Antarktis karakteristiske, utilgivelige miljø er virkelig unikt. ”Jeg havde privilegiet at udforske en del af verden, som få mennesker kommer til,” sagde Dr. Lucy McFadden, en forskerprofessor i astronomiafdelingen ved University of Maryland, College Park. Hun er også videnskabsmand inden for uddannelses- og offentlighedsområdet for NASAs Dawn-mission, der rejser for at studere asteroiderne Ceres og Vesta. McFadden havde muligheden for at rejse til Antarktis og tilbringe over seks uger på jagt efter meteoritter, specielt på udkig efter meteoritter fra Ceres og Vesta. Hun delte sine oplevelser for nylig i et online “webinar”, hvor hun besvarede spørgsmål om sin rejse. ”Jeg elsker at dele mine eventyr,” sagde hun. ”Min begejstring ved at udforske solsystemet blev fornyet, fordi jeg havde mulighed for at udforske Jorden som en planet.”
Selvom meteoritter falder ensartet over hele Jorden - er estimater mellem 30-80 tons om året, - de fleste er i form af støv. For de større klippestørrelser falder mange i havet, og dem, der falder på land, kan begraves ved at skifte terræn, nedbrydes ved kemisk forvitring eller let kan forveksles med jordklipper. Men Antarktis blå isplader er klare og karrige, hvilket gør det nemt at spionere en mørk klippe, der sandsynligvis er en prøve fra rummet.
Der er dog en anden grund til, at Antarktis er et så godt sted at se efter meteoritter. ”Der er noget specielt ved Antarktis. Meteoritter samles i bestemte områder der, ”sagde McFadden. ”Islagene bevæger sig altid, og meteoritterne bevæger sig med dem. Men klipperne bliver fanget af bjergene, og det er her meteoritterne findes. Når du først har fået en meteorit op mod en barriere, ablerer den konstante blæsning af polvinde isen, og klipper kommer effektivt til overfladen. ” I perioder på titusinder eller hundreder af tusinder af år kan der opbygges meget betydelige koncentrationer i disse områder.
Siden 1976 har U.S. National Science Foundation støttet en årlig søgning efter meteoritter i løbet af den antarktiske sommer gennem et program kaldet ANSMET, Antarctic Search for Meteorites. McFadden var en del af et holdmedarbejderjagtteam i otte medlemmer i november 2007 til januar 2008.
Et C-17 fragtfly bragte holdet til Antarktis McMurdo Station. Men man går ikke bare ud og begynder at jage efter klipper uden instruktioner om, hvordan man overlever Antarktis hårde miljø. Holdet gennemgik en uges træning, der omfattede lektioner om korrekt tøj. ”Jeg var nødt til at lære, hvilken frakke jeg skulle have på, hvornår hat og handsker at have på og være sikker på at have mine støvler på,” sagde McFadden. ”Det bragte mig tilbage til børnehaven.” Læring af snescooterdrift og -reparation er også et must, da det ville være deres transportform under deres ekspeditioner. ”Vi blev trænet i, hvordan vi skulle holde os væk fra spalterne i isen og trænet til redning, hvis nogen faldt ind,” sagde hun.
Et fly bragte derefter teamet, snescootere, brændstof og gear til deres feltsted på Miller Range for at oprette lejr. De rejste telte - deres hjem i seks uger og måtte flis is for at få vand til drikke og madlavning. Typisk dagtemperatur var ca. 20 grader Fahrenheit (-6 C), da der ikke var storm.
Ved 70 grader sydlig bredde satte den antarktiske sommersol sig aldrig ned. Men omgivelserne var mildest sagt øde. Regionen er bjergrig, men konstant dækket af sne og is. ”Jeg følte en følelse af sårbarhed hos os mennesker,” sagde McFadden. ”Dette er ikke et gæstfrit miljø.” Hun var også bekymret for muligheden for at gå tabt i det golde landskab med få vartegn. Men med dem var en erfaren, ekspertguide, John Schutt.
