https://frosthead.com

Space Rock Hunters er i ferd med å invadere Antarktis

Etter 35 turer som hjalp forskere med å krysse de blå isfeltene i Antarktis, har fjellguiden John Schutt sett det hele.

Relatert innhold

  • Big Boom: De beste stedene å se meteorittpåvirkningskrater
  • Jordens vann kan være like gammelt som jorden selv
  • Draconid Meteor Shower Peaks denne uken
  • For å finne meteoritter, lytt til Legends of Australian Aborigines

"En gang hadde vi teltfanger, " sier Schutt. Personen ignorerte protokollene våre, og han fylte komfyren sin inne i teltet med en annen komfyr i gang, fordi det var kaldt og vindfullt ute. Han måtte tas ut av feltet med andre grads forbrenning. ”

Protokollbruddet er sannsynligvis forståelig: Den spesifikke gruppen Schutt jobber med leirer hvert år i Transantarktiske fjellene i en høyde av omtrent 8000 fot. De har temperaturer under null enn i løpet av en tid på året når solen aldri går ned. Så er det kulingvindene, trange boligkvarterer og motbrekkende fysisk arbeidskraft.

Men for forskerne fra Antarctic Search for Meteorites er det verdt det når de omsider henter et stykke av en fremmed verden som krasjet landet på jorden.

Anført av Case Western Reserve University i Cleveland, the Antarctic Search for Meteorites, eller ANSMET, er den ubesonge helten i planetarisk vitenskap. ANSMET har samlet rundt 20.000 meteoritter siden dannelsen i 1976, med årlige tellinger som har variert fra 30 til over 1200.

Disse rombergartene, hentet fra den frosne ødemarken rundt Sydpolen, har vært uvurderlige for vår forståelse av solsystemet. Over 80 prosent av verdens utenomjordiske bergarter har kommet fra Antarktis, samlet av ANSMET eller lignende programmer for en brøkdel av kostnadene det vil ta å sende robotromsoppdrag for å bringe tilbake prøver.

"ANSMET har vært en stor velsignelse for forskere, " sier Jim Karner, vitenskapslederen for årets ekspedisjon, som går i slutten av november. ”Vi eier ikke prøvene. De er kuratert av Smithsonian og NASAs Johnson Space Center, og [er] virkelig gratis for alle i verden som vil studere dem. ”

Meteoritter samlet av ANSMET og andre felt i Antarktis kommer fra asteroider, månen og til og med Mars, og de kan lære oss om arten og opprinnelsen til vårt kosmiske nabolag.

"Det er et utall studier du kan gjøre med meteoritter, " sier Karner. De forteller oss om solsystemets egenskaper og planetariske kroppers utvikling. Noen virkelig gamle meteoritter har til og med solide mineraler som er forut for solsystemet vårt. ”

Vi kan også bruke meteoritter for å lære om dannelsen av vår egen verden. "En ting vi kan gjøre med meteoritter er å utvikle en bedre forståelse av jorden, " sier Cari Corrigan, geolog ved Smithsonians National Museum of Natural History som jobber med meteorittklassifisering.

"Hvis vi kan forstå sammensetningen og sammensetningen av det tidlige solsystemet, vil vi ha et mye bedre bilde av jordas tidlige sammensetning og struktur og prosessene som måtte finne sted for å gi oss det vi har nå."

Vi kan til og med oppdage hvordan det første livet på jorden spratt ut fra urbane kjemiske interaksjoner, konstaterer hun

"Ting som aminosyrer er funnet i meteoritter de siste 20 årene - startkomposisjonene for livet på jorden, " sier Corrigan. "Å prøve å forstå hva vi startet og hva vi startet med, vil hjelpe oss å forstå hvorfor Jorden utviklet seg slik den gjorde."

