https://frosthead.com

Lovci kosmických skal se chystají napadnout Antarktidu

Po 35 výletech, které pomáhají vědcům procházet po modrých ledových polích Antarktidy, to viděl horský průvodce John Schutt.

Související obsah

  • Big Boom: Nejlepší místa, kde můžete vidět krátery dopadající na meteority
  • Voda na Zemi může být stará jako Země sama
  • Draconid Meteor Shower Peaks Tento týden
  • Chcete-li najít meteority, poslouchejte legendy australských domorodců

"Jednou jsme měli oheň ve stanu, " říká Schutt. "Ten člověk ignoroval naše protokoly a naplnil svůj sporák uvnitř stanu dalším kamenem, protože to bylo chladno a větrno." Musel být vyhozen z pole s popáleninami druhého stupně. “

Porušení protokolu je pravděpodobně pochopitelné: Specifická skupina Schutt pracuje s tábory každý rok v Transantarktických horách ve výšce asi 8000 stop. Jsou vystaveny teplotám pod nulou i v průběhu roku, kdy slunce nikdy nezapadá. Pak jsou tu větrné síly, stísněné obytné místnosti a ohromující fyzická práce.

Ale pro vědce Antarktidy Pátrání po meteoritech to stojí za to, když konečně vyzvednou kus mimozemského světa, který dopadl na Zemi.

Antarktida Hledání meteoritů neboli ANSMET, vedená Case Western Reserve University v Clevelandu, je nehanebným hrdinou planetární vědy. ANSMET shromáždil asi 20 000 meteoritů od svého založení v roce 1976, s ročními počty, které se pohybovaly od 30 do 1 200.

Tyto kosmické skály, získané ze zamrzlé pustiny kolem jižního pólu, byly pro naše pochopení sluneční soustavy neocenitelné. Více než 80 procent mimozemských hornin na světě pocházelo z Antarktidy, shromážděných ANSMETem nebo podobnými programy za zlomek nákladů, které by muselo vyslat robotické vesmírné mise, aby přinesly zpět vzorky.

„ANSMET je pro vědce velkým přínosem, “ říká Jim Karner, vedoucí vědy pro letošní expedici, která odjíždí koncem listopadu. "My vzorky nevlastníme." Jsou kurátori Smithsonianem a NASA Johnson Space Center a jsou skutečně svobodní pro kohokoli na světě, který je chce studovat. “

Meteority shromážděné ANSMETem a dalšími antarktickými polními týmy pocházejí z asteroidů, měsíce a dokonce i Marsu a mohou nás učit o povaze a původu našeho kosmického okolí.

"Existuje spousta studií, které můžete udělat s meteority, " říká Karner. "Říkají nám o vlastnostech naší sluneční soustavy a vývoji planetárních těl." Některé opravdu staré meteority dokonce obsahují pevné kousky minerálů, které předcházejí naší sluneční soustavě. “

Můžeme také použít meteority k tomu, abychom se dozvěděli o utváření našeho vlastního světa. "Jednou z věcí, které můžeme udělat s meteority, je rozvíjet lepší porozumění Zemi, " říká Cari Corriganová, geologka Smithsonianova Národního muzea přírodní historie, která pracuje na klasifikaci meteoritů.

"Pokud dokážeme porozumět složení a složení rané sluneční soustavy, budeme mít mnohem lepší představu o rané skladbě a struktuře Země a procesech, které musely proběhnout, abychom nám poskytli to, co máme nyní."

Mohli bychom dokonce zjistit, jak první život na Zemi pramenil z prvotních chemických interakcí, poznamenává

"Věci, jako jsou aminokyseliny, byly nalezeny v meteoritech za posledních 20 let - výchozí složení pro život na Zemi, " říká Corrigan. "Pokusit se pochopit, co jsme začali a jak jsme začali, nám pomůže pochopit, proč se Země vyvinula tak, jak to bylo."

