οι επιστήμονες.

Παλαιότερα είχε διατυπωθεί μια θεωρία σύμφωνα με την οποία σωματίδια από το εξώτερο Ηλιακό Σύστημα περιοδικά πλησίαζαν προς τον Ήλιο και στη συνέχεια εκτοξεύονταν πάλι πίσω. Αν και η θεωρία αυτή έχει εν πολλοίς απορριφθεί, τα αποτελέσματα της ανάλυσης του Stardust ίσως δώσουν νέα ώθηση στο αφιλεγόμενο μοντέλο.

Η άλλη δυνατότητα είναι τα πυριγενή μεταλλεύματα μπορεί να είχαν διαμορφωθεί στις καυτές περιοχές άλλων άστρων, προτού φτάσουν μετά από αιώνες στο ηλιακό νεφέλωμα, όπου ενσωματώθηκαν στους κομήτες. 

"Και οι δύο είναι συναρπαστικές δυνατότητες", είπε ο Δρ Brownlee. 

"Στο εργαστήριο, μπορούμε να μελετήσουμε αυτές τις πιθανότητες με τη βοήθεια των χημικών, ορυκτολογικών και ισοτοπικών ιδιοτήτων των μεταλλευμάτων".   Και όπως ανέφερε η ανάλυση της αναλογίας των διαφορετικών ισοτόπων των στοιχείων στο μετάλλευμα πρέπει να επιλύσουν το πρόβλημα του που δημιουργήθηκαν.  Περίπου 150 επιστήμονες συνεχίζουν την ανάλυση των κόκκων, μια διαδικασία που θα χρειαστεί αρκετά χρόνια για να ολοκληρωθεί.

Δείτε και τα σχετικά άρθρα
Προσεδαφίστηκε με επιτυχία η κάψουλα του Stardust μεταφέροντας δείγματα του κομήτη Wild 2
Μυστικά της ζωής που κρύβονται στην ουρά του κομήτη Wild 2 έρχονται με το Stardust την Κυριακή