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Los secretos dentro del polvo cósmico

En el umbral de un laboratorio estéril en el Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston, me pongo un traje blanco de sala limpia, una gorra y máscara quirúrgica, botines y guantes de látex. Mi anfitrión, un mineralogista llamado Mike Zolensky, limpia mi grabadora de voz digital con alcohol para eliminar las escamas de piel y pelusa del bolsillo. No quiere que ningún detrito contamine el precioso polvo de la habitación.

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Una vez dentro, Zolensky recupera una caja de vidrio del tamaño de una palma de un gabinete. La caja contiene un trozo rectangular, de menos de dos pulgadas de ancho, de material inquietantemente translúcido. Me inclino y entrecierro los ojos, pero no puedo concentrarme en nada. Zolensky apaga las luces y me da un puntero láser. El rayo rojo revela rayas finas en el trozo que comienzan en su superficie y penetran fracciones de una pulgada, como los rastros de pequeñas balas. "Esos son los impactos del cometa", dice. "Es hermoso a la vista".

Las huellas se hicieron durante el primer y único intento del mundo de perseguir un cometa y traer un poco a casa. La misión de la NASA, llamada Stardust, envió una nave espacial al cometa Wild 2 (pronunciado "VILT-too") en un viaje de siete años que terminó en 2006. Trajo de vuelta el único material, aparte de las rocas lunares, tomado directamente de un extraterrestre. cuerpo.

Los científicos esperan que el polvo del cometa arroje pistas sobre cómo se formaron nuestro sistema solar y nuestro planeta. La Tierra ha pasado por tanto en sus 4.500 millones de años (los volcanes han estallado, las montañas han subido y caído, el calor y el agua han transformado químicamente las rocas una y otra vez) que los científicos tienen problemas para obtener la evidencia geológica más temprana posible de lo que podría ser llamado sala de exposición. Todo ha sido enterrado o alterado. En contraste, los cometas, que tienen aproximadamente la misma edad que la Tierra, son reliquias vírgenes. "No queda nada en la superficie de la Tierra que sea casi tan viejo como estos fragmentos de cristales y minerales", dice Carlton Allen, curador de astromateriales en el Centro Espacial Johnson. Un cometa, continúa, alberga el "material de partida para nuestro sistema solar, las cosas que se unieron para hacer todo lo que vemos".

Los cometas se originaron en las afueras de una vasta nube de gas y polvo que se unió a nuestro sistema solar hace más de 4.500 millones de años. Los cristales de hielo lejos del Sol se combinaron gradualmente con el polvo para formar billones de cometas, que desde entonces han orbitado lentamente alrededor del Sol en una helada profunda mucho más allá de Neptuno. Solo cuando la gravedad de una estrella cercana o alguna perturbación cósmica los empuja se acercan al Sol; entonces vemos corrientes de gas y polvo a medida que el hielo se vaporiza, la cola característica.

El más famoso, el cometa Halley, tiene apenas diez millas de ancho, pero produce una hermosa cola de decenas de millones de millas de largo cuando su órbita en bucle lo lleva entre la Tierra y el Sol cada 76 años. (La Tierra lo verá de nuevo en 2061). Los asteroides también son antiguos, pero la mayoría orbita entre Marte y Júpiter, donde el Sol los ha horneado durante miles de millones de años. La mayoría de ellos son densos y rocosos, algunos incluso metálicos, que arrojan piezas que a veces aterrizan en la Tierra como meteoritos.

El plan de viaje de Stardust de la NASA suena como una aventura de Buck Rogers. Gire más allá de Marte a 150 millas del cometa Wild 2, que raya a 13, 700 millas por hora. Atrapa fragmentos sin destruirlos. Viaje de regreso a la Tierra y arroje una cápsula a la atmósfera para un reingreso nocturno abrasador sobre Utah. Paracaídas al suelo sin estrellarse. "Teníamos miedo hasta el último segundo", dice Zolensky. "Todavía no podemos creer que realmente funcionó".

A pesar de todos los impresionantes cohetes, la tecnología más importante de la misión puede haber sido la extraña sustancia que atrapó el polvo del cometa. Llamado aerogel, es el sólido más ligero jamás creado. Una losa del tamaño de una persona promedio pesaría menos de una libra. Un científico una vez me dejó desmenuzar un poco en mi mano; se sentía como talco frágil. Sin embargo, el aerogel es duro. Está hecho de compuestos de sílice dispuestos en una telaraña elaborada que puede atrapar partículas que se abalan hasta seis veces la velocidad de una bala de rifle. La nave espacial llevaba dos bandejas colectoras de aluminio con forma de raquetas de tenis de gran tamaño. Cada bandeja contenía unos 130 bolsillos rectangulares llenos de bloques de aerogel más pequeños que los cubitos de hielo.