Členové týmu ANSMET stáhli marťanský meteorit z ledu v Antarktidě. (Christine Flossová) Tým ANSMET sleduje polární ledová pole ve sněžných skútrech hledajících meteority. (Bingkui Maio) Polní tábory ANSMET nejsou pro slabé srdce. (Vincianne Debaille)

Meteority se mohou zhroutit na jakékoli místo na planetě. Ale ze všech míst na Zemi je Antarktida ideálním místem pro shromažďování vzorků meteoritu. Pro začátek jsou velké části kontinentu složeny z ledových plátů postrádajících původní povrchovou horninu. Když prozkoumáte oblast, prakticky každá nalezená hornina je meteorit a tenká černá kůra tvoří horniny, když snášejí svůj ohnivý propad atmosférou, takže je snadno spatřit na modro-bílém pozadí.

"Doslova vytváříme tuto velkou skirmishovou linii a vyjíždíme led na sněžné skútry a sbíráme je ručně, " říká Constantine Tsang, planetární vědec z Jihozápadního výzkumného ústavu v Boulderu a první člen terénního týmu ANSMET. "Lidé říkají, že 50 procent ANSMETu právě táhne sh-t, " směje se.

Roli hraje také geologická aktivita podél Transantarktických hor. Jak Východoarktická ledová pokrývka sklouzává dolů do Rossova moře, přichází do styku s Transantarktickými horami a starý, hluboký led je nucen k povrchu. To povznáší meteority, které narazily na kontinent již dávno, čímž se zvýšila čísla, která lze nalézt v polní sezóně.

Zkombinujte tento proces s erozí ledu ze silného větru a sublimace a některé oblasti se mohou pochlubit neuvěřitelně vysokou koncentrací všech typů meteoritů, jen čekají, až vědci přijdou nabrat. Tyto meteority mohly ovlivnit Zemi méně než rok předem nebo před více než 10 000 lety, což nabízí širokou škálu možných mateřských zdrojů.

Oblast známá jako Miller Range je jedním z nejlukrativnějších míst se stovkami meteoritů na čtvereční míli, což je důvod, proč tento rok představuje ANSMET devátou návštěvu regionu.

"Našli jsme každý myslitelný typ meteoritu v Miller Range, " říká Karner. "Byla to tak velká škála rozmanitosti."

A co je nejdůležitější, všechno to štědrosti je krásně zachováno v zamrzlé pustině Antarktidy. Chemické látky a minerály na Zemi mohou poškodit složení vzorků meteoritu, což omezuje jejich vědeckou hodnotu. Rovněž voda změní mineralogii meteoritu. Ale v pouštích Antarktidy, kde je vlhkost minimální, jsou meteority v podstatě kryogenně zachovány.

Když se polní sezóna rozvine, je roční výprava z ANSMETu odesílána do Johnsonova vesmírného centra NASA v Houstonu v Texasu. NASA vytváří počáteční popisy meteoritů a třídí je do obecných kategorií. Kousek odštěpený z každého z nich je poté odeslán Smithsonianovi k další klasifikaci a Smithsonian dvakrát ročně vydává zpravodaj se seznamem všech meteoritů ve svém katalogu, takže vědecké instituce mohou požadovat vzorky.

Klasifikace meteoritů je poměrně složitá, s různými typy roztříděnými podle chemického složení, mineralogie, přítomnosti určitých prvků a mateřského těla, ze kterého se meteorit odlomil. Ale meteority lze obecně rozdělit do čtyř skupin: chondrité, achondrity, kamenné železo a železo.

