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I cacciatori di Space Rock stanno per invadere l'Antartide

Dopo 35 viaggi che hanno aiutato gli scienziati ad attraversare i campi di ghiaccio blu dell'Antartide, la guida alpina John Schutt ha visto tutto.

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"Una volta abbiamo avuto una tenda prendere fuoco", dice Schutt. “La persona ha ignorato i nostri protocolli e ha riempito la stufa all'interno della tenda con un'altra stufa accesa, perché faceva freddo e ventoso. Doveva essere portato fuori dal campo con ustioni di secondo grado. "

La violazione del protocollo è probabilmente comprensibile: il gruppo specifico Schutt lavora con campi ogni anno nei Monti Transantartici ad un'altitudine di circa 8000 piedi. Si trovano ad affrontare temperature sotto lo zero anche durante un periodo dell'anno in cui il sole non tramonta mai. Poi ci sono i venti di burrasca, i quartieri abitati angusti e il lavoro fisico straziante.

Ma per gli scienziati della ricerca antartica di meteoriti, ne vale la pena quando alla fine raccolgono un pezzo di un mondo alieno che è precipitato sulla Terra.

Diretto dalla Case Western Reserve University di Cleveland, la ricerca antartica di meteoriti, o ANSMET, è l'eroe sconosciuto della scienza planetaria. ANSMET ha raccolto circa 20.000 meteoriti dalla sua formazione nel 1976, con conteggi annuali che sono variati da 30 a oltre 1.200.

Quelle rocce spaziali, recuperate dalle terre desolate ghiacciate intorno al Polo Sud, sono state preziose per la nostra comprensione del sistema solare. Oltre l'80% delle rocce extraterrestri del mondo provengono dall'Antartide, raccolte da ANSMET o programmi simili per una frazione del costo che sarebbe necessario per inviare missioni spaziali robotiche per riportare campioni.

"ANSMET è stato un grande vantaggio per gli scienziati", afferma Jim Karner, responsabile scientifico della spedizione di quest'anno, che parte alla fine di novembre. “Non possediamo i campioni. Sono curati dallo Smithsonian e dal Johnson Space Center della NASA e [sono] davvero gratuiti per chiunque nel mondo voglia studiarli ”.

I meteoriti raccolti da ANSMET e altre squadre di campo antartiche provengono da asteroidi, dalla luna e persino da Marte, e possono insegnarci la natura e le origini del nostro quartiere cosmico.

"C'è una miriade di studi che puoi fare con i meteoriti", afferma Karner. “Ci parlano delle proprietà del nostro sistema solare e dell'evoluzione dei corpi planetari. Alcuni meteoriti molto vecchi hanno anche solidi pezzi di minerali che precedono il nostro sistema solare. "

Possiamo anche usare i meteoriti per conoscere la formazione del nostro mondo. "Una cosa che possiamo fare con i meteoriti è sviluppare una migliore comprensione della Terra", afferma Cari Corrigan, geologo del Museo Nazionale di Storia Naturale Smithsonian che lavora sulla classificazione dei meteoriti.

"Se riusciamo a comprendere la composizione e la composizione del primo sistema solare, avremo un quadro molto migliore della composizione e struttura iniziale della Terra e dei processi che dovevano aver luogo per darci ciò che abbiamo ora".

Potremmo persino scoprire come la prima vita sulla Terra sia nata da interazioni chimiche primordiali, osserva

"Cose come gli aminoacidi sono state trovate nei meteoriti negli ultimi 20 anni: le composizioni di partenza per la vita sulla Terra", afferma Corrigan. "Cercare di capire da che cosa abbiamo iniziato e con che cosa abbiamo iniziato, ci aiuterà a capire perché la Terra si è evoluta in questo modo."

