ציידי רוק החלל עומדים לפלוש לאנטארקטיקה

אחרי 35 טיולים שעזרו למדענים לחצות את שדות הקרח הכחול של אנטארקטיקה, מדריך ההרים ג'ון שוט ראה את הכל.

תוכן קשור

• הבום הגדול: המקומות הטובים ביותר לראות מכתשי השפעה על מטאוריט
• מי כדור הארץ עשויים להיות ישנים כמו כדור הארץ עצמו
• שיא מקלחת המטאורים של דרקוניד השבוע
• כדי למצוא מטאוריטים, הקשיבו לאגדות של אבוריג'ינים אוסטרלים

"פעם אחת הצתה לנו תפס אוהל", אומר שוט. "האדם התעלם מהפרוטוקולים שלנו, והוא מילא את הכיריים שלו בתוך האוהל בתנור אחר שהלך, כי היה קר ורוח בחוץ. היה צריך להוציא אותו מהשטח עם כוויות מדרגה שנייה. "

ככל הנראה, הפרת הפרוטוקול מובנת: הקבוצה הספציפית שוט עובדת עם מחנות בכל שנה בהרי הטרנס-ארקטיקה בגובה של כ -8, 000 רגל. הם מתמודדים עם טמפרטורות תת אפסיות אפילו בתקופה של השנה שבה השמש לעולם לא שוקעת. ואז יש רוחות כוח הגזים, מגורים צפופים ועבודה גופנית פורצת דרך.

אבל עבור המדענים של החיפוש באנטארקטיקה אחר מטאוריטים, הכל שווה את זה כשהם אוספים סוף סוף חתיכה מעולם זר שהתרסק נחת על כדור הארץ.

בראשות אוניברסיטת קייס ווסטרן רזרב בקליבלנד, החיפוש באנטארקטיקה אחר מטאוריטים, או ANSMET, הוא הגיבור הלא-מושר למדע הפלנטרי. ANSMET אסף כ -20, 000 מטאוריטים מאז הקמתה בשנת 1976, עם ספירות שנתיות שהשתנו בין 30 ליותר מ- 1, 200.

סלעי החלל האלה, שהוחזרו מהשממה הקפואה סביב הקוטב הדרומי, היו לא יסולא בפז להבנתנו את מערכת השמש. למעלה מ- 80 אחוז מהסלעים החוץ-ארציים בעולם הגיעו מאנטארקטיקה, שנאספו על ידי ANSMET או תוכניות דומות תמורת חלקיק מהעלות שנדרש כדי לשלוח משימות שטח רובוטיות כדי להחזיר דגימות.

"ANSMET היה יתרון גדול עבור מדענים, " אומר ג'ים קרנר, המוביל למדע השנה של המסע, שיוצא בסוף נובמבר. "אין לנו את הדגימות. הם אוצרים על ידי מרכז החלל ג'ונסון של סמית'סוניאן ונאס"א, והם באמת חופשיים לכל אחד בעולם שרוצה ללמוד אותם. "

מטאוריטים שנאספו על ידי ANSMET וצוותי שדות אנטארקטיים אחרים מגיעים מאסטרואידים, הירח ואפילו מאדים, והם יכולים ללמד אותנו על טבעה ומוצאו של שכונתנו הקוסמית.

"יש מספר רב של מחקרים שאתה יכול לעשות עם מטאוריטים, " אומר קרנר. "הם מספרים לנו על המאפיינים של מערכת השמש שלנו ועל ההתפתחות של גופים פלנטריים. יש מטאוריטים ישנים באמת שיש להם חתיכות מינרליות מוצקות שקודמות למערכת השמש שלנו. "

אנו יכולים גם להשתמש במטאוריטים כדי ללמוד על היווצרות עולמנו שלנו. "דבר אחד שאנחנו יכולים לעשות עם מטאוריטים הוא פיתוח הבנה טובה יותר של כדור הארץ, " אומרת קארי קוריגאן, גיאולוגית במוזיאון הטבע ההיסטורי של סמיתסוניאן שעובדת על סיווג מטאוריטים.

"אם נוכל להבין את ההרכב וההתאמה של מערכת השמש המוקדמת, תהיה לנו תמונה טובה בהרבה על ההרכב והמבנה הקדומים של כדור הארץ והתהליכים שהיו צריכים להתרחש בכדי לתת לנו את מה שיש לנו כעת."

אנו עשויים אפילו לגלות כיצד החיים הראשונים בכדור הארץ נבעו מאינטראקציות כימיות קדומות, היא מציינת

"דברים כמו חומצות אמינו נמצאו במטאוריטים בעשרים השנים האחרונות - היצירות הראשוניות לחיים על כדור הארץ", אומר קוריגאן. "לנסות להבין מה התחלנו, ומה התחלנו עם זה, יעזור לנו להבין מדוע כדור הארץ התפתח כפי שהוא עשה."

