Jedinečné, nelítostné prostředí Antarktidy je skutečně jedinečné. Ale přidejte k tomu úkol z jiného světa – hledání meteoritů – kousků a kousků z dalekých končin naší sluneční soustavy, které jsou roztroušeny po ledovém povrchu Antarktidy – a nejjižnější kontinent Země může poskytnout skutečně nevídaný vědecký zážitek. 'Měla jsem tu čest prozkoumat část světa, kam se dostane jen málo lidí,' řekla Dr. Lucy McFaddenová, profesorka výzkumu na katedře astronomie na Marylandské univerzitě v College Parku. Je také vědkyní v oblasti vzdělávání a veřejného dosahu pro NASA Úsvitová mise která cestuje studovat asteroidy Ceres a Vesta. McFadden měl příležitost cestovat do Antarktidy a strávit více než šest týdnů lovem meteoritů, konkrétně hledáním meteoritů z Ceres a Vesta. Nedávno se podělila o své zkušenosti v online „webináři“, kde odpovídala na otázky o své cestě. 'Miluji sdílení svých dobrodružství,' řekla. 'Moje nadšení z průzkumu sluneční soustavy bylo obnoveno, protože jsem měl příležitost prozkoumat Zemi jako planetu.'
Ačkoli meteority padají rovnoměrně po celé Zemi – odhady se pohybují mezi 30-80 tunami ročně – většina z nich je ve formě prachu. U větších kousků o velikosti kamene může mnoho spadnout do oceánu a ty, které spadnou na pevninu, mohou být pohřbeny posunujícím se terénem, rozbity chemickým zvětráváním nebo se snadno zamění se zemskými kameny. Ale modré ledové příkrovy Antarktidy jsou čisté a neúrodné, což usnadňuje špehování tmavé skály, která je pravděpodobně vzorkem z vesmíru.
Letecký pohled na Antarktidu. Fotografický kredit: L. McFadden 2008
Existuje však další důvod, proč je Antarktida tak skvělým místem pro hledání meteoritů. „Na Antarktidě je něco zvláštního. Meteority se tam shromažďují v určitých oblastech,“ řekl McFadden. 'Ledové příkrovy se neustále pohybují a meteority se pohybují s nimi.' Ale skály jsou zachyceny bariérami hor, a to je místo, kde se nacházejí meteority. Jakmile dostanete meteorit proti bariéře, neustálé foukání polárních větrů odstraní led a kameny se efektivně dostanou na povrch.“ Během období desítek nebo stovek tisíc let se v těchto oblastech mohou vytvořit velmi významné koncentrace.
Od roku 1976 podporuje americká Národní vědecká nadace každoroční hledání meteoritů během antarktického léta prostřednictvím programu nazvaného ANSMET, antarktické hledání meteoritů. McFadden byl součástí osmičlenného týmu pro lov meteoritů v listopadu 2007 až lednu 2008.
Nádraží McMurdo. Fotografický kredit: L. McFadden, 2008
Nákladní letadlo C-17 přivezlo tým na antarktickou stanici McMurdo. Ale člověk prostě nevyjde ven a nezačne lovit kameny bez pokynů, jak přežít drsné prostředí Antarktidy. Tým prošel týdenním školením, které zahrnovalo lekce správného oblečení. „Musel jsem se naučit, který kabát si kdy obléci, jakou čepici a rukavice si vzít a mít na sobě boty,“ řekl McFadden. 'Vrátilo mě to zpět do školky.' Naučit se ovládat a opravovat sněžné skútry je také nutností, protože to by byl způsob jejich dopravy během jejich expedic. 'Byli jsme vyškoleni, jak se držet dál od trhlin v ledu, a byli jsme vyškoleni pro záchranu v případě, že by někdo spadl,' řekla.
Letadlo poté přivezlo tým, sněžné skútry, palivo a výstroj na jejich polní stanoviště na Miller Range, aby zde postavili tábor. Postavili stany – své domovy na šest týdnů, a museli štípat led, aby získali vodu na pití a vaření. Typická denní teplota byla asi 20 stupňů Fahrenheita (-6 C), když nebyla bouřka.
