Un grăunte de praf lunar, o mină de aur informațional: performanță fără precedent a oamenilor de știință

Rocile desprinse de pe lună în cadrul misiunilor Apollo sunt din ce în ce mai mici, din cauza limitărilor procesului de analiză. A fost însă identificată o soluție.

Un nou mecanism de analiză al rocilor lunare a fost dezvoltat de curând de către cercetătorii de la Universitatea din Chicago. Prin intermediul noului sistem care era imposibil în trecut, un singur grăunte de praft lunar, de grosimea unui fir de păr uman, poate fi analizat la înaltă rezoluție, atom cu atom.

Acest lucru a fost posibil printr-un mecanism intitulat ”atom probe tomography” sau APT. Tot efortul a fost făcut cu scopul de a conserva mostrele foarte limitate de roci de pe lună care au fost colectate în misiunile Apollo în urmă cu câteva decenii. Ca referință, imaginea din fotografia de mai sus conține roci lunare aduse de Apollo 17.

„Acum 50 de ani nimeni nu a anticipat că va putea analiza cineva o mostră prin această tehnică, utilizând numai o fărâmă dintr-un grăunte”, a spus geofizicianul Philipp Heck de la University of Chicago, care este și curator la Field Museum. „Mii de asemenea grăunți ar putea fi pe mănușa unui astronaut și ar fi suficient material pentru un studiu”.

În final, procesul este spectaculos, iar beneficiile științifice sunt incomensurabile. Dincolo de faptul că pare imposibil să desprinzi absurd de multă informați din ceva atât de mic, realitatea este cu totul alta. Prin APT, se generează o bibliotecă de cunoștințe, iar precizia este atât de mare încât, o mostră minusculă poate fi defalcată atom cu atom și analizată, ducând la generarea unui model 3D detaliat.

Pentru a-și atinge scopul, analiza unui grăunte de pe Lună cu APT, geofiziciana Jennika Greer de la University of Chicago a pregătit o mostră în formă de ac groasă de doar câteva sute de atomi. În acest scop, a sculptat această baghetă minusculă din grăunte cu un fascicul focalizat de atomi polarizați. „Putem utiliza termenul de nanotâmplărie. Așa cum modelează tâmplarul lemnul, o facem și noi la scară nano cu minerale”, explică Greer.

Apoi a urmat partea de analiză a atomilor – folosind un laser, cercetătorii au lovit atomi unul câte unul din mostra în formă de ac, urmărindu-i cum se desprind și lovesc placa unui detector. Unele elemente se desprind de pe mostră cu viteze diferite, iar aceasta le-a permis cercetătorilor să analizeze structura și textura reală a mostrei. De exemplu, fierul are nevoie de mai mult timp pentru a atinge detectorul decât hidrogenul, pentru că este un element mai greu.