I membri del team ANSMET estraggono un meteorite marziano dal ghiaccio in Antartide. (Christine Floss) Il team ANSMET perquisisce i campi polari di ghiaccio in motoslitte in cerca di meteoriti. (Bingkui Maio) I campi di campo ANSMET non sono adatti ai deboli di cuore. (Vincianne Debaille)

I meteoriti possono precipitare in qualsiasi punto del pianeta. Ma di tutti i punti della Terra, l'Antartide è il luogo ideale per raccogliere campioni di meteoriti. Per cominciare, gran parte del continente è composta da calotte glaciali prive di roccia superficiale indigena. Quando si setaccia l'area, praticamente ogni roccia trovata è un meteorite e la sottile crosta nera che formano le rocce mentre sopportano il loro tuffo infuocato attraverso l'atmosfera li rende facili da individuare sullo sfondo bianco-blu.

"Formiamo letteralmente questa grande linea di schermaglie e guidiamo il ghiaccio su motoslitte e le raccogliamo a mano", afferma Constantine Tsang, scienziata planetaria del Southwest Research Institute di Boulder e membro del team di campo ANSMET del primo anno. "La gente dice che il 50 percento di ANSMET sta trasportando in giro", ride.

Anche l'attività geologica lungo le montagne transantartiche svolge un ruolo. Mentre la calotta glaciale dell'Antartico orientale scivola nel Mar Ross, entra in contatto con le montagne transantartiche e il ghiaccio vecchio e profondo viene costretto in superficie. Ciò aumenta i meteoriti che si sono schiantati nel continente molto tempo fa, aumentando i numeri di quelli che si possono trovare durante una stagione campestre.

Combina questo processo con l'erosione del ghiaccio dovuta a forti venti e sublimazione e alcune aree possono vantare concentrazioni incredibilmente elevate di tutti i tipi di meteoriti, aspettando solo che gli scienziati li raccolgano. Questi meteoriti potrebbero aver avuto un impatto sulla Terra meno di un anno prima o più di 10.000 anni fa, offrendo una vasta gamma di possibili fonti parentali.

Un'area conosciuta come Miller Range è uno dei siti più redditizi, con centinaia di meteoriti per miglio quadrato, motivo per cui quest'anno segna la nona visita di ANSMET nella regione.

"Abbiamo trovato ogni tipo immaginabile di meteorite nella gamma Miller", afferma Karner. "Quindi è stata questa vasta gamma di diversità."

Ancora più importante, tutta quella generosità è magnificamente conservata nella terra desolata congelata dell'Antartide. Prodotti chimici e minerali sulla Terra possono corrompere la composizione dei campioni di meteorite, limitandone il valore scientifico. Anche l'acqua altererà la mineralogia di un meteorite. Ma nei deserti dell'Antartide, dove l'umidità è minima, i meteoriti sono essenzialmente conservati criogenicamente.

Quando termina una stagione campale, il trasporto annuale di ANSMET viene spedito al Johnson Space Center della NASA a Houston, in Texas. La NASA crea le descrizioni iniziali dei meteoriti e le ordina in categorie generali. Un pezzo scheggiato da ciascuno viene quindi inviato allo Smithsonian per ulteriore classificazione, e due volte l'anno lo Smithsonian pubblica una newsletter con un elenco di tutti i meteoriti nel suo catalogo, così le istituzioni scientifiche possono richiedere campioni.

La classificazione dei meteoriti è piuttosto complessa, con diversi tipi classificati per composizione chimica, mineralogia, presenza di alcuni elementi e il corpo genitore da cui il meteorite si è rotto. Ma i meteoriti possono generalmente essere suddivisi in quattro gruppi: condriti, acondriti, ferro pietroso e ferro.

