https://frosthead.com

Οι κυνηγοί διαστημικών βράχων είναι έτοιμοι να εισβάλουν στην Ανταρκτική

Μετά από 35 ταξίδια βοηθώντας τους επιστήμονες να διασχίζουν τα γαλάζια πεδία πάγου της Ανταρκτικής, ο οδηγός βουνού John Schutt το έχει δει όλα.

σχετικό περιεχόμενο

  • Μεγάλη έκρηξη: Τα καλύτερα μέρη για να δείτε τους κρατήρες επιπτώσεων μετεωρίτη
  • Το νερό της Γης μπορεί να είναι τόσο παλιά όσο και η Γη
  • Οι κορυφές Ντουκόνιντ Meteor Shower αυτή την εβδομάδα
  • Για να βρείτε μετεωρίτες, ακούστε τους θρύλους των αυριανών Αβοριγίνων

"Μια φορά είχαμε μια φωλιά σκηνής", λέει ο Schutt. "Το άτομο αγνόησε τα πρωτόκολλά μας και γεμίζει τη σόμπα μέσα στη σκηνή με μια άλλη σόμπα, γιατί ήταν κρύα και θυελλώδης. Πρέπει να βγει από το χωράφι με εγκαύματα δευτέρου βαθμού. "

Η παραβίαση του πρωτοκόλλου είναι μάλλον κατανοητή: Η συγκεκριμένη ομάδα Schutt εργάζεται με στρατόπεδα κάθε χρόνο στα βουνά του Transantarctic σε υψόμετρο περίπου 8000 ποδιών. Αντιμετωπίζουν θερμοκρασίες κάτω από το μηδέν, ακόμη και σε μια εποχή του χρόνου, όταν ο ήλιος δεν ρυθμίζει ποτέ. Έπειτα, υπάρχουν οι άνεμοι φαινομενικής δύναμης, οι περιορισμένοι χώροι διαβίωσης και η φυσική εργασία.

Αλλά για τους επιστήμονες της Ανταρκτικής αναζήτησης για τους Μετεωρίτες, αξίζει τον κόπο όταν παίρνουν επιτέλους ένα κομμάτι ενός εξωγήινου κόσμου που η συντριβή προσγειώθηκε στη Γη.

Με επικεφαλής το πανεπιστήμιο Case Western Reserve στο Κλίβελαντ, η Ανταρκτική αναζήτηση μετεωριτών, ή η ANSMET, είναι ο μη γνωστός ήρωας της πλανητικής επιστήμης. Το ANSMET έχει συλλέξει περίπου 20.000 μετεωρίτες από το σχηματισμό του το 1976, με ετήσιες μετρήσεις που κυμαίνονται από 30 έως πάνω από 1.200.

Αυτοί οι διαστημικοί βράχοι, που ανακτήθηκαν από τα κατεψυγμένα απόβλητα γύρω από τον Νότιο Πόλο, ήταν ανεκτίμητοι για την κατανόηση του ηλιακού μας συστήματος. Πάνω από το 80% των εξωγήινων πετρωμάτων του κόσμου προέρχονται από την Ανταρκτική, που συλλέγονται από την ANSMET ή παρόμοια προγράμματα για ένα μέρος του κόστους που θα χρειαζόταν για να στείλουν αποστολές ρομποτικού διαστήματος για να φέρουν πίσω δείγματα.

"Το ANSMET ήταν ένα μεγάλο πλεονέκτημα για τους επιστήμονες", λέει ο Jim Karner, επικεφαλής της επιστήμης για τη φετινή εκστρατεία, η οποία αναχωρεί στα τέλη Νοεμβρίου. "Δεν διαθέτουμε τα δείγματα. Είναι επιμελημένοι από το διαστημικό κέντρο Smithsonian και το Johnson Space Center της NASA και είναι πραγματικά ελεύθεροι σε οποιονδήποτε στον κόσμο που θέλει να τις μελετήσει ».

