Τι μπορούμε να μάθουμε από τα ηλιακά σωματίδια του Genesis

Από το NewScientist και την ιστοσελίδα του Πανεπιστημίου Davis , 23 Σεπτεμβρίου 2004

Παρόλη την καταστροφή της κάψουλας του Genesis, που συνετρίβη στην έρημο της Γιούτα στις 8 Σεπτεμβρίου γιατί δεν άνοιξε το αλεξίπτωτο της λόγω υπερθέρμανσης σε μπαταρία, παρέμειναν μάλλον άθικτα ορισμένα από τα δείγματα του ηλιακού ανέμου - άτομα ηλιακού οξυγόνου και αζώτου - που συγκέντρωνε επί τρία χρόνια. Αυτό δήλωσε ο πλανητικός επιστήμονας Qing-Zhu Yin του Πανεπιστημίου Νταίηβις.

Ο Yin, που δεν συνδέεται άμεσα με την αποστολή του διαστημοπλοίου, μελετά τη σύνθεση των μετεωριτών για να μάθει για το σχηματισμό του ηλιακού συστήματος. Όπως και η κάψουλα του Genesis, οι μετεωρίτες φτάνουν στη Γη μετά από μια σκληρή σύγκρουση μαζί της, αλλά μπορούν ακόμα να δώσουν χρήσιμες πληροφορίες, είπε.

Το Genesis που παρέμεινε στο διάστημα επί 27 μήνες, σύλλεξε σωματίδια που εκτοξεύτηκαν από την ατμόσφαιρα του Ήλιου. Η ανάλυση αυτών των σωματιδίων ίσως να μας αποκαλύψει στοιχεία για το σχηματισμό του γειτονικού μας άστρου αλλά και του Ηλιακού Συστήματος.

Όπως είναι γνωστό το εξωτερικό στρώμα του Ήλιου έχει σχεδόν ίδια σύσταση με το νέφος των αερίων από το οποίο σχηματίστηκε το Ηλιακό Σύστημα πριν από 4.5 δισεκατομμύρια χρόνια.

Ενώ τα δείγματα ηλιακού οξυγόνου και αζώτου έχουν πιθανότατα διασωθεί, το δείγμα του άνθρακα φαίνεται να έχει μολυνθεί με σκόνη από την έρημο της Γιούτα.

Όμως για καλή μας τύχη το δείγμα του οξυγόνου είναι και το πλέον σημαντικό. Το στοιχείο αυτό υπάρχει σε τρία κύρια ισότοπα, Ο-16 Ο-17 και Ο-18, τα οποία απαντώνται σε διαφορετικές αναλογίες στους διάφορους πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος. Η αναλογία αυτή ίσως μπορεί να επιβεβαιώσει ή να καταρρίψει τις θεωρίες για το σχηματισμό του Ήλιου και των πλανητών.

Το οξυγόνο-16 είναι σε πολύ μεγαλύτερη αφθονία από τα άλλα δύο ισότοπα. Η Γη, το φεγγάρι, ο Άρης και μερικοί μετεωρίτες έχουν ελαφρώς διαφορετικές αναλογίες των τριών ισοτόπων.

Το οξυγόνο που βρίσκεται στον ήλιο, ο οποίος περιέχει περίπου το 99,9% όλης της μάζας στο ηλιακό σύστημα, είναι πολύ πιο δύσκολο να μετρηθεί. Αυτό το διαστημικό σκάφος φτιάχτηκε ακριβώς για να απαντήσει σε αυτή την ερώτηση συλλέγοντας τα σωματίδια που εκπέμπονται από τον ήλιο

Σε ένα άρθρο του στο περιοδικό Science, ο Yin περιγράφει τις νέες θεωρίες για τις τοπικές μεταβολές στα ισότοπα του οξυγόνου μέσα στην απέραντη σκόνη και το αεριώδες νέφος γύρω από το νεαρό Ήλιο. Ελεύθερο οξυγόνο ελευθερώθηκε όταν έπεσε υπεριώδες φως πάνω στο αέριο μονοξείδιο του άνθρακα. Επειδή το οξυγόνο-16 ήταν πολύ άφθονο, ελευθερώθηκε πιο πολύ κοντά στην επιφάνεια του νέφους, αλλά η αποσύνθεση του μονοξειδίου του άνθρακα που περιέχει λιγότερο οξυγόνο- 17 ή -18 συνεχίστηκε βαθύτερα μέσα στο νέφος.

Τα ελεύθερα άτομα οξυγόνου και υδρογόνου σχημάτισαν νερό που πάγωσε πάνω στους κόκκους της σκόνης και τελικά σχηματίστηκε στους πλανήτες, διατηρώντας την υπογραφή του οξυγόνου-17 και -18, εξηγεί ο Yin. Τα μοντέλα του προβλέπουν ότι ο ίδιος ο ήλιος πρέπει να έχει μια πολύ χαμηλότερη αναλογία οξυγόνου - 17 και -18 ως προς το οξυγόνο-16 από ό,τι συμβαίνει στους βραχώδεις πλανήτες, μια πρόβλεψη που μπορεί να εξεταστεί από την αποστολή Genesisη και τις μελλοντικές αποστολές.

Το δείγμα του αζώτου, όμως, μπορεί να αποκαλύψει στοιχεία για τις ατμόσφαιρες των πλανητών.

Όσον αφορά το δείγμα του άνθρακα, η μελέτη του ίσως καταστεί δυνατή μετά τον καθαρισμό του από τις αποθέσεις που σχηματίστηκαν κατά την πρόσκρουση. Το μολυσμένο επιφανειακό στρώμα ίσως μπορεί να αφαιρεθεί με ριπές ευγενούς αερίου.