Silný vítr v polním táboře. Fotografický kredit: L. McFadden, 2007
Na 70 stupních jižní šířky antarktické letní slunce nikdy nezapadlo. Ale okolí bylo přinejmenším pusté. Oblast je hornatá, ale neustále pokrytá sněhem a ledem. 'Cítil jsem pocit zranitelnosti nás lidí,' řekl McFadden. 'Toto není pohostinné prostředí.' Také se obávala možnosti ztratit se v pusté krajině s několika orientačními body. Ale byl s nimi ostřílený, odborný průvodce, John trosky.
Jaký je tedy trik hledání meteoritů v Antarktidě? 'Nejprve jsme trénovali kolem tábora a šli jsme nahoru ke všem skalám v okolí,' řekl McFadden. 'Na zemi jsou další skály ze sesuvů z hor, takže se musíte naučit, jak vypadají místní skály.' Dr. Ralph Harvey, vedoucí programu ANSMET naučil tým umění lovu meteoritů.
'Když najdete pole kamenů, musíte se pozorně podívat a oddělit běžné kameny od meteoritů,' řekl McFadden. Většina meteoritů je černá, protože mají fúzní kůru: tenkou skelnou kůru, která se tvoří na meteoritech, když procházejí atmosférou. Tření je zahřeje a vnější strana meteoritu roztaje jen málo.
'Podívali jsme se na každý kámen,' řekl McFadden. 'Pokud jsme si mysleli, že jsme našli meteorit, zamávali jsme rukama a všichni by přišli a podívali se.' Kdybychom určili, že jde o meteorit, zvedli bychom ho kleštěmi a vložili do teflonové tašky a označili. Potom jsme zavěsili vlajku tam, kde jsme našli meteorit. Bylo velmi uspokojující ohlédnout se, kde jsme byli, a vidět všechny vlajky.“
Vlajky označující nálezy meteoritů. kredit: M. Keiding a ANSMET 2007-2008.
Dodržovali určitý postup, aby si udělali poznámky ke každému meteoritu, pořídili snímky, zaznamenali polohu každého vzorku pomocí monitoru Global Positioning System a poté meteority určitým způsobem zabalili a dali do batohů. 'Byl to velký proces katalogizovat a vyúčtovat je všechny,' řekl McFadden.
Na konci dne posbírali všechny kameny z batohů a vložili je do pytlů do speciální nádoby, aby byly chladné. Tím by se zabránilo kontaminaci jakýmkoli sněhem, který by mohl být připojen ke skalám, dokud nebudou dopraveny do Johnsonova vesmírného střediska, kde jsou katalogizovány a poté distribuovány vědcům po celém světě.
Tým našel velký meteorit. Fotografický kredit: ANSMET 2007 Case Western Reserve University
Každý z meteoritů vypráví příběh o procesech rané sluneční soustavy. Vědci, kteří studují meteority, mohou najít vodítka k podmínkám, jak se naše sluneční soustava vyvíjela, a zjistit více o asteroidech, měsících a planetách, ze kterých meteority pocházejí. Meteority představují pro vědce „bezplatnou“ misi pro návrat vzorků.
Tým neprovedl žádnou vědeckou analýzu v terénu, pouze shromáždil vzorky pro transport do laboratoří v Houstonu. Ale to neznamená, že neprozkoumali skály!
Tým našel spoustu uhlíkatých chondritů s velmi nepravidelnými a zubatými tvary, některé mohly pocházet z Měsíce a jiné se zeleným minerálem zvaným olivín, který mohl pocházet z Marsu. Jeden nalezený meteorit přiměl tým přemýšlet o slavném meteoritu ALH 84001 nalezeném v oblasti Allan Hills v Antarktidě, který se dostal do titulků v roce 1996, když bylo oznámeno, že meteorit může obsahovat stopy života z Marsu. 'Zajímalo nás, jestli tento jeden meteorit souvisí s ALH 84001,' řekl McFadden. Ale tým nebude znát odpověď, dokud nebudou provedeny geochemické analýzy.
Pokud jde o její hledání vzorků z Ceres a Vesta, McFadden řekla: „Myslím, že bychom mohli být úspěšní při hledání vzorků z Vesty, ale opravdu mě zajímalo hledání vzorků z Ceres. Nebyl jsem si však jistý, co vlastně hledám. Pokud víme, vzorky z Ceres nemáme.'
