Det kaldeste stedet i verden er en ørken. En isende, hvit fjelltopp kalt Dome A, eller Dome Argus, som også tilfeldigvis er det høyeste punktet i Antarktis og muligens det beste stedet på jorden å se tilbake i tid på hvordan universet dannet seg.
Relatert innhold
- Kan det være eiendommer på månen?
Hvis du skulle stå på Dome A, synes de 1, 8 mil isen mellom sålene på de frosne skoene dine og toppene i de nedgravde fjellene nedenfor å være i strid med ideen om at stedet er en ørken. Men mesteparten av den isen er over en million år gammel. Over vil du være en bredblå sky av himmel, vanligvis ubrutt av skyer. Kuppel A får mindre enn en tomme nedbør i et typisk år. Det er mindre nedbør enn Death Valley.
At kuppel A er så tørr og høy, gjør også toppen til et av de mest interessante stedene i verden for astronomer. I et brev som nylig ble publisert i online-tidsskriftet Nature Astronomy, skriver Qizhou Zhang, en astrofysiker med Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, at Dome A ville være det perfekte stedet å sette et nytt radioteleskop - et som opererer i det lite studerte terahertz frekvensområde.
Terahertz-stråling er et bånd på det elektromagnetiske spekteret som er presset inn mellom mikrobølger og det infrarøde. Selv om det er rikelig i universet, gjør uklarheten i atmosfæren det vanskelig å studere fra Jorden. Vanndamp i atmosfæren skjuler og forvrenger mottakelsen av lys- og radiobølger som når jorden fra fjerne deler av universet, inkludert terahertz frekvensområdet.
"Vanndampen [i det meste av jordens atmosfære] er en stor ulempe for disse bølgelengdene, " sier Zhang. “Atmosfæren er ganske ugjennomsiktig. Så vi må finne et sted med minimal vanndamp i luften. ”
"Dome A er veldig høyt, " sier han. "Det er sannsynligvis det tørreste stedet på bakken som vi vet om."
Plasseringen er såpass tørr at hvis all vanndamp i en smal søyle som strekker seg rett opp fra bakken til kanten av rommet ble kondensert, ville forskerne ifølge forskerne danne en film som var mindre enn ca. to ganger bredden på et menneskehår, og omtrent 10 ganger mindre enn vanndampen ved Hawaiis Mauna Kea-observatorier, et av verdens beste astronomiske observasjonssteder.
Den iskalde, hvite fjelltoppen kalt Dome A, eller Dome Argus, er det høyeste punktet i Antarktis og muligens det beste stedet på jorden å se tilbake i tid på hvordan universet dannet seg. (Platon Team / AAD) På toppen av Dome A, er en smattering av antennemaster, små fraktcontainere, vitenskapelig utstyr og mange fotavtrykk som tar år for snøen og den magre vinden å dekke opp. Ingen folk. Dome A er en ubemannet stasjon. Det besøkes bare noen få ganger hvert år av vedlikeholdsbesetninger som reiser 750 miles fra kysten i spesialutstyrte traktorer. Turen tar omtrent tre uker. Mannskapsmedlemmer sover i drosjen.
Andre observatorier og værstasjoner på Dome A drives av de australske og kinesiske myndighetene. Men et terahertz-observatorium, som bruker et fem meter teleskop, ville være forskjellig fra annet utstyr på Dome A fordi det ville tillate forskere å se på detaljene om hvor viktige deler av universet dannet seg.
"I veldig tidlige stadier er disse skyene [av gass i rommet] veldig tette og kalde, " sier han. “Når du undersøker et veldig kaldt univers, topper høykroppen nær frekvensområdet der dette teleskopet opererer. Det er bra for opprinnelsesvitenskap: stjerner, planeter og galakser. ”
Terahertz-strålingen som nådde jorden fra fjerne galakser tok millioner og til og med milliarder av år å nå oss. Ved å observere det, ville astronomer se tilbake i tid på hendelser som fant sted før Dome A eksisterte og før Antarktis var et frossent, polært ødemark nesten like øde som de andre planetene i solsystemet vårt.
Men for å kunne designe og bygge et terahertz-observatorium som skal installeres ved Dome A, trengte forskerteamet å finne ut nøyaktig hvor mye vanndamp som ligger mellom overflaten til Dome A og kanten av rommet. Og det viste seg at den eksisterende vitenskapen som gjorde spektralanalyse av vann i atmosfæren, manglet noe.
"Problemet med det er at spektroskopien av vann ikke er godt kalibrert til det langt infrarøde, " sier Scott Paine, en astrofysiker også ved Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics og forfatter av brevet. Så vi trengte et instrument som kunne måle gjennom det rene rotasjonsbåndet for vanndamp. . . . Der dette ble interessant på en tverrfaglig måte, er de samme tingene vi må se for å finne ut om det er et godt observasjonssted som også hjelper deg å forbedre vår kunnskap om spektral absorpsjon av vanndamp. ”
Zhang, Paine og deres kinesiske, japanske, amerikanske og australske samarbeidspartnere, ledet av hovedetterforsker Sheng-Cai Shi, fant ut at dataene deres også var nyttige som et stykke klimavitenskap som kan hjelpe klimatologer til å forstå dynamikken i den globale oppvarmingen.
"Luftsøylen du ser på gir deg et naturlig laboratorium for å forstå hva som skjer i den øvre troposfæren over hele planeten, " sier Paine. ”Det virkelige nøkkelpunktet er at astronomer er på bakken og prøver å se ut og utsikten er mest blokkert av vanndamp. Og drivhuseffekten skyldes stort sett vanndamp. ”
Å få 19 måneder med kontinuerlige spektrale observasjoner fra Dome A var ikke en lett oppgave. Dieselgeneratorer er notorisk sprø ting for å fortsette å jobbe langsiktig under de beste omstendigheter. For å holde stasjonen i drift uten mennesker for å utføre regelmessig vedlikehold, byttet generatorene automatisk ut plikt til hverandre og tillot periodisk hvile. Hvis den ene generatoren brøt sammen, hadde de andre nok kapasitet til å gjøre opp for den. Solcellepaneler kan gi strøm store deler av året, men er ikke mye hjelp i løpet av månedene når polarområdet ikke får sollys.
Neste trinn vil være å bygge og installere terahertz-observatoriet. Den kinesiske regjeringen betalte mesteparten av utgiftene til forskningen til dags dato, men ekstra finansiering er ikke ferdigstilt. "De har ikke det endelige grønne lyset til å gå foran byggingen ennå, " sier Paine.
