Il posto più freddo del mondo è un deserto. Una cima di montagna ghiacciata e bianca chiamata Dome A, o Dome Argus, che è anche il punto più alto dell'Antartide e forse il miglior posto sulla Terra per guardare indietro nel tempo a come si è formato l'universo.
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Se dovessi stare sulla Cupola A, le 1, 8 miglia di ghiaccio tra le suole delle tue scarpe congelate e le cime delle montagne sepolte sotto sembrerebbero contraddire l'idea che il posto sia un deserto. Ma la maggior parte di quel ghiaccio ha più di un milione di anni. Sopra di te ci sarebbe un ampio disco blu di cielo, di solito non rotto dalle nuvole. La cupola A riceve meno di un pollice di precipitazioni in un anno tipico. Sono meno precipitazioni della Death Valley.
Il fatto che la cupola A sia così secca e alta rende anche il picco uno dei luoghi più interessanti del mondo per gli astronomi. In una lettera pubblicata di recente sulla rivista online Nature Astronomy, Qizhou Zhang, un astrofisico del Centro di astrofisica di Harvard-Smithsonian, scrive che la Cupola A sarebbe il luogo perfetto per mettere un nuovo radiotelescopio, uno che opera nel poco studiato gamma di frequenze terahertz.
La radiazione di Terahertz è una banda sullo spettro elettromagnetico stretta tra le microonde e l'infrarosso. Sebbene sia abbondante nell'universo, l'opacità della nostra atmosfera rende difficile studiare dalla Terra. Il vapore acqueo nell'atmosfera in genere nasconde e distorce la ricezione della luce e delle onde radio che raggiungono la Terra da parti distanti dell'universo, compresa la gamma di frequenze terahertz.
"Il vapore acqueo [nella maggior parte dell'atmosfera terrestre] è un grosso inconveniente per quelle lunghezze d'onda", afferma Zhang. “L'atmosfera è piuttosto opaca. Quindi dobbiamo trovare un posto con un vapore acqueo minimo nell'aria. "
"La cupola A è molto alta", dice. "È probabilmente il posto più secco sul terreno che conosciamo."
La posizione è così arida che se tutto il vapore acqueo in una colonna stretta che si estende dritta dal terreno fino al bordo dello spazio fosse condensato, secondo i ricercatori, si formerebbe un film meno di circa 1/250 di pollice, oppure il doppio della larghezza di un capello umano e circa 10 volte inferiore al vapore acqueo degli osservatori Mauna Kea delle Hawaii, uno dei migliori siti di osservazione astronomica del mondo.
La cima ghiacciata e bianca della montagna chiamata Dome A, o Dome Argus, è il punto più alto dell'Antartide e forse il miglior posto sulla Terra per guardare indietro nel tempo a come si è formato l'universo. (Plato Team / AAD) Nella parte superiore della cupola A, c'è un'infarinatura di antenne, piccoli container, attrezzature scientifiche e molte impronte che impiegano anni a coprire la neve e il vento scarno. Nessuno. La cupola A è una stazione senza pilota. Viene visitato solo poche volte all'anno da squadre di manutenzione che percorrono 750 miglia dalla costa con trattori appositamente attrezzati. Il viaggio dura circa tre settimane. I membri dell'equipaggio dormono nella cabina.
Altri osservatori e stazioni meteorologiche sulla cupola A sono gestiti dai governi australiano e cinese. Ma un osservatorio terahertz, che utilizza un telescopio di cinque metri, sarebbe diverso dalle altre apparecchiature sulla Cupola A perché consentirebbe agli scienziati di esaminare i dettagli di come si sono formate parti importanti dell'universo.
"In primissime fasi quelle nuvole [di gas nello spazio] sono molto dense e fredde", dice. “Quando sondate un universo molto freddo, le radiazioni del corpo nero raggiungono il picco vicino alla gamma di frequenza in cui opera questo telescopio. È buono per la scienza dell'origine: stelle, pianeti e galassie. "
La radiazione terahertz che raggiungeva la Terra da galassie distanti impiegava milioni e persino miliardi di anni per raggiungerci. Osservandolo, gli astronomi avrebbero guardato indietro nel tempo agli eventi verificatisi prima dell'esistenza della Cupola A e prima che l'Antartide fosse un deserto polare ghiacciato quasi desolato come gli altri pianeti del nostro sistema solare.
Ma al fine di progettare e costruire correttamente un osservatorio terahertz da installare presso la Cupola A, il team di ricerca doveva scoprire esattamente quanto vapore acqueo si trova tra la superficie della Cupola A e il bordo dello spazio. E si è scoperto che la scienza esistente che faceva analisi spettrale dell'acqua nell'atmosfera era in qualche modo carente.
"Il problema è che la spettroscopia dell'acqua non è ben calibrata nell'infrarosso lontano", afferma Scott Paine, astrofisico del Centro di astrofisica di Harvard-Smithsonian e autore della lettera. “Quindi avevamo bisogno di uno strumento in grado di misurare attraverso la pura banda di rotazione del vapore acqueo. . . . Laddove questo è diventato interessante in modo multidisciplinare, le stesse cose che dobbiamo vedere per scoprire se si tratta di un buon sito di osservazione aiutano anche a migliorare la nostra conoscenza dell'assorbimento spettrale del vapore acqueo. "
Zhang, Paine e i loro collaboratori cinesi, giapponesi, americani e australiani, guidati dal principale investigatore Sheng-Cai Shi, hanno scoperto che i loro dati erano utili anche come un pezzo di scienza del clima che può aiutare i climatologi a comprendere le dinamiche del riscaldamento globale.
"La colonna d'aria che stai guardando ti offre un laboratorio naturale per capire cosa sta succedendo nella troposfera superiore di tutto il pianeta", afferma Paine. “Il vero punto chiave è che gli astronomi sono a terra cercando di guardare fuori e la vista è bloccata principalmente dal vapore acqueo. E l'effetto serra è causato principalmente dal vapore acqueo. "
Ottenere 19 mesi di continue osservazioni spettrali dalla cupola A non è stato un compito facile. I generatori diesel sono notoriamente irritabili per continuare a lavorare a lungo nelle migliori circostanze. Per far funzionare la stazione senza che gli esseri umani eseguissero regolarmente la manutenzione, i generatori si scambiarono automaticamente il servizio l'uno con l'altro e consentirono il riposo periodico. Se un generatore si rompeva, gli altri avevano abbastanza capacità per rimediare. I pannelli solari possono fornire energia per gran parte dell'anno, ma non sono di grande aiuto nei mesi in cui la regione polare non riceve luce solare.
Il prossimo passo sarà costruire e installare l'osservatorio terahertz. Ad oggi il governo cinese ha pagato la maggior parte delle spese per la ricerca, ma non sono stati finalizzati finanziamenti aggiuntivi. "Non hanno ancora il via libera definitivo per procedere alla costruzione", afferma Paine.