Malý meteorit. Fotografický kredit: ANSMET 2007 Case Western Reserve University
Jak vědci vědí, že meteorit pochází z konkrétního asteroidu? 'Celá studie meteoritiky to řeší prostřednictvím laboratorních studií mnoha různých atributů hornin,' řekl McFadden. 'Víme, že v naší sbírce meteoritů z Vesty máme kameny, protože asi jeden ze sedmi meteoritů, které najdeme, má vlastnosti, neboli spektrální podpis, které odpovídají Vestě při pohledu dalekohledem.' Díváme se na Vestu a vidíme obrovskou impaktní pánev, ze které pravděpodobně pocházejí meteority.'
Ale Ceres je jiná věc. 'O Ceres toho moc nevíme,' řekla. 'Spektrální podpis Ceres neodpovídá ničemu, co máme ve sbírce meteoritů.' Ale možná jeden najdou ve vzorcích, které jsme přinesli, nebo ho nakonec najdou na budoucí expedici.'
Sněžné skútry, vozidlo volby pro lov antarktických meteoritů. Fotografický kredit: L. McFadden, 2007
S bouřlivými obdobími, kdy se museli schoulit ve svých stanech, měl McFaddenův tým celých 22 dní hledání meteoritů a osm půldnů. Vyšli v 9:00 a vraceli se v 17:00. 'Měli jsme šest chlapů a dvě ženy,' řekl McFadden. Pro každou expedici je to jiné. Předtím jsme se neznali, ale fungovalo se nám spolu dobře. Měli jsme tuto společnou zkušenost a museli jsme na sebe dávat pozor. Ale bylo to také velmi osamělé; nebylo tolik příležitostí k interakci. Každou noc jsme byli vyčerpaní.'
Měli příležitosti k rekreaci, jako je lyžování, hraní her nebo čtení knih. Jednoho obzvlášť pěkného dne si udělali pohovku ze sněhu a chvíli seděli venku. Letadla občas přinášela doplnění potravin, dopisů a dalších zásob. Byli na Vánoce v Antarktidě, takže vyzdobili a dali si potluckovou večeři. 'Izolace a chladné počasí nás po chvíli zasáhlo, ale čas tam jsme milovali,' řekl McFadden. „Těšili jsme se domů, ale měli jsme obrovský zážitek. Všichni jsme ocenili krásu Antarktidy.“
Letecký pohled na McFaddenův polní tábor v Miller Range. Fotografický kredit: M. Keiding, 2007
Jejich expedice našla 710 meteoritů, některé malé jako nehet na malíčku (asi 1,0 x 0,5 x 0,5 cm) 3a) a jiné asi 8 liber a příliš velké na to, aby se daly držet v jedné ruce (asi 25 cm x 15 cm x 12).
'Měli jsme dobrý lov,' řekla. 'Nebyl to rekord. Některé dny jsme chtěli pokračovat, ale náš průvodce nás musel držet pod kontrolou a držet nás v bezpečí. V takovém klimatu se musíte zastavit a postarat se o sebe.'
Během více než 25 let těchto expedic bylo nalezeno přes 26 000 meteoritů, které rozšířily objem mimozemských materiálů, které lze studovat zde na Zemi, a poskytly kontext pro naše průzkumy vzdáleného průzkumu ve sluneční soustavě, jako je například mise Dawn. . 'Moje zkušenost s hledáním meteoritů mě inspirovala k tomu, abych se i nadále snažil porozumět samotným meteoritům a spojil to s mým průzkumem s kosmickou lodí Dawn, která hledá ve sluneční soustavě,' řekl McFadden.
A nyní se další tým vědců připravuje na návrat do Antarktidy letos v listopadu, aby v lovu pokračoval.
Dr. Lucy McFadden, spoluřešitelka Dawn a vedoucí pro oblast vzdělávání a veřejné podpory (E/PO) Fotografický kredit: M. Keiding, 2007
McFadden odpověděl na otázku, proč se týmy každý rok vracejí hledat meteority. 'Existuje potenciál najít nové typy meteoritů.' V roce 2006 našli typ meteoritu, který nikdy předtím nebyl viděn. Domnívají se, že pochází z jiného tělesa v naší sluneční soustavě, které bylo pravděpodobně velké jako Měsíc, ale jeho izotopový podpis se rozhodně liší od Měsíce nebo Marsu. Takže jsme skutečně našli důkazy o planetesimálách, které jsou pro nás nové a které jsou tam venku v pásu asteroidů. To je velmi vzrušující a žene nás to dál.'
Více informací:
McFaddenův článek na webu Úsvit.
McFadden's video prezentace „webináře“.
„Najít meteorit“ online aktivita
Web Dawn Mission
Web Dawn Mission Education