חברי צוות ANSMET מושכים מטאוריט מאדים מהקרח באנטארקטיקה. (כריסטין פלוס) צוות ANSMET סורק את שדות הקרח הקוטב באופנועי שלג ומחפש מטאוריטים. (בינגקוי מאיו) מחנות שדה ANSMET אינם מיועדים ללב קלוש. (וינצ'יין דבייל)

מטאוריטים יכולים להתנפץ על כל נקודה על פני כדור הארץ. אך מכל המקומות בכדור הארץ, אנטארקטיקה היא המקום האידיאלי לאסוף דגימות מטאוריטים. בתור התחלה, חלקים גדולים של היבשת מורכבים מיריעות קרח נטולות סלע משטח ילידי. כשאתה סורק את האזור, כמעט כל סלע שנמצא הוא מטאוריט, והקרום השחור הדקיק שהסלעים נוצרים כשהם סובלים את הצלחתם הלוהטת באטמוספרה מאפשר להם לאתר בקלות על הרקע הכחול-לבן.

"אנחנו פשוט יוצרים פשוט את קו ההתכתשות הגדול הזה ומניעים את הקרח על אופנועי שלג ואוספים אותם ביד", אומר קונסטנטין צאנג, מדען פלנטרי במכון המחקר בדרום-מערב בבולדר וחבר צוות שדה ANSMET בשנה ראשונה. "אנשים אומרים ש -50 אחוז מ- ANSMET פשוט גוררים את זה", הוא צוחק.

פעילות גיאולוגית לאורך הרי הטרנס-טרקטיקה משחקת גם היא תפקיד. כאשר ירידת הקרח המזרח אנטארקטית גולשת אל תוך ים רוס, היא באה במגע עם הרי הטרנס-טרקטיקה, וקרח ישן ועמוק נאלץ אל פני השטח. זה מעלה מטאוריטים שהתרסקו ליבשת מזמן, מה שמגביר את המספרים ממה שניתן למצוא בעונת שדה.

שלב תהליך זה עם שחיקת קרח מרוחות חזקות וסובלימציה, ואזורים מסוימים יכולים להתהדר בריכוזים גבוהים להפליא של כל סוגי המטאוריטים, רק מחכים שהמדענים יעלו אותם. מטאוריטים אלה אולי השפיעו על כדור הארץ לפני פחות משנה לפני כן או לפני יותר מ -10, 000 שנה, והציעו מגוון רחב של מקורות הורים אפשריים.

אזור המכונה רכס מילר הוא אחד האתרים הרווחיים ביותר, עם מאות מטאוריטים בקילומטר רבוע, וזו הסיבה שהשנה זו מציינת את הביקור התשיעי של ANSMET באזור.

"מצאנו כל סוג של מטאוריט שאפשר להעלות על הדעת בטווח מילר, " אומר קרנר. "אז זה היה המגוון הגדול הזה של המגוון."

והכי חשוב, כל השפע הזה נשמר להפליא בשממה הקפואה של אנטארקטיקה. כימיקלים ומינרלים בכדור הארץ עלולים להשחית את ההרכב של דגימות מטאוריט, ולהגביל את ערכם המדעי. אפילו מים ישנו את המינרלוגיה של מטאוריט. אך במדבריות אנטארקטיקה, בהם הלחות היא מינימלית, המטאוריטים נשמרים בעיקרם באופן קריוגני.

כאשר עונת שדה מתעטפת, ההובלה השנתית מ- ANSMET נשלחת למרכז החלל ג'ונסון של נאס"א ביוסטון, טקסס. נאס"א יוצרת תיאורים ראשוניים של המטאוריטים וממיינת אותם לקטגוריות כלליות. קטע שנקטע מכל אחד מהם נשלח לאחר מכן לסמית'סוניאן לצורך סיווג נוסף, ופעמיים בשנה מפרסם הסמיתסוניאן עלון עם רשימה של כל המטאוריטים בקטלוג שלו, כך שמוסדות מדעיים יכולים לבקש דוגמאות.

סיווג המטאוריטים הוא מורכב למדי, כאשר סוגים שונים מסווגים לפי הרכב כימי, מינרלוגיה, נוכחות של אלמנטים מסוימים וגוף האב ממנו המטאוריט התנתק. אך בדרך כלל ניתן למיין מטאוריטים לארבע קבוצות: כונדיטים, אכונריטים, ברזל אבן וברזל.

