https://frosthead.com

Охотники за космическими скалами собираются вторгнуться в Антарктиду

После 35 поездок, помогающих ученым пройти через синие ледяные поля Антарктиды, горный гид Джон Шутт все это увидел.

Связанный контент

  • Большой бум: лучшие места, где можно увидеть кратеры метеоритов
  • Вода Земли может быть такой же старой, как и сама Земля
  • Пики метеорного потока Драконид на этой неделе
  • Чтобы найти метеориты, слушайте легенды австралийских аборигенов

«Однажды у нас загорелась палатка», - говорит Шутт. «Человек проигнорировал наши протоколы, и он наполнил свою печь в палатке другой печью, потому что было холодно и ветрено. Его пришлось вывести с поля с ожогами второй степени ».

Нарушение протокола, вероятно, понятно: конкретная группа Шутта каждый год работает с лагерями в Трансантарктических горах на высоте около 8000 футов. Они сталкиваются с минусовой температурой даже в то время года, когда солнце никогда не заходит. Затем идут ветры с силой ветра, тесные жилые помещения и непосильный физический труд.

Но для ученых Антарктического Поиска Метеоритов все это того стоит, когда они, наконец, подберут кусок инопланетного мира, который упал на Землю.

Антарктический поиск метеоритов, или ANSMET, возглавляемый Case Western Reserve University в Кливленде, является незамеченным героем планетарной науки. ANSMET собрал около 20 000 метеоритов с момента его образования в 1976 году, причем ежегодное количество варьировалось от 30 до более 1200.

Эти космические камни, извлеченные из замерзшей пустоши вокруг Южного полюса, были неоценимы для нашего понимания Солнечной системы. Более 80 процентов внеземных пород в мире поступили из Антарктиды, собранные ANSMET или аналогичными программами за небольшую долю затрат, которые потребуются для отправки роботизированных космических миссий для получения образцов.

«ANSMET был большим благом для ученых», - говорит Джим Карнер, научный руководитель экспедиции этого года, которая отправляется в конце ноября. «Мы не владеем образцами. Их курирует космический центр имени Джонсона в Смитсоновском институте и НАСА, и они действительно свободны для всех в мире, кто хочет их изучать ».

Метеориты, собранные ANSMET и другими антарктическими полевыми командами, происходят от астероидов, луны и даже Марса, и они могут рассказать нам о природе и происхождении нашего космического соседства.

«Существует множество исследований, которые вы можете провести с метеоритами», - говорит Карнер. «Они рассказывают нам о свойствах нашей солнечной системы и эволюции планетных тел. У некоторых действительно старых метеоритов даже есть твердые кусочки минералов, которые предшествовали нашей солнечной системе ».

Мы также можем использовать метеориты, чтобы узнать о формировании нашего собственного мира. «Одна вещь, которую мы можем сделать с метеоритами, это развить лучшее понимание Земли», - говорит Кари Корриган, геолог из Смитсоновского национального музея естественной истории, который работает над классификацией метеоритов.

«Если мы сможем понять состав и структуру ранней Солнечной системы, у нас будет намного лучшая картина раннего состава и структуры Земли и процессов, которые должны были произойти, чтобы дать нам то, что мы имеем сейчас».

Мы могли бы даже обнаружить, как первая жизнь на Земле возникла из первичных химических взаимодействий, отмечает она

«Такие вещи, как аминокислоты, были обнаружены в метеоритах за последние 20 лет - исходные композиции для жизни на Земле», - говорит Корриган. «Попытка понять, с чего мы начали и с чего начали, поможет нам понять, почему Земля эволюционировала так, как это произошло».

Члены команды ANSMET тянут марсианский метеорит со льда в Антарктиде. (Кристина Флосс) Команда ANSMET исследует полярные ледяные поля на снегоходах в поисках метеоритов. (Бинкуй Майо) Полевые лагеря ANSMET не для слабонервных. (Винчиан Дебай)

Метеориты могут обрушиться на любую точку планеты. Но из всех точек на Земле Антарктида является идеальным местом для сбора образцов метеоритов. Для начала, большие части континента состоят из ледяных щитов, лишенных местных поверхностных пород. Когда вы обыскиваете местность, практически каждая найденная скала является метеоритом, и тонкая черная корка, которую образуют скалы, когда они выдерживают свое огненное погружение в атмосферу, позволяет легко заметить их на сине-белом фоне.

«Мы буквально просто формируем эту большую линию перестрелок, подымаем лед на снегоходах и собираем их вручную», - говорит Константин Цанг, ученый-планетолог из Юго-западного научно-исследовательского института в Боулдере и первоклассный член полевой группы ANSMET. «Люди говорят, что 50 процентов ANSMET просто таскают», - смеется он.

Геологическая активность вдоль Трансантарктических гор также играет свою роль. По мере того как ледяной покров Восточной Антарктики опускается в море Росса, он вступает в контакт с Трансантарктическими горами, и старый глубокий лед вытесняется на поверхность. Это поднимает метеориты, которые упали на континент давно, увеличивая количество, которое можно найти в течение полевого сезона.

Объедините этот процесс с ледяной эрозией из-за сильных ветров и сублимации, и некоторые районы могут похвастаться невероятно высокой концентрацией всех типов метеоритов, просто ожидая, когда ученые приедут, чтобы собрать их. Эти метеориты могли воздействовать на Землю менее чем за год до или более 10 000 лет назад, предлагая широкий спектр возможных исходных источников.

Район, известный как хребет Миллера, является одним из самых прибыльных мест с сотнями метеоритов на квадратную милю, поэтому в этом году отмечается девятое посещение ANSMET региона.

«Мы нашли все мыслимые типы метеоритов в диапазоне Миллера», - говорит Карнер. «Так что это был большой диапазон разнообразия».

