Вонземски материјал

Вонземски материјал се однесува на природни предмети кои сега се наоѓаат на Земјата, а кои потекнуваат од вселената. Вакви материјали се вселенската прашина, метеоритите, како и примероци донесени на Земјата со мисии за носење на примероци од Месечината, астероидите и кометите, како и честички од сончевиот ветар.

Примерок од Месечината 15415, познат и како „Каменот на Битието“

Вонземските материјали се битни за науката бидејќи содржат гас и прашината во првобитен состав од кој настанале Сонцето и Сончевиот Систем.

Категории

Вонземскиот материјал може да се групира во неколку широки категории:

1. Метеоритите кои се преголеми за да испарат кога ќе влезат во атмосферата на Земјата, но доволно мали за да остават парчиња на земјата; овде спаѓаат примероците од астероидниот и Кајперовиот Појас, но и од Месечината и од Марс.
2. Камења од Месечината кои на Земјата се донесени од роботски мисии и месечеви мисии со екипаж.
3. Космичка прашина собрана на Земјата, во Земјината стратосфера и во нискоземската орбита, во која веројатно има честички од денешниот меѓупланетарен облак од прашина, како и од комети.
4. Примероци прибрани преку мисиите за повраток на примероци од комети, астероиди, сончев ветер, во кои има „честички од ѕвездена прашина“ од денешната меѓуѕвездена средина.
5. Предсончеви зрна (издвоени од метеорити и меѓупланетарни честички прашина) кои датираат од пред настанокот на Сончевиот Систем. Ова се најчистите и највредните примероци.

Прибран на Земјата

Собирач за прашина со аерогел блокови кој се користел во мисиите на Ѕвездена Прашина и Танпопо.

Во примероците на вонземски материјал собран на Земјата спаѓаат космичката прашина и метеоритите. Некои од метеоритите пронајдени на Земјата потекнуваат од друго тело во Сончевиот Систем како Месечината,^[1] Метеорити од Марс,^[2][3] и ХЕД метеоритите од Веста.^[4][5] Овде спаѓаат и примероците прибрани од јапонската мисија Танпопо која собирала прашина од нискоземската орбита.^[6] Во 2019 година, истражувачите пронашле меѓуѕвездена прашина на Антарктикот, која се поврзува со Месниот Меѓуѕвезден Облак. Откривањето на меѓуѕвездената прашина на Антарктикот било направено преку мерење на радионуклидите Fe-60 и Mn-53 со високо чувствителниот забрзувач на масена спектрометрија, каде што присуството на Fe-60 јасно укажува дека потекнува од неодамнешна супернова.^[7]

Примероци донесени од вселенски мисии

До денес, примероци од камења од Месечината се прибирани со роботски мисии и мисии со човечки екипаж. Кометата Вајлд 2 (Џенезис мисијата) и астероидот Итокава (мисија Хајабуса) биле посетени од роботски вселенски летала кои враќале примероци на Земјата, а примероци од сончевиот ветер биле вратени и од роботската мисија Џенезис.^[8][9]

Мисии за враќање примероци од вселената во тек се: ОЗИРИС-РЕкс до астероидот Бену,^[10][11] и Хајбуса2 до астероидот Рјугу.^[12] Исто така се планираат неколку мисии за враќање примероци од Месечината, Марс и месечините на Марс (види: Мисија за повраток на примероци - Список на мисии).

Материјалот прибавен со мисиите за враќање на примероци се смета за недопрен и неконтаминиран, а нивното чување и проучување мора да се одвива во посебни простории каде што примероците се заштитени од земска контаминација и од контакт со атмосферата.^[13][14][15] Ваквите објекти се посебно дизајнирани со што ќе го зачуваат интегритетот на примерокот, а и да ја заштитат Земјата од можна биолошка контаминација. Се ограничува пристапот до примероци од планети или месечини за кои постои сомневање дека во минатото или сегашноста имале средини погодни за микроскопски живот, и затоа се третираат како екстремно биоопасни.^[16][17]

Предмет на студии

Примероците анализирани на Земјата може да се споредуваат со наодите од далечинското сензорирање, со што би се добил поголем увид во процесите кои го создале Сончевиот Систем.