פרוסה מבריקה זו היא מאחד המטאוריטים הברזל הראשונים שנמצאו באנטארקטיקה, שהתאושש מדריק שיא בשנת 1978. גוש סגסוגת המתכת הוא ככל הנראה מליבתו של אסטרואיד גדול. (ברנדן מקייב) הוא נמצא באזור גבעות קומולוס באנטארקטיקה בשנת 2004, פרוסת סלע חלל זו היא פלזיט, סוג של מטאוריט המורכב מגבישים גדולים של אוליבין המותלים בסגסוגת ניקל ברזל. (ברנדן מקייב) מטאוריט זה, שנמצא באל הילס בשנת 1984, חי בשמצה כפי שאמר שהסלע המאדים מכיל סימנים מאובנים של חיידקים חייזרים. בעוד הטענה הזו שנויה במחלוקת, הסלע החלל אכן מחזיק במינרלים שיכולים להיווצר רק בנוכחות מים נוזליים, ומציעים את הרמזים הכימיים הראשונים שמים זרמו על מאדים קדומים. (ברנדן מקייב) יתכן שהוא מתגורר בעטיפת נייר כסף, אך אל תנסה לטעום אותו. מטאוריט זה, שנמצא בשדה הקרח LaPaz בשנת 2002, הוא חתיכת ירח נדירה. (ברנדן מקייב) משלחת ה- ANSMET 2003-04 חזרה עם מטאוריט מאדים זה, שנחשבה מזרימת לבה שתחילתה כ- 1.3 מיליארד שנה. (ברנדן מקייב) סלע חלל זה, שנמצא ב- Patuxent Range בשנת 1991, הוא שונדיט עם מספר חורים גבוה במיוחד (המכונה שלפוחית). סריקות CAT ובדיקות אנליטיות אחרות הראו שמטאוריט זה ככל הנראה שבר את האסטרואיד ההורי שלו במהלך התנגשות במהירות גבוהה לפני כ -4.4 מיליארד שנה. (ברנדן מקייב) סלע החלל הזה, שונמיט רגיל, היה המטאוריט הראשון שמצא צוות ANSMET. הוא התאושש מאזור הרי הילס בשנת 1976. (ברנדן מקייב)

שונדריטים הם מטאוריטים המכילים תנורים - דגנים עגולים שנוצרו בתחילה מטיפות מותכות בימיה הראשונים של מערכת השמש ואז שולבו באסטרואידים קיימים. מטאוריטים אלה לא השתנו ברובם מאז שנוצרה מערכת השמש לפני כ -4.6 מיליארד שנים, והם מהווים יותר מ- 80 אחוז מכל דגימות המטאוריטים שלנו.

"הסיבה שאנחנו מסתכלים אחורה על הכונריטים היא מכיוון שאנחנו חושבים שהם החומר המוצא לכל דבר אחר", אומר קוריגאן.

Achondrites הם בדיוק ההפך: מטאוריטים שאינם מכילים chondrules: "Achondrites מייצגים סוג כלשהו של תהליך גיאולוגי; משהו קרה להם כדי להמיס את התעלות או להמיס את האסטרואיד כולו, "אומר קוריגאן.

שניים מהסוגים הנדירים והמעניינים ביותר של מטאוריטים הם achondrites: ירח ומאדים. סלעים מהעולמות הללו עברו שינוי גיאולוגי משמעותי, וההבנה שמטמורפוזה יכולה לספר לנו איך היה כל גוף לאורך זמן. מטאוריט מאדים, למשל, סיפק את העדויות הכימיות הראשונות לכך שפעם זרמו מים על מאדים קדומים.

"המטאוריט המאדים של אלן הילס 84001 מכיל מינרלים קרבונט הדורשים מים נוזליים", אומר קוריגאן.

מטאוריטים מברזל אבן, שהם חלקים שווים כמעט ממתכות ומינרלים מסיליקט, כוללים אולי את האטרקטיב ביותר מבין כל המטאוריטים, הפלאזיטים. סלעי חלל אלה מורכבים מגבישים גדולים של אוליבין המותלים בסגסוגת ניקל ברזל, ויוצרים ניגודיות חזותית בולטת. מחקרים שנערכו על דגימות מדהימות אלה מראים שהם באים מאסטרואידים גדולים שהתבדלו לשכבות. התערובת המתכתית ככל הנראה מאזור המעבר בין המעטפת לליבה.

לבסוף, מטאוריטים מברזל עשויים כמעט כולם מסגסוגת ברזל ניקל אשר נוצרת בליבות אסטרואידים גדולים ושאר חפצים קוסמיים סלעיים. גופות ההורים של מטאוריטים מברזל היו חייבים להיהרס בהתנגשויות כדי שחומר הליבה יברח ולהתחיל את מסלולו לכדור הארץ.

בעוד המטאוריטים שנאספו עד כה ביטלו את הנעילה של תעלומות קוסמיות אלה ואחרות, הרבה סלעי שטח רבים ממתינים לגילוי במקפיא הקוסמי של אנטארקטיקה, כך שעבור ANSMET, עונת השדה השנה היא עסקית כרגיל.

אין דרך לדעת מה ימצאו עד שייצאו על הקרח ויתחילו לאסוף דגימות, והתגליות המדעיות שהסלעים מניבים ייעשו במרחק של אלפי מיילים, חודשים ואפילו שנים בעתיד, במעבדות שמבקשות את המטאוריטים. הרבה אחרי שהם נמצאו.

"יש לנו הרבה", אומר צאנג. "אבל ככל שנוכל לאסוף יותר, אנו יכולים לנתח ולהבין."