Så hvad er tricket med at finde meteoritter i Antarktis? ”Vi øvede først omkring lejren og gik op til alle klipperne i området,” sagde McFadden. "Der er andre klipper på jorden fra klodser fra bjergene, så du er nødt til at lære, hvordan de lokale klipper ser ud." Dr. Ralph Harvey, leder af ANSMET-programmet lærte teamet kunsten at meteoritjagt.
”Når du finder et felt med klipper, skal du se nøje og adskille de almindelige klipper fra meteoritter,” sagde McFadden. De fleste meteoritter er sorte, fordi de har en fusionskorpe: en tynd glasagtig skorpe, der dannes på meteoritter, når de kommer gennem atmosfæren. Friktionen varmer dem op, og det udvendige af meteoritten smelter bare lidt.
”Vi kiggede på hver klippe,” sagde McFadden. ”Hvis vi troede, at vi fandt en meteorit, vinkede vi vores arme, og alle ville komme hen og kigge efter. Hvis vi bestemte, at det var en meteorit, ville vi samle den op med tænger og lægge den i en teflonpose og markere den. Så plantede vi et flag, hvor vi fandt en meteorit. Det var meget tilfredsstillende at se tilbage, hvor vi havde været og se alle flagene. ”
De fulgte en bestemt procedure for at notere hver meteorit, tage billeder, notere placeringen af hver prøve med en Global Positioning System-skærm og derefter indpakke meteoritterne på en bestemt måde og lægge dem i rygsække. ”Det var en stor proces at katalogisere og redegøre for dem alle,” sagde McFadden.
I slutningen af dagen indsamlede de alle klipperne fra rygsækkene og lagde dem i poser i en specialbeholder for at holde dem kolde. Dette ville undgå forurening fra sne der måtte være fastgjort til klipperne, indtil de bringes til Johnson Space Center, hvor de er katalogiseret og derefter distribueres til forskere over hele verden.
Hver af meteoritterne fortæller en historie om processerne i det tidlige solsystem. Videnskabsfolk, der studerer meteoritter, kan finde spor til forholdene, efterhånden som vores solsystem udviklede sig, og finde ud af mere om asteroiderne, månerne og planeterne, som meteoritterne stammer fra. Meteoritter repræsenterer en "gratis" prøve-returneringsmission for forskere.
Holdet foretog ikke nogen videnskabelig analyse ude i marken, men indsamlede bare prøverne til transport til laboratorierne i Houston. Men det betyder ikke, at de ikke undersøgte klipperne!
Holdet fandt masser af kulstofholdige chondriter med meget uregelmæssige og taggete former, nogle der måske er kommet fra Månen og andre med et grønt mineral kaldet olivin, der måske er kommet fra Mars. En fundet meteorit fik teamet til at tænke på den berømte ALH 84001 meteorit fundet i Allan Hills-regionen i Antarktis, der skabte overskrifter i 1996, da det blev annonceret, at meteoritten kan indeholde bevis for spor af liv fra Mars. ”Vi spekulerede på, om denne ene meteorit var relateret til ALH 84001,” sagde McFadden. Men holdet ved ikke svaret, før der udføres geokemiske analyser.