Οι μετεωρίτες που συλλέγονται από την ομάδα ANSMET και άλλες ομάδες της Ανταρκτικής προέρχονται από τους αστεροειδείς, το φεγγάρι και ακόμη και από τον Άρη και μπορούν να μας διδάξουν για τη φύση και την προέλευση της κοσμικής γειτονιάς μας.

"Υπάρχουν πολλές μελέτες που μπορείτε να κάνετε με μετεωρίτες", λέει ο Karner. "Μας λένε για τις ιδιότητες του ηλιακού μας συστήματος και για την εξέλιξη των πλανητικών σωμάτων. Ορισμένοι παλιότεροι μετεωρίτες έχουν ακόμη και στερεά κομμάτια ορυκτών που προηγούνται του ηλιακού μας συστήματος. "

Μπορούμε επίσης να χρησιμοποιήσουμε μετεωρίτες για να μάθουμε για το σχηματισμό του δικού μας κόσμου. "Ένα πράγμα που μπορούμε να κάνουμε με τους μετεωρίτες είναι να αναπτύξουμε μια καλύτερη κατανόηση της Γης", λέει ο Cari Corrigan, γεωλόγος στο Εθνικό Μουσείο Φυσικής Ιστορίας του Smithsonian που εργάζεται για την ταξινόμηση των μετεωρίτων.

"Εάν κατανοήσουμε τη σύνθεση και τη σύνθεση του πρώιμου ηλιακού συστήματος, θα έχουμε μια πολύ καλύτερη εικόνα της πρόωρης σύνθεσης και της δομής της Γης και των διαδικασιών που έπρεπε να λάβουν χώρα για να μας δώσουν αυτό που έχουμε τώρα".

Μπορούμε ακόμη να ανακαλύψουμε πώς η πρώτη ζωή στη Γη ξεπήδησε από πρωταρχικές χημικές αλληλεπιδράσεις, σημειώνει

"Πράγματα όπως τα αμινοξέα έχουν βρεθεί σε μετεωρίτες τα τελευταία 20 χρόνια - οι αρχικές συνθέσεις για τη ζωή στη Γη", λέει ο Corrigan. «Προσπαθώντας να καταλάβουμε τι ξεκινήσαμε, και τι ξεκινήσαμε με, θα μας βοηθήσει να καταλάβουμε γιατί η Γη εξελίχθηκε όπως έκανε».

Τα μέλη της ομάδας ANSMET τραβούν έναν μετεωρίτη από τον Άρη στην Ανταρκτική. (Χριστίνα Floss) Η ομάδα του ANSMET καθαρίζει τα πολικά πεδία πάγου σε χιονοκίνητα οχήματα που αναζητούν μετεωρίτες. (Bingkui Maio) Τα στρατόπεδα ANSMET δεν είναι για τα αχνά της καρδιάς. (Vincianne Debaille)

Οι μετεωρίτες μπορούν να έρθουν να καταρρεύσουν σε οποιοδήποτε σημείο του πλανήτη. Αλλά από όλα τα σημεία στη Γη, η Ανταρκτική είναι το ιδανικό μέρος για τη συλλογή δειγμάτων μετεωριτών. Για αρχάριους, τα μεγάλα τμήματα της ηπείρου αποτελούνται από φύλλα πάγου χωρίς τοπικό βράχο επιφάνειας. Όταν καθαρίζετε την περιοχή, σχεδόν κάθε βράχος που βρέθηκε είναι ένας μετεωρίτης και ο λεπτός μαύρος φλοιός που σχηματίζουν τα βράχια καθώς υπομένουν τη φλόγα τους από την ατμόσφαιρα τους καθιστά εύκολο να εντοπιστούν ενάντια στο γαλάζιο λευκό φόντο.

"Κυριολεκτικά σχηματίζουμε αυτή τη μεγάλη γραμμή αψιμαχιών και ανεβάζουμε τον πάγο σε snowmobiles και τα συλλέγουμε με το χέρι", λέει ο Κωνσταντίνος Τσάνγκ, ένας πλανητικός επιστήμονας στο Νοτιοδυτικό Ινστιτούτο Ερευνών στο Boulder και ένα μέλος του πρώτου πεδίου της ομάδας ANSMET. "Οι άνθρωποι λένε ότι το 50 τοις εκατό του ANSMET απλώς τραβάει sh-t γύρω, " γελάει.