En la sala limpia, Zolensky devuelve el trozo de aerogel al gabinete de almacenamiento y retira una caja de aluminio atornillada. En el interior se encuentra toda una bandeja de recolección de cometas. Vale unos $ 200 millones. "Siempre estoy nervioso por esta parte", dice. "Trato de no dejarlo caer". Coloca la caja sobre una mesa de acero inoxidable, la desatornilla y levanta la tapa. "El aire fluye desde el techo, así que la regla aquí es que nunca nos paramos sobre la bandeja", me dice. Incluso con la máscara puesta, soy muy consciente de que no debo estornudar.

Los cubos de aerogel, teñidos de azul luminiscente, parecen bocanadas de aire exhaladas en una mañana de invierno y congeladas. El puntero láser revela decenas de pistas que estropean las superficies y los interiores de los cubos, algunos como pinchazos agudos, otros como pinchar raíces.

Faltan algunas docenas de cubos de la bandeja. Zolensky y sus colegas han cortado cientos de pequeñas secciones de esos cubos. Quitan una pista de partículas completa al introducir un par de fibras de vidrio afiladas en el aerogel, un proceso que lleva hasta un día. La pieza extraída se parece a la esquina recortada de una uña y tiene una partícula en un extremo.

Visto a través de un microscopio, la partícula que Zolensky me muestra es negro azabache. Los astrónomos una vez imaginaron a los cometas como "bolas de hielo esponjosas" que se desintegran suavemente. Luego, fotografías detalladas revelaron que las cortezas exteriores de los cometas son costras ennegrecidas, carbonizadas por la radiación del espacio. El hielo y el polvo soplan a través de fisuras en la corteza, erosionando el interior del cometa con cada órbita. Las muestras de Stardust (mensajeros del interior de Wild 2) muestran que los cometas están oscuros de principio a fin.

Bajo mayor aumento, las partículas de polvo se ven como granos de palomitas de maíz. Los científicos de Stardust se sorprendieron al descubrir que algunos de los granos del cometa están hechos de minerales que se forman solo a temperaturas extremadamente altas. Parece que estos granos surgieron cerca del Sol, dentro de la órbita de Mercurio, en un alto horno muy alejado de los márgenes tranquilos y fríos del sistema solar donde los cometas ahora derivan.

Nadie había esperado que los ingredientes calientes del sistema solar interior se mezclaran con el sistema solar exterior frío hace miles de millones de años. "Es un resultado notable", dice el científico planetario Michael A'Hearn de la Universidad de Maryland. "Nos está haciendo repensar cómo se organizaron las cosas". Puede significar que el viento o la radiación del Sol recién nacido fue más fuerte de lo esperado, impulsando los granos forjados por el calor en el sistema solar, donde se fusionaron con helados y polvo gélido en los cometas.

La bandeja de recolección también capturó evidencia que sugiere que los cometas pueden haber ayudado a sembrar vida en la Tierra. Investigadores de la NASA encontraron rastros de glicina, uno de los aminoácidos que forman las proteínas en todos los seres vivos, en el papel de aluminio que recubre los lados de los cubos de aerogel. El descubrimiento, confirmado el verano pasado, sugiere que los cometas contienen algunas de las moléculas básicas de la vida. Los cometas y los meteoritos que chocan con la Tierra joven habrían extendido tales compuestos, posiblemente proporcionando los ingredientes para las primeras células de la Tierra.

Stardust no fue la única misión del cometa. La nave espacial Deep Impact de la NASA estrelló una sonda contra el cometa P9 / Tempel 1 en 2005 y descubrió que la corteza era rígida pero que las capas debajo eran débiles y polvorientas. Una misión europea ahora en camino, Rosetta, intentará aterrizar en un cometa en 2014, recoger tierra helada y analizarla en el acto.

Después de quitarnos los trajes de sala limpia, Zolensky me lleva abajo para ver la cápsula de regreso de la misión. (Ahora se exhibe en el Museo Nacional del Aire y el Espacio). El escudo en forma de cono que protegió la carga de Stardust durante su ardiente reentrada mide aproximadamente un metro de ancho. Hay algo de tierra, barro de Utah desde el rellano. La superficie de la cápsula, un compuesto de carbono mezclado con corcho, se quema y cede ligeramente al tacto. La nave espacial voló tres mil millones de millas, el viajero más distante que jamás haya encontrado su camino a casa.

Robert Irion ha escrito sobre agujeros negros y nuevos planetas para Smithsonian .

La nave espacial Stardust recolectó el polvo del cometa y lo transportó en una cápsula. Las pruebas del colector lleno de gel (Mike Zolensky en el laboratorio de Houston) han arrojado materiales sorprendentes. (Robert Seale) La misión de la NASA, llamada Stardust, trajo de vuelta el único material, aparte de las rocas lunares, tomado directamente de un cuerpo extraterrestre. (NASA) La cápsula de polvo de cometa arde en la Tierra cerca de Wendover, Utah. (Bruce Fischer / Sociedad Astronómica de Ogden) El "aerogel" es el sólido más ligero jamás creado: un bloque del tamaño de una persona promedio pesaría menos de una libra. (Robert Seale) Enviado a través del espacio durante tres mil millones de millas, el aerogel atrapó partículas rayando seis veces más rápido que una bala (el rastro de una partícula). (Paul Chinn / San Francisco Chronicle / Corbis)
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