Hvad angår hendes søgning efter prøver fra Ceres og Vesta, sagde McFadden, ”Jeg tror, vi måske havde haft succes med at finde prøver fra Vesta, men jeg var virkelig interesseret i at lede efter prøver fra Ceres. Jeg var dog ikke rigtig sikker på, hvad jeg ledte efter. Så vidt vi ved, har vi ikke prøver fra Ceres. ”
Hvordan ved videnskabsmænd, at en meteorit kom fra en bestemt asteroide? ”Hele undersøgelsen af meteoritik adresserer dette gennem laboratorieundersøgelser af mange forskellige attributter af klipper,” sagde McFadden. ”Vi ved, at vi har klipper i vores meteoritsamling fra Vesta, fordi cirka en ud af syv meteoritter, vi finder, har karakteristika eller spektralsignatur, der matcher Vesta set gennem et teleskop. Vi ser på Vesta og ser et enormt påvirkningsbassin, som meteoritterne sandsynligvis stammer fra. ”
Men Ceres er en anden sag. ”Vi ved ikke meget om Ceres,” sagde hun. ”Den spektrale signatur af Ceres stemmer ikke overens med noget, vi har i meteorit-samlingen. Men måske finder de en i de prøver, vi bragte tilbage eller i sidste ende finder en på en fremtidig ekspedition. ”
Med stormfulde perioder, hvor de måtte hænge sammen i deres telte, havde McFaddens team 22 fulde dage med meteorit-søgning og otte halve dage. De gik ud kl. 9.00 og vendte tilbage kl. 17.00. ”Vi havde seks fyre og to kvinder,” sagde McFadden. Det er forskelligt for hver ekspedition. Vi kendte ikke hinanden før hånden, men vi arbejdede godt sammen. Vi havde denne fælles oplevelse, og vi var nødt til at kigge efter hinanden. Men det var også meget ensomt; der var ikke så meget mulighed for at interagere. Vi var udmattede hver nat. ”
De havde muligheder for rekreation såsom skiløb, spille spil eller læse bøger. En særlig flot dag lavede de en sofa af sne og sad udenfor i et stykke tid. Fly bragte lejlighedsvis med til levering af mad, breve og andre forsyninger. De var i Antarktis til jul, så de dekorerede og havde en potluck aftensmad. ”Isolationen og det kolde vejr fik os efter et stykke tid, men vi elskede vores tid derude,” sagde McFadden. ”Vi så frem til at gå hjem, men vi havde en fantastisk oplevelse. Vi værdsatte alle Antarktis skønhed. ”
Deres ekspedition fandt 710 meteoritter, nogle så små som en lille fingernegl (ca. 1,0 x 0,5 x 0,5 cm) 3a) og andre omkring 8 pund og for store til at holde i den ene hånd (ca. 25 cm x 15 cm x 12).
”Vi havde god jagt,” sagde hun. ”Det var ikke en rekord. Nogle dage ville vi fortsætte, men vores guide måtte holde os i kontrol og holde os i sikkerhed. I det klima er du nødt til at stoppe og passe på dig selv. ”
I løbet af de mere end 25 år af disse ekspeditioner er der fundet over 26.000 meteoritter, der udvider mængden af udenjordiske materialer, der kan studeres her på Jorden for at skabe en kontekst for vores fjernfølende udforskning ude i solsystemet, som f.eks. Dawn-missionen . ”Min erfaring med at søge efter meteoritter inspirerede mig til at fortsætte med at forstå meteoritterne selv og parre det med min udforskning med rumfartøjet Dawn, der søger ud i solsystemet,” sagde McFadden.
Og nu forbereder endnu et team af forskere sig til at vende tilbage til Antarktis i november i år for at fortsætte jakten.
McFadden svarede på spørgsmålet om, hvorfor hold fortsætter med at gå tilbage hvert år for at se efter meteoritter. ”Der er potentiale til at finde nye typer meteoritter. I 2006 fandt de en type meteorit, der aldrig var blevet set før. De tror, det er fra et andet organ i vores solsystem, der sandsynligvis var størrelsen på månen, men dens isotopiske signatur er bestemt forskellig fra månen eller Mars. Så vi har faktisk fundet bevis for planetesimaler, der er nye for os, der er derude i asteroidebæltet. Det er meget spændende, og det holder os i gang. ”
Mere information:
McFaddens artikel på webstedet Dawn.
McFadden's video "webinar" -præsentation.
"Find en meteorit" onlineaktivitet
Dawn Mission websted
Dawn Mission Education-websted