Изобилство од елементи и изотопи

Денешното изобилство од елементи е на повисоко ниво од (развојниот) вселенски просечен збир од изобилство на елементи кои што ги наследил Сончевиот Систем, заедно со некои атоми од локални извори на нуклеосинтеза, за време на создавањето на Сонцето.^[18][19][20] Познавањето на овие просечни изобилства на елементи во планетарниот систем служи како алатка за следење на хемиските и физичките процеси вклучени во создавањето на планетите и еволуцијата на нивните површини.^[19]

Изотопското изобилство е важен показател за потеклото, трансформацијата и геолошката старост на материјалот што се анализира.^[21]

Вонземските материјали исто така во себе имаат информации за голем број на јадрени процеси. Овде на пример спаѓаат,: распаѓањето на веќе угинатите радионуклиди од нуспроизводот на супернова внесени во материјалите од Сончевиот Систем непосредно пред колапсот на нашата сончева маглина,^[22] и производите од ѕвездената и експлозивната нуклеосинтеза пронајдени во речиси неразредена форма - предсончеви зрна.^[23] Предсончевите зрна на астрономите им даваат информации за егзотични средини во раната галаксија Млечен Пат.

Благородните гасови се особено корисни затоа што не реагираат со другите хемиски елементи, и затоа што многу од нив имаат повеќе од еден изотоп кој може да укажува на јадрени процеси. Исто така тие релативно лесно се одвојуваат од цврсти материјали со просто загревање. Следсвено, тие играат клучна улога во проучувањето на вонземски материјали.^[24]

Ефекти на јадрена спалација

Кај честичките кои биле изложени на бомбардирање од доволно енергични честички, како оние што се наоѓаат во космичките зраци, се појавува трансмутација на атоми од еден вид во друг. Ваквите ефекти на спалација може да го променат изотопскиот состав на елементите во примероците со што на истражувачите им се овозможува да одредат на каков вид на изложеност биле тие во вселената.

На пример, вакви техники биле користени за да се одреди случувањето (и периодот во кој се случиле) на одредени настани во предЗемјината историја на телото-родител (телото од кое потекнува) на метеоритот (како голем судир) што драстично ја променило вселенската изложеност на материјалот во тој метеорит. На пример, метеоритот Мурчисон паднал во Австралија во 1967 година, но било очигледно дека неговото тело-родител претрпело судар пред околу 800.000 години ^[25] по што се распарчило на парчиња со големина од еден метар.

Астробиологија

Астробиологијата е интердисциплинарна научна област која се занимава со потеклото, раната еволуција, распоредот и иднината на животот во вселената. Таа го испитува присуството на органски соединенија на комети, астероиди, Марс или месечините на гасовитите џинови. Во тек се неколку мисии за враќање примероци од астероиди и комети кои се доста битни за астробиологијата. Повеќе примероци од астероиди, комети и месечини би можеле да помогнат да се утврди дали има живот на други астрономски тела и дали би можел да се пренесе на Земјата од метеорити или комети - процес наречен панспермија.^[26][27][28]

Се смета дека изобилството на органски соединенија присутни во примитивните метеорити и меѓупланетарните честички прашина потекнува претежно од меѓуѕвездената средина. Но, можеби ваквиот материјал бил модифициран во протопланетарниот диск и степенот на модификација е различен во родителските тела на астероидите.^[29]

Космичката прашина содржи сложени органски соединенија (тврди аморфни органски материи со мешана ароматско - алифатична структура) кои на природен пат можат да се создадат од ѕвездите и со зрачење.^[30][31][32] Овие соединенија, во присуство на вода и други фактори погодни за живот, се смета дека ги создале и спонтано ги составиле клетките на животот.^[33][34]

Потекло на водата на Земјата

Од каде потекнува водата на Земјата е предмет на истражување со кое се занимаваат планетарната наука, астрономијата и астробиологијата . Изотопските соодноси во хемиските елементи пружаат уникатен „хемиски отпечаток“ кој се користи за да се споредат изотопите во водата на Земјата со онаа на други места во Сончевиот Систем. Еден таков изотопски сооднос е меѓу деутериумиот и водородот, што би можел да даде одговор за потеклото на водата на Земјата. Меѓутоа, предмет на истражување е и кога и како таа вода била донесена на Земјата.^[35][36]

Поврзано

• Космохемија
• Чување на вонземските примероци
• Речник на метеорити
• Меѓупланетарен облак од прашина
• Список на марсовски метеорити
• Мисија за враќање на примероци од Марс