Η γεωλογική δραστηριότητα κατά μήκος των οροσειρών του Transantarctic παίζει επίσης ρόλο. Καθώς το φύλλο πάγου της Ανατολικής Ανταρκτικής ολισθαίνει στη Θάλασσα του Ross, έρχεται σε επαφή με τα βουνά του Transantarctic, και ο παλιός, βαθύς πάγος αναγκάζεται στην επιφάνεια. Αυτό ανεβάζει μετεωρίτες που έπεσαν στην ήπειρο εδώ και πολύ καιρό, αυξάνοντας τους αριθμούς από ό, τι μπορεί να βρεθεί σε μια εποχή του πεδίου.

Συνδυάστε αυτή τη διαδικασία με τη διάβρωση του πάγου από τους ισχυρούς ανέμους και την εξάχνωση, και ορισμένες περιοχές μπορούν να καυχηθούν με απίστευτα υψηλές συγκεντρώσεις όλων των τύπων μετεωριτών, περιμένοντας τους επιστήμονες να τους βγάλουν. Αυτοί οι μετεωρίτες ίσως έχουν επηρεάσει τη Γη λιγότερο από ένα χρόνο πριν ή πριν από περισσότερα από 10.000 χρόνια, προσφέροντας ένα ευρύ φάσμα πιθανών γονικών πηγών.

Μια περιοχή γνωστή ως Miller Range είναι μία από τις πιο κερδοφόρες περιοχές, με εκατοντάδες μετεωρίτες ανά τετραγωνικό μίλι, γι 'αυτό φέτος αποτελεί την ένατη επίσκεψη της ANSMET στην περιοχή.

"Βρήκαμε κάθε πιθανό τύπο μετεωρίτη στην περιοχή Miller Range", λέει ο Karner. "Έτσι ήταν αυτό το μεγάλο εύρος ποικιλομορφίας."

Το πιο σημαντικό, όλα αυτά τα γενναιοδωρία είναι όμορφα διατηρημένα στην κατεστραμμένη καταστροφή της Ανταρκτικής. Οι χημικές ουσίες και τα ανόργανα άλατα στη Γη μπορούν να καταστρέψουν τη σύνθεση δειγμάτων μετεωρίτη, περιορίζοντας την επιστημονική τους αξία. Ακόμα και το νερό θα μεταβάλει την ορυκτολογία ενός μετεωρίτη. Αλλά στις ερήμους της Ανταρκτικής, όπου η υγρασία είναι ελάχιστη, οι μετεωρίτες ουσιαστικά διατηρούνται κρυογονικά.

Όταν μια εποχή πεδίου περαστεί, η ετήσια μεταφορά από την ANSMET αποστέλλεται στο διαστημικό κέντρο Johnson της NASA στο Χιούστον του Τέξας. Η NASA δημιουργεί αρχικές περιγραφές των μετεωριτών και τις ταξινομεί σε γενικές κατηγορίες. Ένα κομμάτι κομμένο από το καθένα στη συνέχεια στέλνεται στον Smithsonian για περαιτέρω ταξινόμηση και δύο φορές το χρόνο ο Smithsonian δημοσιεύει ένα ενημερωτικό δελτίο με κατάλογο όλων των μετεωριτών στον κατάλογό του, έτσι ώστε τα επιστημονικά ιδρύματα να μπορούν να ζητήσουν δείγματα.

Η ταξινόμηση των μετεωρίτων είναι μάλλον πολύπλοκη, με διαφορετικούς τύπους που ταξινομούνται από τη χημική σύνθεση, την ορυκτολογία, την παρουσία ορισμένων στοιχείων και το γονικό σώμα από το οποίο έσπασε ο μετεωρίτης. Αλλά οι μετεωρίτες μπορούν γενικά να ταξινομηθούν σε τέσσερις ομάδες: χοντρίτες, αχονδρίτες, πέτρινο σίδηρο και σίδηρο.

