The Stardust spacecraft collected thousands of particles from comet 81P/Wild 2 and returned them to Earth for laboratory study. The preliminary examination of these samples shows that the nonvolatile portion of the comet is an unequilibrated assortment of materials that have both presolar and solar system origin. The comet contains an abundance of silicate grains that are much larger than predictions of interstellar grain models, and many of these are high-temperature minerals that appear to have formed in the inner regions of the solar nebula. Their presence in a comet proves that the formation of the solar system included mixing on the grandest scales.

The bulk of the comet 81P/Wild 2 (hereafter Wild 2) samples returned to Earth by the Stardust spacecraft appear to be weakly constructed mixtures of nanometer-scale grains, with occasional much larger (over 1 micrometer) ferromagnesian silicates, Fe-Ni sulfides, Fe-Ni metal, and accessory phases. The very wide range of olivine and low-Ca pyroxene compositions in comet Wild 2 requires a wide range of formation conditions, probably reflecting very different formation locations in the protoplanetary disk. The restricted compositional ranges of Fe-Ni sulfides, the wide range for silicates, and the absence of hydrous phases indicate that comet Wild 2 experienced little or no aqueous alteration. Less abundant Wild 2 materials include a refractory particle, whose presence appears to require radial transport in the early protoplanetary disk.

Organics found in comet 81P/Wild 2 samples show a heterogeneous and unequilibrated distribution in abundance and composition. Some organics are similar, but not identical, to those in interplanetary dust particles and carbonaceous meteorites. A class of aromatic-poor organic material is also present. The organics are rich in oxygen and nitrogen compared with meteoritic organics. Aromatic compounds are present, but the samples tend to be relatively poorer in aromatics than are meteorites and interplanetary dust particles. The presence of deuterium and nitrogen-15 excesses suggest that some organics have an interstellar/protostellar heritage. Although the variable extent of modification of these materials by impact capture is not yet fully constrained, a diverse suite of organic compounds is present and identifiable within the returned samples.

The zodiacal cloud is a thick circumsolar disk of small debris particles produced by asteroid collisions and comets. Here, we present a zodiacal cloud model based on the orbital properties and lifetimes of comets and asteroids, and on the dynamical evolution of dust after ejection. The model is quantitatively constrained by IRAS observations of thermal emission, but also qualitatively consistent with other zodiacal cloud observations. We find that 85-95% of the observed mid-infrared emission is produced by particles from the Jupiter-family comets (JFCs) and $<$10% by dust from long period comets. Asteroidal dust is found to be present at $<$10%. We suggest that spontaneous disruptions of JFCs, rather than the usual cometary activity driven by sublimating volatiles, is the main mechanism that librates cometary particles into the zodiacal cloud. Our results imply that JFC particles represent $\sim$85% of the total mass influx at Earth. Since their atmospheric entry speeds are typically low ($\approx$14.5 km s$^{-1}$ mean for D=100-200 $\mu$m with $\approx$12 km s$^{-1}$ being the most common case), many JFC grains should survive frictional heating and land on the Earth's surface. This explains why most micrometeorites collected in antarctic ice have primitive carbonaceous composition. The present mass of the inner zodiacal cloud at $<$5 AU is estimated to be 1-$2\times10^{19}$ g, mainly in D=100-200 $\mu$m particles. The inner zodiacal cloud should have been $>10^4$ times brighter during the Late Heavy Bombardment (LHB) epoch $\approx$3.8 Gyr ago, when the outer planets scattered numerous comets into the inner solar system. The bright debris disks with a large 24-$\mu$m excess observed around mature stars may be an indication of massive cometary populations existing in those systems.

Hydrogen, carbon, nitrogen, and oxygen isotopic compositions are heterogeneous among comet 81P/Wild 2 particle fragments; however, extreme isotopic anomalies are rare, indicating that the comet is not a pristine aggregate of presolar materials. Nonterrestrial nitrogen and neon isotope ratios suggest that indigenous organic matter and highly volatile materials were successfully collected. Except for a single 17 O-enriched circumstellar stardust grain, silicate and oxide minerals have oxygen isotopic compositions consistent with solar system origin. One refractory grain is 16 O-enriched, like refractory inclusions in meteorites, suggesting that Wild 2 contains material formed at high temperature in the inner solar system and transported to the Kuiper belt before comet accretion.

Abstract We present the outcome of search campaigns conducted in the Catalina Dense Collection area (DCA) located in the central depression of the Atacama Desert, Chile. The “Catalina Systematic Collection” (CSC) was assembled through systematic on‐foot searches, resulting in a total of 1599 meteorites, before pairing, collected over a surface of 6.80 km 2 . This yielded a recovery density of 235 meteorites per km 2 (67 meteorites >20 g per km 2 ), making it the densest among hot deserts, even higher than the neighboring El Médano DCA collection. This confirms that the central depression of the Atacama Desert holds the highest meteorite density among hot deserts. We classified 457 meteorites weighing more than 20 g. After correcting for various recovery biases, we estimated a true meteorite density on the ground of 131 meteorites per km 2 for meteorites >20 g before pairing. Using a probabilistic approach, we calculated an average pairing likelihood, yielding 71 meteorites >20 g per km 2 after pairing. This high density is likely linked to an old age of the CSC, which would also explain the absence of carbonaceous chondrites, as they are more prone to alteration by abrasion. This long meteorite accumulation period is related to the long‐term hyper‐aridity and surface stability of the Atacama Desert, which have persisted for several million years. Meteorites from the CSC show less chemical weathering on average than in other hot deserts, despite the long accumulation period. The H/L ratio in the CSC is higher than in meteorites from other hot deserts, Antarctica, and falls, but similar to the El Médano collection, potentially reflecting variations in the composition of the meteorite flux over the past Myr.