PDF Basket
Asteroidy, komety i meteory krążące wokół Słońca to kawałki lodu, metalu i skał pozostałe po formowaniu się Układu Słonecznego. Obiekty te — których średnica może wynosić od kilku do kilkuset kilometrów — stanowią zapisaną w kamieniu historię naszej kosmicznej przeszłości.
„Chcieliśmy lepiej zrozumieć naturę tych małych ciał w naszym Układzie Słonecznym” — wyjaśnia koordynator projektu SOLARYS, Pierre Beck z Université Grenoble Alpes we Francji. „Kluczowym wyzwaniem jest jednak to, że obiekty te są często bardzo ciemne i mogą być trudne do analizy”.
Dlatego naukowcy nie zawsze mogą być pewni, z czego się składają lub jakie jest dokładne pochodzenie pozaziemskiego materiału, który codziennie spada na Ziemię w postaci meteorytów i pyłu.
Zaawansowane techniki
Aby sprostać tym wyzwaniom, projekt SOLARYS, wspierany przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych, prowadził pionierskie badania nad wykorzystaniem zaawansowanej techniki spektroskopii w podczerwieni. Analizowanie sposobu, w jaki kawałek meteoroidu pochłania lub odbija światło podczerwone, dostarcza wskazówek na temat jego historii i minerałów obecnych w próbce, bez uszkadzania materiału. Analiza może pomóc w określeniu wieku asteroidy i miejsca, w którym prawdopodobnie została uformowana.
Dzięki temu Beck i jego zespół byli w stanie scharakteryzować skład próbek meteoroidów i cząstek pyłu pozaziemskiego w niezwykle małej skali.
„Stosowany przez nas instrument ma rozdzielczość przestrzenną 10 razy lepszą niż instrumenty poprzedniej generacji” — mówi Beck. „Dało nam to znacznie dokładniejsze spojrzenie na to, jak nasze próbki pochłaniają światło podczerwone i z czego są wykonane”.
Takie podejście pozwoliło na identyfikację składników mineralnych oraz składników organicznych, takich jak węglowodory. W swoich próbkach zespół odkrył maleńkie kule — wielkości nanometrów — związków organicznych powstałych u zarania Układu Słonecznego.
„Odkryliśmy również, że ciemność tych obiektów jest prawdopodobnie wynikiem obecności bardzo drobnych nieprzezroczystych ziaren składających się z siarczków lub żelaza” — dodaje Beck.
„Niektóre próbki zawierały na swojej powierzchni również bardzo nietypowy materiał, w postaci soli amonowych. Takie sole są niestabilne na powierzchni Ziemi, ale mogą występować na tych bardzo zimnych i pozbawionych atmosfery ciałach. Substancje te są ważne dla zrozumienia pochodzenia azotu na Ziemi, kluczowego pierwiastka dla życia, jakie znamy”.
Zrozumienie roli asteroid i meteorów
Beck i jego zespół uważają, że wyniki uzyskane dzięki nowym technikom analitycznym mogą rzucić nowe światło nie tylko na skład tych próbek, ale także na pozaziemskie źródło meteorytów i pyłu związanego z Ziemią.
Kolejne kroki obejmują analizę dotychczasowych obserwacji asteroid, meteorów i komet oraz poszukiwanie sygnatur molekularnych odpowiadających tym znalezionym w próbkach. Jeśli poszukiwanie ciał macierzystych zakończy się sukcesem, może to wyeliminować potrzebę kosztownych misji kosmicznych w celu zbierania takich próbek.
Jest to jednak duże wyzwanie — w samym naszym Układzie Słonecznym znajduje się obecnie około 1,3 miliona znanych asteroid i ponad 3800 znanych komet.
Ostatecznie mamy nadzieję, że nowe techniki analityczne zapoczątkowane w ramach projektu SOLARYS przyczynią się do lepszego zrozumienia pochodzenia Układu Słonecznego i jego ewolucji.
„Działanie opracowanych przez nas technik przerosło moje oczekiwania” — zauważa Beck. „Obecnie pracuję nad wykrywaniem substancji organicznych w próbkach marsjańskich — technika spektroskopii w podczerwieni może być tutaj bardzo istotna. Badam również potencjał wykorzystania tej techniki do badania próbek gleby”.
Może to doprowadzić do przełomu w zrozumieniu procesów formowania się meteorów i asteroid oraz ich możliwej roli w rozwoju planet skalistych, takich jak nasza.