Αυτή η λαμπερή φέτα είναι από έναν από τους πρώτους μετεωρίτες σιδήρου που βρέθηκαν στην Ανταρκτική και ανακτήθηκαν από το Derrick Peak το 1978. Το κομμάτι από κράμα μετάλλου είναι πιθανώς από τον πυρήνα ενός μεγάλου αστεροειδούς. (Brendan McCabe) Βρίσκεται στην περιοχή Cumulus Hills της Ανταρκτικής το 2004, αυτή η φέτα του διαστημικού ροκ είναι ένας παλαίτης, ένας τύπος μετεωρίτη που αποτελείται από μεγάλους κρυστάλλους ολιβίνης που αιωρούνται σε κράμα σιδήρου-νικελίου. (Brendan McCabe) Βρισκόμενος στο Alan Hills το 1984, ο μετεωρίτης αυτός ζει με αμαρτία, καθώς το άρκτο βράχο λέγεται ότι περιέχει ορυκτά σημάδια αλλοδαπών μικροβίων. Ενώ ο ισχυρισμός αυτός αμφισβητείται, το διαστημικό βράχο περιέχει ορυκτά που μπορούν να σχηματιστούν μόνο παρουσία υγρού νερού, προσφέροντας τις πρώτες καθαρά χημικές ενδείξεις ότι το νερό έρεε στον αρχαίο Άρη. (Brendan McCabe) Μπορεί να έρθει σε ένα περιτύλιγμα αλουμινίου, αλλά μην προσπαθήσετε να το δοκιμάσετε. Αυτός ο μετεωρίτης, που βρέθηκε στο πάγο του LaPaz το 2002, είναι ένα σπάνιο κομμάτι του φεγγαριού. (Brendan McCabe) Η αποστολή ANSMET του 2003-04 επέστρεψε με αυτόν τον μετεωρίτη του Άρη, που θεωρείται ότι προέρχεται από μια ροή λάβας που χρονολογείται από περίπου 1, 3 δισεκατομμύρια χρόνια. (Brendan McCabe) Αυτός ο διαστημικός βράχος, που βρέθηκε στο Patuxent Range το 1991, είναι ένας χονδρίτης με έναν ασυνήθιστα υψηλό αριθμό οπών (που ονομάζονται κυστίδια). Οι σαρώσεις CAT και άλλες αναλυτικές δοκιμές έδειξαν ότι αυτός ο μετεωρίτης πιθανότατα έσπασε τον μητρικό αστεροειδή κατά τη διάρκεια σύγκρουσης υψηλής ταχύτητας περίπου 4, 4 δισεκατομμύρια χρόνια πριν. (Brendan McCabe) Αυτός ο διαστημικός βράχος, ένας συνηθισμένος χονδρίτης, ήταν ο πρώτος μετεωρίτης που βρέθηκε από την ομάδα ANSMET. Ανακτήθηκε από την περιοχή Alan Hills το 1976. (Brendan McCabe)

Οι χονδρίτες είναι μετεωρίτες που περιέχουν χονδροειδείς στρογγυλεμένους κόκκους που αρχικά σχηματίστηκαν από τετηγμένα σταγονίδια κατά τις πρώτες ημέρες του ηλιακού συστήματος και στη συνέχεια ενσωματώθηκαν σε υπάρχοντες αστεροειδείς. Αυτοί οι μετεωρίτες έχουν αλλάξει σε μεγάλο βαθμό από τότε που το ηλιακό σύστημα σχηματίστηκε πριν από 4, 6 δισεκατομμύρια χρόνια, και αντιπροσωπεύουν πάνω από το 80% όλων των δειγμάτων μετεωριτών.

"Ο λόγος που κοιτάζουμε πίσω στους χονδρίτες είναι επειδή πιστεύουμε ότι είναι το αρχικό υλικό για όλα τα άλλα", λέει ο Corrigan.