Tento lesklý plátek pochází z jednoho z prvních železných meteoritů nalezených v Antarktidě, získaného z Derrick Peak v roce 1978. Hromada kovové slitiny je pravděpodobně z jádra velkého asteroidu. (Brendan McCabe) Nachází se v oblasti Cumulus Hills v Antarktidě v roce 2004, tento plátek kosmické skály je pallasit, druh meteoritu, který se skládá z velkých krystalů olivinu suspendovaných ve slitině železa a niklu. (Brendan McCabe) Tento meteorit, který byl nalezen v Alan Hills v roce 1984, žije nechvalně, protože marťanská hornina obsahuje fosilní příznaky mimozemských mikrobů. Zatímco toto tvrzení je sporné, kosmická hornina drží minerály, které se mohou tvořit pouze v přítomnosti tekuté vody a nabízejí první čistě chemické stopy, které voda teče na starověkém Marsu. (Brendan McCabe) Může to být zasazeno do fóliového obalu, ale nesnažte se ho ochutnat. Tento meteorit, nalezený na ledovém poli LaPaz v roce 2002, je vzácným kusem měsíce. (Brendan McCabe) Expedice ANSMET z let 2003-04 se vrátila s tímto marťanským meteoritem, o kterém se předpokládá, že pochází z lávového toku datovaného asi 1, 3 miliardy let. (Brendan McCabe) Tato kosmická skála, nalezená v Patuxent Range v roce 1991, je chondrit s neobvykle velkým počtem děr (nazývaných vesikuly). Skenování CAT a další analytické testy ukázaly, že tento meteorit pravděpodobně zlomil mateřský asteroid během vysokorychlostní srážky asi před 4, 4 miliardami let. (Brendan McCabe) Tento vesmírný kámen, obyčejný chondrit, byl prvním meteoritem, který našel tým ANSMET. To bylo získáno z oblasti Alan Hills v roce 1976. (Brendan McCabe)

Chondrity jsou meteority, které obsahují chondruly - kulatá zrna, která se zpočátku tvořila z roztavených kapiček během prvních dnů sluneční soustavy a poté se začlenila do existujících asteroidů. Tyto meteority byly od doby, kdy se sluneční soustava vytvořila asi před 4, 6 miliardami let, do značné míry nezměněny a představují více než 80 procent všech našich vzorků meteoritů.

"Důvod, proč se díváme zpět na chondrity, je ten, že si myslíme, že jsou výchozím materiálem pro všechno ostatní, " říká Corrigan.

Achondrity jsou právě naopak: meteority, které neobsahují chondruly: „Achondrity představují určitý druh geologického procesu; něco se jim stalo, aby buď roztavily chondruly nebo roztavily celý asteroid, “říká Corrigan.

Dva z nejvzácnějších a nejzajímavějších typů meteoritů jsou achondrity: lunární a marťanský. Skály z těchto světů prošly významnými geologickými změnami a pochopení, že metamorfóza nám může říct, jaké bylo každé tělo v průběhu času. Například marťanský meteorit poskytl první ryze chemický důkaz, že voda kdysi teče na starověkém Marsu.

"Marťanský meteorit Allan Hills 84001 obsahuje uhličitanové minerály, které vyžadují kapalnou vodu, aby se vytvořily, " říká Corrigan.

Kamenité meteority, které jsou téměř stejnými částmi kovových a silikátových minerálů, zahrnují možná nejatraktivnější ze všech meteoritů, pallasity. Tyto kosmické skály se skládají z velkých krystalů olivinu suspendovaných ve slitině železo-nikl, což vytváří výrazný vizuální kontrast. Studie těchto ohromujících vzorků naznačují, že pocházejí z velkých asteroidů, které se diferencovaly do vrstev. Kovová směs je pravděpodobně z oblasti přechodu mezi pláštěm a jádrem.

Konečně, železné meteority jsou téměř úplně vyrobeny ze slitiny niklu a železa, která se tvoří v jádrech velkých asteroidů a dalších skalních kosmických objektů. Rodičovská těla železných meteoritů musela být zničena při srážkách, aby mohl základní materiál uniknout a zahájit jeho trajektorii směrem k Zemi.

Zatímco dosud shromážděné meteority odemkly tato a další kosmická tajemství, na vesmírném mrazáku v Antarktidě čeká objev více vesmírných hornin, takže pro ANSMET je letošní polní sezóna běžným obchodem.

Neexistuje způsob, jak říct, co najdou, dokud se nedostanou na led a nezačnou sbírat vzorky. Vědecké objevy, že výtěžek hornin bude v budoucnu proveden tisíce kilometrů, měsíce nebo dokonce roky, v laboratořích, které vyžadují meteority dlouho poté, co jsou nalezeny.

"Máme toho hodně, " říká Tsang. "Ale čím více můžeme sbírat, tím více dokážeme analyzovat a porozumět jim."

Lovci kosmických skal se chystají napadnout Antarktidu