Questa fetta brillante proviene da uno dei primi meteoriti di ferro trovati in Antartide, recuperato da Derrick Peak nel 1978. Il pezzo di lega metallica è probabilmente dal nucleo di un grande asteroide. (Brendan McCabe) Trovato nella regione di Cumulus Hills in Antartide nel 2004, questa fetta di roccia spaziale è una pallasite, un tipo di meteorite che consiste di grandi cristalli di olivina sospesi in una lega di ferro-nichel. (Brendan McCabe) Trovato in Alan Hills nel 1984, questo meteorite vive nell'infamia poiché la roccia marziana dice di contenere segni fossili di microbi alieni. Mentre tale affermazione è controversa, la roccia spaziale contiene minerali che possono formarsi solo in presenza di acqua liquida, offrendo i primi indizi puramente chimici che l'acqua scorreva sull'antica Marte. (Brendan McCabe) Può venire nascosto in un involucro di alluminio, ma non provare ad assaggiarlo. Questo meteorite, trovato sul campo di ghiaccio di LaPaz nel 2002, è un raro pezzo di luna. (Brendan McCabe) La spedizione ANSMET del 2003-04 è tornata con questo meteorite marziano, che si ritiene provenga da un flusso di lava risalente a circa 1, 3 miliardi di anni. (Brendan McCabe) Questa roccia spaziale, trovata nella gamma Patuxent nel 1991, è una condrite con un numero insolitamente alto di fori (chiamati vescicole). Le scansioni CAT e altri test analitici hanno dimostrato che questo meteorite probabilmente ha interrotto l'asteroide principale durante una collisione ad alta velocità circa 4, 4 miliardi di anni fa. (Brendan McCabe) Questa roccia spaziale, un condrite comune, è stato il primo meteorite trovato dal team ANSMET. È stato recuperato dalla regione di Alan Hills nel 1976. (Brendan McCabe)

I condriti sono meteoriti che contengono condruli, grani rotondi che inizialmente si sono formati da goccioline fuse durante i primi giorni del sistema solare e poi sono stati incorporati negli asteroidi esistenti. Questi meteoriti sono rimasti sostanzialmente inalterati da quando il sistema solare si è formato circa 4, 6 miliardi di anni fa e rappresentano oltre l'80 percento di tutti i nostri campioni di meteoriti.

"Il motivo per cui guardiamo indietro ai condriti è perché pensiamo che siano il materiale di partenza per tutto il resto", afferma Corrigan.

Gli acondriti sono esattamente l'opposto: meteoriti che non contengono condrule: “Gli acondriti rappresentano una sorta di processo geologico; è successo loro qualcosa per sciogliere le condrule o sciogliere l'intero asteroide ”, afferma Corrigan.

Due dei tipi di meteoriti più rari e interessanti sono gli acondriti: lunare e marziano. Le rocce di questi mondi hanno subito significativi cambiamenti geologici e la comprensione che la metamorfosi può dirci come era ogni corpo nel tempo. Un meteorite marziano, ad esempio, ha fornito la prima prova puramente chimica che l'acqua un tempo scorreva sull'antica Marte.

"Il meteorite marziano Allan Hills 84001 contiene minerali di carbonato che richiedono la formazione di acqua liquida", afferma Corrigan.

I meteoriti di ferro pietroso, che sono quasi parti uguali di metalli e minerali di silicato, includono forse il più attraente di tutti i meteoriti, i pallasiti. Queste rocce spaziali sono costituite da grandi cristalli di olivina sospesi in una lega di ferro-nichel, creando un sorprendente contrasto visivo. Gli studi di questi straordinari campioni suggeriscono che provengono da grandi asteroidi che si differenziano in strati. Il mix metallico è probabilmente dall'area di transizione tra il mantello e il nucleo.

Infine, i meteoriti di ferro sono quasi interamente realizzati in una lega di nichel-ferro che si forma nei nuclei di grandi asteroidi e altri oggetti cosmici rocciosi. I corpi dei genitori di meteoriti di ferro dovevano essere stati distrutti in collisioni perché il materiale centrale potesse fuggire e iniziare la sua traiettoria verso la Terra.

Mentre i meteoriti raccolti finora hanno sbloccato questi e altri misteri cosmici, molte più rocce spaziali attendono la scoperta nel congelatore cosmico dell'Antartide, quindi per ANSMET, la stagione dei campi di quest'anno è come sempre.

Non c'è modo di dire cosa troveranno fino a quando non usciranno sul ghiaccio e inizieranno a raccogliere campioni, e le scoperte scientifiche che le rocce producono saranno fatte a migliaia di miglia di distanza, mesi o addirittura anni in futuro, in laboratori che richiedono i meteoriti molto tempo dopo sono stati trovati.

"Abbiamo molto", afferma Tsang. "Ma più possiamo raccogliere, più possiamo analizzare e comprendere."

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