На ежегодной Конференции по селенологии и планетологии (Lunar and Planetary Science Conference), команда учёных из NASA и университета Калифорнии в Беркли сообщила о результатах многолетних поисков. Космический аппарат NASA Stardust раздобыл и доставил на Землю бесценный образец межзвёздной пыли. Вещество, масса которого составляет не более триллионной доли грамма, сохранилось с момента формирования Солнечной системы.

Частицы, находящиеся сегодня в руках планетологов, являются первой обнаруженной материей, которую не затронули мощные события, происходившие на заре существования Солнечной системы.

Аппарат Stardust был запущен в космос в 1999 году. Изначально предполагалось, что он соберёт частицы пыли из хвоста кометы Вильда 2 и доставит образцы на Землю в специальной капсуле. С этой задачей он справился: доставка межзвёздной пыли произошла в 2006 году.

Исследователи полагали, что кометы являются хранилищем первичного материала — льда и камней — который участвует в зарождении и гибели звёзд, а также в формировании планетных систем. По результатам ряда исследований выяснилось, что минералы в кометном хвосте, которые собрал зонд Stardust, множество раз подвергались внешним воздействиям: они нагревались и остывали, полностью химически транформировались вблизи зарождающегося Солнца, после чего были выброшены во внешние слои Солнечной системы, где и стали частью кометных хвостов, будучи уже очень глубоко замороженными.

[Космический аппарат Stardust ловил межзвёздные частицы, которые двигались со скоростью 15-18 тысяч километров в час (иллюстрация NASA).]

Так как планетологам не терпелось взглянуть именно на нетронутый всеми этими преобразованиями материал, они принялись за изучение результатов второстепенной миссии Stardust. По пути к Вильде 2 в 2002 году аппарат проработал ещё 200 дней, собирая межзвёздную пыль у астероида (5535) Аннафранк при помощи специальной панели в форме ракетки.

"Ловушка" толщиной в один сантиметр состояла из блоков аэрогеля — замороженного пористого кремния, который на 99,8% состоит из пустот и может захватить частицы пыли, не испаряя их.

Ловля межзвёздной пыли оказалась очень трудной задачей, так как её частицы в тысячу раз легче кометного материала и двигаются они сквозь пространство со скоростью 15 тысяч километров в час.

После того, как образцы были доставлены на Землю вместе с пылью кометы Вильда 2, необходимо было найти все частицы в блоке аэрогеля. Это было в буквальном смысле поиском иголок в стоге сена, и в помощь себе учёные призвали 30714 добровольцев.

[Межзвёздные частицы пыли проходили сквозь панели аэрогеля, где и оставляли свой химический след (иллюстрация NASA/Anna Butterworth/Advanced Light Source, Lawrence Berkeley National Laboratory).]

"Мы, и правда, не знали, как ещё можно было найти эти частицы. Наши добровольцы изучали микроскопические снимки блока аэрогеля и использовали для этого лучшую в мире систему поиска — человеческие глаза и мозг — для обнаружения следов прохождения высокоскоростных частиц через панель космического аппарата", — рассказывает соавтор исследования Эндрю Вестфаль (Andrew Westphal) из университета Калифорнии в Беркли.

После тщательных поисков учёные располагали семью "возможными" частицами, масса которых была столь мала, что их присутствие трудно подтвердить.

Как рассказывают Вестфаль и его команда, нужно собрать 100 миллиардов таких частиц, чтобы получить песчинку сахара. Пылинки врезались в блок аэрогеля на скорости около 18 тысяч километров в час, где и оставались. Одна из частиц пролетела столь быстро, что даже не оставила никакого химического следа, только выбоину.

При этом некоторые пылинки пробили алюминиевую фольгу, обёрнутую вокруг граней аэрогелевого блока, где и оставили значительную часть химического материала для исследования.

Коллеги Вестфаля, не принимавшие участия в исследовании, говорят, что это был самый труднодобываемый образец внеземного материала за всю историю планетологии. В дальнейшем, чтобы доказать, что эти пылинки действительно имеют межзвёздное происхождение, необходимо будет произвести ряд анализов вещества, в частности, анализ изотопов.