Οι Αχονδρίτες είναι ακριβώς το αντίθετο: μετεωρίτες που δεν περιέχουν χονδροειδή: "Οι Αχονδρίτες αποτελούν κάποια γεωλογική διαδικασία. κάτι τους συνέβη είτε για να λιώσει τα χονδροειδή είτε για να λιώσει ολόκληρο τον αστεροειδή ", λέει ο Corrigan.

Δύο από τους σπανιότερους και πιο ενδιαφέροντες τύπους μετεωριτών είναι αχονδριώτες: σεληνιακοί και αρειανικοί. Οι βράχοι από αυτούς τους κόσμους έχουν υποστεί σημαντικές γεωλογικές μεταβολές και η κατανόηση ότι η μεταμόρφωση μπορεί να μας πει ποιο είναι το κάθε σώμα με την πάροδο του χρόνου. Ένας μετεωρίτης του Άρη, για παράδειγμα, παρείχε τις πρώτες καθαρά χημικές ενδείξεις ότι το νερό ρέει κάποτε στον αρχαίο Άρη.

"Ο μετεωρίτης του Άρη Allan Hills 84001 περιέχει ανθρακικά άλατα που απαιτούν υγρό νερό", λέει ο Corrigan.

Οι μετεωρίτες πέτρας-σιδήρου, που είναι σχεδόν ίσα μέρη μετάλλων και πυριτικών μετάλλων, περιλαμβάνουν ίσως το πιο ελκυστικό από όλους τους μετεωρίτες, τους παλαζίτες. Αυτοί οι διαστημικοί βράχοι αποτελούνται από μεγάλους κρυστάλλους ολιβίνης που αιωρούνται σε κράμα σιδήρου-νικελίου, δημιουργώντας μια εντυπωσιακή οπτική αντίθεση. Μελέτες αυτών των εκπληκτικών δειγμάτων υποδηλώνουν ότι προέρχονται από μεγάλους αστεροειδείς που διαφοροποιούνται σε στρώματα. Το μεταλλικό μίγμα είναι πιθανό από την περιοχή μετάβασης μεταξύ του μανδύα και του πυρήνα.

Τέλος, οι μετεωρίτες σιδήρου είναι σχεδόν εξ ολοκλήρου κατασκευασμένοι από κράμα νικελίου-σιδήρου που σχηματίζεται στους πυρήνες των μεγάλων αστεροειδών και άλλων βραχώδεις κοσμικούς αντικειμενικούς φακούς. Τα γονικά σώματα των μετεωριτών σιδήρου έπρεπε να καταστραφούν σε συγκρούσεις για να ξεφύγει το υλικό του πυρήνα και να ξεκινήσει τη τροχιά του προς τη Γη.

Ενώ οι μετεωρίτες που έχουν συγκεντρωθεί μέχρι στιγμής έχουν ξεκλειδώσει αυτά τα και άλλα κοσμικά μυστήρια, οι περισσότεροι χώροι βράχοι περιμένουν ανακάλυψη στον κοσμικό καταψύκτη της Ανταρκτικής, οπότε για την ANSMET, η φετινή σεζόν είναι συνήθης.

Δεν υπάρχει τρόπος να πούμε τι θα βρουν μέχρι να βγουν από τον πάγο και να αρχίσουν να συλλέγουν δείγματα και οι επιστημονικές ανακαλύψεις ότι η απόδοση των βράχων θα γίνει χιλιάδες μίλια μακριά, μήνες ή και χρόνια στο μέλλον, σε εργαστήρια που ζητούν τους μετεωρίτες πολύ καιρό αφού βρεθούν.

"Έχουμε πολλά, " λέει ο Tsang. "Όσο περισσότερο μπορούμε να συλλέξουμε, τόσο περισσότερο μπορούμε να αναλύσουμε και να καταλάβουμε".

Οι κυνηγοί διαστημικών βράχων είναι έτοιμοι να εισβάλουν στην Ανταρκτική