Rakétában készítenek bolygókat

2784

Hogyan keletkeznek az égitestek? A filozófiai kérdéseket félretéve kutatók gyakorlati lépéseket tettek, hogy megvizsgálják a bolygók keletkezésének legelső pillanatait – egy szuborbitális kutatórakétán (sounding rocket), amely november közepén indult útjára Svédországból.

A kísérletet felrepítő Texus-56 rakéta összeszerelés közben. (ESA)

Azt már csillagászati kutatásokból megállapították, hogy a bolygók a fiatal csillagokat körülvevő intersztelláris felhőt alkotó kozmikus porból és gázból alakulnak ki. Azonban azt, hogy pontosan hogyan kezdenek a porszemcsék nagyobb égitestekké összeállni, még mindig nem sikerült megfejteni. Ha elég sokáig visszamegyünk az időben, a Föld sem létezett még, de a kialakulásának valahol, valamikor meg kellett kezdődnie. Pontosan ezt a porszemcsék összetapadásának legelső pillanatait vizsgálják súlytalanság állapotában az ICAPS kísérlet során.

Kutatók szilícium-dioxid porszemcséket lőnek vákuumkamrába, majd megfigyelik a növekedésüket, hogyan hatnak kölcsön és tapadnak össze. „Kicsit olyan ez, mint házibulit tartani, ahol azt szeretnénk, hogy az emberek elvegyüljenek és kapcsolódjanak egymáshoz” – mondta Astrid Orr, az ESA SciSpacE csapatának tagja. „Igyekszünk ideális körülményeket teremteni a kisebb csoportok kialakulásához a szoba hangulatának finomhangolásával, vagy a megfelelő zene lejátszásával. Jelen esetben a kísérleti kamra körülményeit állítgatjuk, a részecskék relatív sebességeit és különösen, a részecskesűrűséget”.

ICAPS kísérlet a ZARM ejtőtorony belsejében. (ESA)

Az ICAPS kísérlet egy 1,2 m hosszú modul, melyben megtalálható a vákuumkamra, a szilícium-részecskéket bejuttató injektor, valamint kamerák, hogy megfigyelhessük a kölcsönhatásaikat. A kísérlet eddig ígéretes eredményekkel futott a brémai ZARM ejtőtoronyban, de a kutatók hosszabb ideig szeretnék megfigyelni a folyamatot. Az ejtőtoronyban végrehajtott kísérletek 9 másodpercnyi mikrogravitációt hoznak létre, míg egy ilyen rakétában 6 percen keresztül vizsgálhatjuk majd a bolygókeletkezés folyamatát.

A kísérlet a mikrométeres részecskék (ez a hintőpor szemcséinek méretéhez hasonló) milliméteres méretű aggregátumokká való növekedését szeretné szimulálni, valamint megvizsgálni a Brown-féle mozgás fizikai jelenségét. Ezt a folyamatot tartják a korai Naprendszerben levő bolygóembriók kialakulásának fő mechanizmusának.

Egy bolygó születésének kezdetei. (ESA)

Mikor porszemcséket látunk a napfényben mozogni, az apró szemcsék hánykolódó mozgása részben a Brown-féle mozgásnak köszönhető. A Brown-mozgás modellje a gázban vagy folyadékban levő részecskék mozgását írja le, de a Földön ezt a gravitáció is befolyásolja, így a tiszta Brown-féle mozgást nem egyszerű laboratóriumban létrehozni. Az ICAPS kísérlettel a bolygókeletkezés roppant korai szakaszába nyerhetünk majd belátást, míg a tervek szerint december közepén startoló, magyar vonatkozásokkal is rendelkező CHEOPS exobolygós űrtávcső ennek a folyamatnak a végét fogja vizsgálni: a Naprendszeren kívüli csillagok körül keringő bolygókat, avagy exobolygókat fogja kutatni.

Forrás: ESA

Hozzászólás

hozzászólás