Vesmírný prach najdete ve vašem okapu

Amatérský zájemce o vědu, Jon Larsen, který je mimoto docela známým jazzovým hudebníkem v Norsku, se začal zajímat o částice z vesmíru a  rozhodl se najít vesmírné částice z doby, kdy bylo naše Slunce dítětem. A rozhodl se je najít v městských sedimentech, které se shromažďují ve střešních okapech. Díky houževnatému odhodlání přesvědčil britského planetárního vědce, aby s ním studoval jeho objevy, a roky práce se konečně vyplatily.

V roce 2011 Larsen oslovil Matthewa Gengeho z Imperial College London. Představil mu plán najít prachové částice v okapu - na tomto zdánlivě nepravděpodobném místě. Ačkoli rozlišit vesmírné částice od zoologické zahrady všech možných prachových částic v městském prostředí bylo považováno za příliš obtížné, překážka Larsena neodradila. Poté, co prošel trosky nalezené ve střešních žlabech budov v Oslu, Paříži a Berlíně, poslal Larsen Gengemu fotografie zajímavých částic, které našel. Navzdory pesimismu, že by bylo možné tak nepravděpodobný nález učinit, nakonec skutečně narazil na "zlato".

Dvojice skutečně identifikovala stovky částic, které spadly z vesmíru a mají původ datující se do zrodu sluneční soustavy. Larsen dokumentuje své objevy mikrometeoritů v rámci projektu Stardust. „Představte si někoho, kdo vám každý druhý týden posílá fotky něčeho a pokaždé, když se na ně podíváte, říkáte si ‚‚ne, ne, ne, to není ono‘‘ a pak vám po 5 letech pošle fotku a na ní JE to, co hledáte... To byl okamžik, kdy jsem si řekl: Ó, můj Bože! Měl bych tomu chlapovi věnovat víc pozornosti!“ vzpomíná Genge. „Dal do toho tolik práce. Prošel 300 kilogramů [660 liber] sedimentů z okapů. To je neuvěřitelné.“ 

Svědkové zrodu Sluneční soustavy 

Jak je popsáno ve výzkumu publikovaném v časopise Geology, dvojice identifikovala 500 částic prachu, které pocházejí z asteroidů a komet. Ale nalezení těchto kosmických artefaktů v bahně okapů byl jen začátek. Jejich výzkum odhalil některé hluboké pravdy o vesmírném prachu, který právě teď padá na naše hlavy a mohl by přidat další kamínek do mozaiky našeho chápání stavebních kamenů planet. Naše sluneční soustava je plná prachu ze srážek mezi asteroidy a z výronů přilétajících komet. Nejviditelnějším znakem setkání tohoto prachu se Zemí jsou meteorické roje, které osvětlují horní atmosféru.  Při oběhu Země za sebou tito meziplanetární tuláci zanechávají prašné stopy. Avšak drobné částice, které prší atmosférou jako „padající hvězdy“, se zcela vypaří a zanechávají za sebou jen jasný záblesk. Jejich cesta náhle skončí. „Částice ve žlabovém sedimentu téměř určitě nepocházejí z meteorických rojů, protože jejich prach přichází příliš rychle - přichází rychlostí asi 30 kilometrů za sekundu - a zcela se odpaří v zemské atmosféře,“ řekl Genge.

Předpokládá se, že částice nalezené ve žlabu vstupují do atmosféry rychlostí asi 12 kilometrů za sekundu, atmosférické tření je nevyhnutelně zahřívá, ale prach z nich pád přežije. „Soudě podle jejich velikosti kolem 0,3 milimetru jsou to pravděpodobně nejrychlejší prachové částice, které přežily vstup do horké atmosféry“, poznamenal Genge.

Z asteroidů a komet

Analýzou 500 vzorků vědci zjistili, že existuje směs částic, které pocházejí z asteroidů a dalších, které pocházejí z komet. „Objevili jsme prachové částice, o kterých si myslíme, že pocházejí z komet a jsou jemně odlišné od těch, které pocházejí z asteroidů. Jsou bohaté na uhlík. Zatímco ty z asteroidů vypadají podobně jako materiál z meteoritů (který je také z asteroidů),“ dodal. Pozorováním meteoritů vědci odhadují, že každý rok dopadá na Zemi asi 15 000 tun materiálu, tj. asi jeden a půl hmotnosti Eiffelovy věže (psali jsme o tom zde: https://www.3pol.cz/cz/rubriky/astronomie/2863-zvetsuje-se-zeme-nebo-zmensuje).

Magnet na pomoc

Oddělení kosmických částic od obyčejné staré špíny z okapů není snadný úkol, ale vědci využili důležitou vlastnost nalezenou v těchto vesmírných částicích ve svůj prospěch - obsahují minerály, které je činí magnetickými. Takže magnetickým oddělením nečistot pod mikroskopem tyto částice roztřídili. „Tyto částice jsou velmi podobné kosmickému prachu z hlubokomořských sedimentů,“ řekl Genge. „Hlavní rozdíl je v tom, že jsou velmi mladé. Vzhledem k tomu, že byly z velké části sbírány ze střech komerčních budov, a u těchto budov se okapy čistí nejméně každých 3-5 let, víme, že tyto částice přistály na Zemi nedávno, v posledních pár letech. Částice nalezené na mořském dně jsou však až 50 000 let staré. Tím máme ukázku toho, co prakticky dnes přistává na Zemi.“ Vzhledem k tomu, že tento prach spadl na Zemi během posledních 5 let, vědci mohli dokonce odvodit, jak se prach sluneční soustavy změnil za poslední milion let. Prach nalezený v městských žlabech obsahuje méně krystalů než prach, který byl nalezen například v miliony let staré ledové Antarktidě, částice jsou pozoruhodně podobné kosmickému prachu, který spadl na Zemi ve středověku.

Jak se struktura částic mění 

Podle tiskové zprávy Imperial College London se vědci domnívají, že změny ve struktuře prachových částic by mohly být způsobeny velmi malými orbitálními změnami na planetách sluneční soustavy v průběhu milionů let. Mírné gravitační poruchy pravděpodobně změní trajektorii meziplanetárního prachu, což způsobí, že narazí na zemskou atmosféru různými rychlostmi a úhly. Tyto nepatrné změny mohou proto ovlivnit, kolik zahřívání je generováno vstupem do atmosféry, což zase ovlivňuje velikost částic, které se dostanou na zem, a ovlivňuje tvar krystalů uvnitř mikroskopických zrn.

Stručně řečeno, tato drobná kosmická zrnka prachu obsahují neuvěřitelné množství informací o stavu oběžných drah planet, když zasáhly Zemi, ale jsou to také velmi malé zkamenělé zbytky naší sluneční soustavy, které se vynořují přímo z materiálu mlhoviny, která vytvořila naše Slunce a planety.

„Skutečné materiály komet a asteroidů mají velmi dlouhou historii; datují se ke zrodu naší sluneční soustavy před čtyřmi a půl miliardami let,“ řekl Genge.

Když Oscar Wilde složil svůj slavný citát „všichni jsme ve stoce, ale někteří z nás se dívají na hvězdy“, netušil, že jednoho dne bude norský amatérský vědec hledat hvězdný prach ve stoce.

Zdroj:

http://www.livescience.com/57152-ancient-space-dust-found-in-rooftop-gutters.html?utm_source=lst-newsletter&utm_medium=email&utm_campaign=20161209-lst