ANSMET-teammedlemmer henter en Martian-meteoritt fra isen i Antarktis. (Christine Floss) ANSMET-teamet skurer polare isfelter i snøscootere på jakt etter meteoritter. (Bingkui Maio) ANSMET feltleire er ikke for svakhet i hjertet. (Vincianne Debaille)

Meteoritter kan komme og krasje ned på et hvilket som helst sted på planeten. Men av alle stedene på jorden er Antarktis det ideelle stedet å samle meteorittprøver. Til å begynne med er store deler av kontinentet sammensatt av isplater uten urbefolkning. Når du skurer området, er praktisk talt hver funnet stein en meteoritt, og den tynne, svarte skorpen som bergartene danner når de tåler det brennende stupet gjennom atmosfæren, og gjør dem lett å få øye på den blåhvite bakgrunnen.

"Vi danner bokstavelig talt denne store trefningslinjen og kjører opp isen på snøscootere og samler dem for hånd, " sier Constantine Tsang, en planetforsker ved Southwest Research Institute i Boulder og et første års ANSMET-teamteammedlem. "Folk sier at 50 prosent av ANSMET bare drar rundt seg, " ler han.

Geologisk aktivitet langs de transantarktiske fjellene spiller også en rolle. Når det øst-antarktiske islaget glir ned i Rosshavet, kommer det i kontakt med de transantarktiske fjellene, og gammel, dyp is tvinges til overflaten. Som løfter opp meteoritter som krasjet inn på kontinentet for lenge siden, og økte antallet enn man finner i løpet av en feltsesong.

Kombiner denne prosessen med iserosjon fra sterk vind og sublimering, og visse områder kan skilte med utrolige høye konsentrasjoner av alle typer meteoritter, bare venter på at forskerne skal komme og hente dem opp. Disse meteorittene kan ha påvirket Jorden for mindre enn et år på forhånd eller for mer enn 10.000 år siden, og tilbyr et bredt spekter av mulige foreldrekilder.

Et område kjent som Miller Range er et av de mest lukrative stedene, med hundrevis av meteoritter per kvadratkilometer, og det er derfor dette året markerer ANSMETs niende besøk i regionen.

"Vi har funnet alle tenkelige typer meteoritter i Miller Range, " sier Karner. "Så det har vært dette store spekteret av mangfold."

Viktigst er at all denne dusøren er vakkert bevart i Antarktis frosne ødemark. Kjemikalier og mineraler på jorden kan ødelegge sammensetningen av meteorittprøver, og begrense deres vitenskapelige verdi. Til og med vann vil endre mineralogien til en meteoritt. Men i ørkenene til Antarktis, der fuktigheten er minimal, bevares meteorittene i hovedsak kryogenisk.

Når en feltsesong bryter sammen, blir det årlige trekket fra ANSMET sendt til NASAs Johnson Space Center i Houston, Texas. NASA lager opprinnelige beskrivelser av meteorittene og sorterer dem i generelle kategorier. Et stykke fliset fra hver enkelt blir deretter sendt til Smithsonian for videre klassifisering, og to ganger i året publiserer Smithsonian et nyhetsbrev med en liste over alle meteorittene i sin katalog, slik at vitenskapelige institusjoner kan be om prøver.

Meteorittklassifisering er ganske sammensatt, med forskjellige typer kategorisert etter kjemisk sammensetning, mineralogi, tilstedeværelsen av visse elementer og hovedlegemet som meteoritten brøt ut fra. Men meteoritter kan vanligvis sorteres i fire grupper: kondritter, achondrites, steinjern og jern.

