Το πιο κρύο μέρος στον κόσμο είναι μια έρημος. Μια παγωμένη, λευκή ορεινή κορυφή που ονομάζεται Dome A ή Dome Argus, η οποία συμβαίνει επίσης να είναι το υψηλότερο σημείο στην Ανταρκτική και ίσως το καλύτερο μέρος στη Γη για να κοιτάξουμε πίσω στο χρόνο για το πώς σχηματίστηκε το σύμπαν.
σχετικό περιεχόμενο
- Μπορεί να υπάρχει ακίνητο στη Σελήνη;
Εάν βρισκόσασταν στο Dome A, τα 1.8 μίλια πάγου ανάμεσα στα πέλματα των κατεψυγμένων παπουτσιών σας και τις κορυφές των θαμνών βουνών κάτω φαίνεται να έρχονται σε αντίθεση με την ιδέα ότι ο τόπος είναι έρημος. Αλλά το μεγαλύτερο μέρος αυτού του πάγου είναι πάνω από ένα εκατομμύριο χρονών. Πάνω από σας θα ήταν ένας ευρύς μπλε δίσκος ουρανού, συνήθως αδιάσπαστος από τα σύννεφα. Ο θόλος Α λαμβάνει λιγότερο από μία ίντσα καθίζησης σε ένα τυπικό έτος. Αυτή είναι η μικρότερη βροχόπτωση από την κοιλάδα του θανάτου.
Το γεγονός ότι ο θόλος Α είναι τόσο στεγνός και υψηλός κάνει επίσης την κορυφή ένα από τα πιο ενδιαφέροντα μέρη στον κόσμο για τους αστρονόμους. Σε μια επιστολή που δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο online περιοδικό Nature Astronomy, ο Qizhou Zhang, ένας αστροφυσικός με το Κέντρο Αστροφυσικής του Χάρβαρντ Σμινσόνιαν, γράφει ότι ο Θόλος Α θα είναι το τέλειο μέρος για να βάλει ένα νέο ραδιοτηλεσκόπιο - αυτό που λειτουργεί στις μικρές μελέτες terahertz εύρος συχνοτήτων.
Η ακτινοβολία Terahertz είναι μια ζώνη στο ηλεκτρομαγνητικό φάσμα που συμπιέζεται μεταξύ των μικροκυμάτων και του υπερύθρου. Αν και είναι άφθονος στο σύμπαν, η αδιαφάνεια της ατμόσφαιράς μας καθιστά δύσκολη τη μελέτη της από τη Γη. Οι υδρατμοί στην ατμόσφαιρα συνήθως κρύβονται και παραμορφώνουν τη λήψη φωτεινών και ραδιοκυμάτων που φθάνουν στη Γη από μακρινά μέρη του σύμπαντος, συμπεριλαμβανομένης της περιοχής συχνοτήτων terahertz.
"Ο υδρατμός [στο μεγαλύτερο μέρος της γήινης ατμόσφαιρας] είναι μια σημαντική ταλαιπωρία για αυτά τα μήκη κύματος", λέει ο Zhang. "Η ατμόσφαιρα είναι αρκετά αδιαφανής. Πρέπει λοιπόν να βρούμε έναν χώρο με ελάχιστους υδρατμούς στον αέρα. "
"Ο θόλος Α είναι πολύ υψηλός", λέει. "Είναι ίσως το πιο ξηρό μέρος στο έδαφος που γνωρίζουμε."
Η τοποθεσία είναι τόσο άνυδρη ώστε, αν όλοι οι υδρατμοί σε μια στενή στήλη που εκτείνεται ευθεία από το έδαφος στην άκρη του χώρου συμπυκνώνονται, σύμφωνα με τους ερευνητές, θα σχηματίσουν μια ταινία μικρότερη από περίπου 1 / 250ο της ίντσας ή διπλάσιο από το πλάτος μιας ανθρώπινης τρίχας και περίπου 10 φορές λιγότερο από τους υδρατμούς στα Παρατηρητήρια Mauna Kea της Χαβάης, ένα από τα καλύτερα αστρονομικά παρατηρητήρια στον κόσμο.
Η παγωμένη, άσπρη κορυφή του βουνού που ονομάζεται Θόλος Α, ή ο θόλος Argus, είναι το υψηλότερο σημείο στην Ανταρκτική και ίσως το καλύτερο μέρος στη Γη για να κοιτάξουμε πίσω στο χρόνο στο πώς σχηματίστηκε το σύμπαν. (Ομάδα Plato / AAD) Στην κορυφή του Θόλου Α, είναι ένα smattering των κεραιών κεραίας, μικρά δοχεία μεταφοράς, επιστημονικό εξοπλισμό και πολλά αποτυπώματα που χρειάζονται χρόνια για το χιόνι και τον πενιχρό αέρα για να καλύψει. Χωρίς κόσμο. Ο θόλος Α είναι ένας μη επανδρωμένος σταθμός. Επισκεφθεί μόνο μερικές φορές κάθε χρόνο από συνεργεία συντήρησης που ταξιδεύουν 750 μίλια από την ακτή σε ειδικά εξοπλισμένους ελκυστήρες. Το ταξίδι διαρκεί περίπου τρεις εβδομάδες. Τα μέλη του πληρώματος κοιμούνται στην καμπίνα.
Άλλα παρατηρητήρια και μετεωρολογικοί σταθμοί στο Dome A λειτουργούν από τις κυβερνήσεις της Αυστραλίας και της Κίνας. Αλλά ένα παρατηρητήριο terahertz, χρησιμοποιώντας ένα τηλεσκόπιο πέντε μέτρων, θα ήταν διαφορετικό από τον άλλο εξοπλισμό στον θόλο Α επειδή θα επέτρεπε στους επιστήμονες να δουν τις λεπτομέρειες για το πόσο σημαντικά τμήματα του σύμπαντος σχηματίστηκαν.