Самое главное, что вся эта щедрость прекрасно сохранилась на замерзшей пустынной территории Антарктиды. Химикаты и минералы на Земле могут повредить состав образцов метеоритов, ограничивая их научную ценность. Даже вода изменит минералогию метеорита. Но в пустынях Антарктиды, где влажность минимальна, метеориты по существу криогенно сохранены.

Когда завершается полевой сезон, ежегодный рейс ANSMET отправляется в Космический центр имени Джонсона НАСА в Хьюстоне, штат Техас. НАСА создает первоначальные описания метеоритов и сортирует их по общим категориям. Часть, отколотая от каждого, затем отправляется в Смитсоновский институт для дальнейшей классификации, и два раза в год Смитсоновский институт публикует информационный бюллетень со списком всех метеоритов в своем каталоге, чтобы научные учреждения могли запрашивать образцы.

Классификация метеоритов довольно сложна, с различными типами, классифицированными по химическому составу, минералогии, наличию определенных элементов и материнского тела, от которого отделился метеорит. Но метеориты обычно можно разделить на четыре группы: хондриты, ахондриты, каменистое железо и железо.

Этот блестящий срез от одного из первых железных метеоритов, найденных в Антарктиде, обнаруженных на Пике Деррик в 1978 году. Кусок металлического сплава, вероятно, находится в ядре большого астероида. (Брендан МакКейб) Обнаруженный в 2004 году в районе Кумулюс-Хиллз в Антарктиде, этот кусочек космической породы представляет собой паллазит, тип метеорита, состоящий из крупных кристаллов оливина, взвешенных в железо-никелевом сплаве. (Брендан МакКейб) Этот метеорит, найденный в Алан-Хиллз в 1984 году, живет в позоре, поскольку в марсианской скале содержатся ископаемые следы чужеродных микробов. Пока это утверждение оспаривается, космическая скала содержит минералы, которые могут образовываться только в присутствии жидкой воды, предлагая первые чисто химические подсказки о том, что вода текла на древнем Марсе. (Брендан МакКейб) Он может быть укрыт фольгой, но не пытайтесь его попробовать. Этот метеорит, найденный на ледяном поле ЛаПаз в 2002 году, является редким кусочком луны. (Брендан МакКейб) Экспедиция ANSMET 2003-04 вернулась с этим марсианским метеоритом, предположительно из лавового потока, возникшего около 1, 3 миллиарда лет назад. (Брендан МакКейб) Эта космическая порода, найденная на хребте Патаксент в 1991 году, представляет собой хондрит с необычно большим количеством отверстий (называемых пузырьками). Сканирование КАТ и другие аналитические тесты показали, что этот метеорит, вероятно, сломал свой родительский астероид во время высокоскоростного столкновения около 4, 4 миллиарда лет назад. (Брендан МакКейб) Этот космический камень, обычный хондрит, был первым метеоритом, найденным командой ANSMET. Он был найден в регионе Алан-Хиллз в 1976 году. (Брендан МакКейб)

Хондриты - это метеориты, которые содержат хондры - круглые зерна, которые первоначально формировались из расплавленных капелек в первые дни солнечной системы, а затем включались в существующие астероиды. Эти метеориты практически не изменились с тех пор, как Солнечная система сформировалась около 4, 6 миллиардов лет назад, и на них приходится более 80 процентов всех наших образцов метеоритов.

«Причина, по которой мы оглядываемся назад на хондриты, заключается в том, что мы думаем, что они являются исходным материалом для всего остального», - говорит Корриган.

Ахондриты как раз наоборот: метеориты, которые не содержат хондр: «Ахондриты представляют собой некий геологический процесс; что-то случилось с ними, чтобы расплавить хондру или расплавить весь астероид », - говорит Корриган.

Два самых редких и интересных типа метеоритов - ахондриты: лунный и марсианский. Скалы из этих миров претерпели значительные геологические изменения, и понимание того, что метаморфозы могут сказать нам, каким было каждое тело с течением времени. Например, марсианский метеорит предоставил первое чисто химическое доказательство того, что вода когда-то текла по древнему Марсу.

«Марсианский метеорит Allan Hills 84001 содержит карбонатные минералы, для образования которых требуется жидкая вода», - говорит Корриган.

Каменно-железные метеориты, которые являются почти равными частями металлических и силикатных минералов, включают, пожалуй, самый привлекательный из всех метеоритов, паллазиты. Эти космические камни состоят из крупных кристаллов оливина, подвешенных в железо-никелевом сплаве, создавая поразительный визуальный контраст. Исследования этих потрясающих образцов показывают, что они происходят из крупных астероидов, которые дифференцировались в слои. Металлическая смесь, вероятно, из области перехода между мантией и ядром.

Наконец, железные метеориты почти полностью сделаны из никель-железного сплава, который образуется в ядрах крупных астероидов и других каменистых космических объектов. Родительские тела железных метеоритов должны были быть разрушены в результате столкновений, чтобы материал ядра мог вырваться и начать движение по направлению к Земле.

В то время как собранные до сих пор метеориты открыли эти и другие космические загадки, в космическом морозильнике Антарктики еще много космических камней ждут своего открытия, поэтому для ANSMET полевой сезон в этом году - обычный бизнес.

Невозможно сказать, что они найдут, пока они не выйдут на лед и не начнут собирать образцы, и научные открытия, которые принесут камни, будут сделаны за тысячи миль, через месяцы или даже годы, в лабораториях, которые запрашивают метеориты. долго после того, как они найдены.

«У нас много», - говорит Цанг. «Но чем больше мы можем собирать, тем больше мы можем анализировать и понимать».

Охотники за космическими скалами собираются вторгнуться в Антарктиду