Denne skinnende skiva er fra en av de første jernmeteorittene som ble funnet i Antarktis, utvunnet fra Derrick Peak i 1978. Klumpen av metalllegering er trolig fra kjernen i en stor asteroide. (Brendan McCabe) Funnet i Cumulus Hills-regionen i Antarktis i 2004, er denne delen av rombergarten en pallasitt, en type meteoritt som består av store olivinkrystaller suspendert i en jern-nikkellegering. (Brendan McCabe) Fant i Alan Hills i 1984, og lever denne meteoritten i beryktelse da den martinske bergarten sa å inneholde fossile tegn på fremmede mikrober. Mens kravet er i strid, rommer bergarter mineraler som bare kan dannes i nærvær av flytende vann, og tilbyr de første rent kjemiske ledetrådene som vann rant på gamle Mars. (Brendan McCabe) Det kan hende det ligger i en folieinnpakning, men ikke prøv å smake på den. Denne meteoritten, som ble funnet på LaPaz-isfeltet i 2002, er et sjeldent stykke av månen. (Brendan McCabe) ANSMET-ekspedisjonen 2003-04 returnerte med denne Martian-meteoritten, antatt å være fra en lavastrømning som strekker seg rundt 1, 3 milliarder år. (Brendan McCabe) Denne rombergarten som ble funnet i Patuxent Range i 1991, er en chondrite med et uvanlig høyt antall hull (kalt vesikler). KAT-skanninger og andre analytiske tester viste at denne meteoritten sannsynligvis brøt av sin foreldresteroid under en kollisjon med høy hastighet for rundt 4, 4 milliarder år siden. (Brendan McCabe) Denne romrocken, en vanlig konditt, var den første meteoritten som ble funnet av ANSMET-teamet. Den ble gjenfunnet fra Alan Hills-regionen i 1976. (Brendan McCabe)

Chondrites er meteoritter som inneholder kondruljer - runde korn som opprinnelig ble dannet av smeltede dråper i solsystemets tidlige dager og deretter ble integrert i eksisterende asteroider. Disse meteorittene har stort sett ikke endret seg siden solsystemet dannet for omtrent 4, 6 milliarder år siden, og de utgjør mer enn 80 prosent av alle meteorittprøvene våre.

"Grunnen til at vi ser tilbake på chondrites er fordi vi tror at de er utgangspunktet for alt annet, " sier Corrigan.

Achondrites er akkurat det motsatte: meteoritter som ikke inneholder kondruller: “Achondrites representerer en slags geologisk prosess; noe skjedde med dem for å enten smelte kondruljene eller smelte hele asteroiden, sier Corrigan.

To av de sjeldneste og mest interessante typene meteoritter er achondrites: lunar og Martian. Bergarter fra disse verdenene har gjennomgått betydelig geologisk forandring, og forståelsen av at metamorfose kan fortelle oss hvordan hver kropp var ut over tid. En Martian-meteoritt ga for eksempel det første rent kjemiske beviset for at det en gang strømmet vann på gamle Mars.

"Martian-meteoritten Allan Hills 84001 inneholder karbonatmineraler som krever at det dannes flytende vann, " sier Corrigan.

Steinjern-meteoritter, som er nesten like store deler av metall og silikatmineraler, inkluderer kanskje den mest attraktive av alle meteoritter, pallasittene. Disse rombergartene består av store olivinkrystaller suspendert i en jern-nikkellegering, og skaper en slående visuell kontrast. Studier av disse fantastiske prøvene antyder at de kommer fra store asteroider som ble differensiert i lag. Den metalliske blandingen kommer sannsynligvis fra overgangsområdet mellom mantelen og kjernen.

Endelig er jernmeteoritter nesten utelukkende laget av en nikkel-jernlegering som dannes i kjernene til store asteroider og andre steinete kosmiske gjenstander. De overordnede kroppene til jernmeteoritter måtte ha blitt ødelagt i kollisjoner for at kjernematerialet skulle rømme og begynne bane mot Jorden.

Mens meteorittene som er samlet inn hittil har låst opp disse og andre kosmiske mysterier, venter mye mer plassbergarter i oppdagelsen i den kosmiske fryseren til Antarktis, så for ANSMET er årets feltsesong forretning som vanlig.

Det er ingen måte å fortelle hva de vil finne før de kommer ut på isen og begynner å samle prøver, og de vitenskapelige funnene bergartene gir vil bli gjort tusenvis av kilometer unna, måneder eller til og med år fremover, i laboratorier som ber om meteorittene lenge etter at de er funnet.

"Vi har mye, " sier Tsang. "Men jo mer vi kan samle, jo mer kan vi analysere og forstå."

Space Rock Hunters er i ferd med å invadere Antarktis