"Σε πολύ πρώιμα στάδια τα σύννεφα [του φυσικού αερίου] είναι πολύ πυκνά και κρύα", λέει. "Όταν δοκιμάζετε ένα πολύ κρύο σύμπαν, η ακτινοβολία του μαύρου σώματος πλησιάζει την περιοχή συχνοτήτων όπου λειτουργεί αυτό το τηλεσκόπιο. Είναι καλό για την επιστήμη της προέλευσης: αστέρια, πλανήτες και γαλαξίες. "
Η ακτινοβολία terahertz που φτάνει στη Γη από μακρινούς γαλαξίες έφτασε εκατομμύρια και ακόμη και δισεκατομμύρια χρόνια για να μας φτάσει. Παρατηρώντας αυτό, οι αστρονόμοι θα κοιτούσαν πίσω στο χρόνο σε γεγονότα που έλαβαν χώρα πριν από τον θόλο Α και πριν η Ανταρκτική ήταν μια παγωμένη, πολική σκουπίδια σχεδόν εξίσου έρημη με τους άλλους πλανήτες στο ηλιακό μας σύστημα.
Αλλά προκειμένου να σχεδιαστεί σωστά και να οικοδομηθεί ένα παρατηρητήριο terahertz για να εγκατασταθεί στο Dome A, η ερευνητική ομάδα έπρεπε να μάθει ακριβώς πόσο υδρατμούς βρίσκεται μεταξύ της επιφάνειας του Dome A και της άκρης του χώρου. Και αποδείχθηκε ότι η υπάρχουσα επιστήμη που κάνει φασματική ανάλυση του νερού στην ατμόσφαιρα ήταν κάπως λείπει.
"Το πρόβλημα με αυτό είναι ότι η φασματοσκοπία του νερού δεν είναι καλά βαθμονομημένη στην υπέρυθρη ακτινοβολία", λέει ο Scott Paine, ένας αστροφυσικός επίσης στο Κέντρο Χάρβαρντ-Σμιθσόνιαν για Αστροφυσική και ένας συγγραφέας της επιστολής. "Χρειαζόμασταν λοιπόν ένα όργανο που θα μπορούσε να μετρήσει μέσω της ζώνης καθαρής περιστροφής των υδρατμών. . . . Όπου αυτό έχει ενδιαφερθεί με έναν πολυεπιστημονικό τρόπο, πρέπει να δούμε τα ίδια πράγματα για να διαπιστώσουμε αν και ένας καλός παρατηρητήριος χώρος θα σας βοηθήσει να βελτιώσετε τις γνώσεις μας για τη φασματική απορρόφηση υδρατμών ».
Ο Zhang, ο Paine και οι συνεργάτες τους από την Κίνα, την Ιαπωνία, την Αμερική και την Αυστραλία, με επικεφαλής τον ερευνητή Sheng-Cai Shi, διαπίστωσαν ότι τα δεδομένα τους ήταν επίσης χρήσιμα ως ένα κομμάτι κλιματικής επιστήμης που μπορεί να βοηθήσει τους κλιματολόγους να κατανοήσουν τη δυναμική της υπερθέρμανσης του πλανήτη.
"Η στήλη του αέρα που βλέπετε σας δίνει ένα φυσικό εργαστήριο για να καταλάβετε τι συμβαίνει στην ανώτερη τροπόσφαιρα σε όλο τον πλανήτη", λέει ο Paine. "Το πραγματικό βασικό σημείο είναι ότι οι αστρονόμοι βρίσκονται στο έδαφος προσπαθώντας να κοιτάξουν έξω και η θέα εμποδίζεται κυρίως από υδρατμούς. Και το φαινόμενο του θερμοκηπίου προκαλείται κυρίως από υδρατμούς. "
Η απόκτηση 19 μηνών συνεχών φασματικών παρατηρήσεων από τον θόλο Α δεν ήταν εύκολο έργο. Οι γεννήτριες πετρελαίου ντίζελ είναι γνωστά μανιώδη πράγματα για να συνεχίσουν να εργάζονται μακροπρόθεσμα στις καλύτερες περιστάσεις. Για να διατηρηθεί ο σταθμός που λειτουργεί χωρίς ανθρώπους για να εκτελεί τακτική συντήρηση, οι γεννήτριες αυτομάτως διαπραγματεύονται καθήκοντα μεταξύ τους και επιτρέπουν την περιοδική ανάπαυση. Εάν μια γεννήτρια έσπασε, οι άλλοι είχαν αρκετή ικανότητα να το αντισταθμίσουν. Οι ηλιακοί συλλέκτες μπορούν να παρέχουν ενέργεια για μεγάλο μέρος του έτους αλλά δεν βοηθούν πολύ τους μήνες κατά τους οποίους η πολική περιοχή δεν δέχεται το ηλιακό φως.
Το επόμενο βήμα θα είναι η κατασκευή και εγκατάσταση του παρατηρητηρίου terahertz. Η κινεζική κυβέρνηση κατέβαλε μέχρι σήμερα τα περισσότερα από τα έξοδα για την έρευνα, αλλά δεν έχει οριστικοποιηθεί η συμπληρωματική χρηματοδότηση. "Δεν έχουν το τελικό πράσινο φως για να συνεχίσουν να κατασκευάζονται ακόμα", λέει ο Paine.
