مطالعه در قطب جنوب نشان می دهد که سالانه چه مقدار گرد و غبار فضایی به زمین حمله می کند



سطح زمین دائماً با گرد و غبار کیهانی پاشیده می شود. مواد بیگانه در طول تاریخ چند میلیارد دلاری خود بر روی سیاره ما باریده است – و باران آسمانی هر روز ادامه دارد. قطعات قابل توجهی از سنگ و فلز نمونه های چشمگیرترین نمونه ها هستند که در هنگام عبور آتشین از جو فوقانی به عنوان ستاره های درخشان ظاهر می شوند و گاهی به زمین می رسند تا شهاب سنگ شوند. اما بیشتر چیزهای کیهانی که روی زمین می افتند کاملاً کوچک هستند و اندازه آنها یک میلی متر است.

در گذشته ، محققان سعی کرده اند مقدار چنین ریز شهاب هایی را که با گذشت زمان به زمین می رسند تخمین بزنند ، اما تجزیه و تحلیل گرد و غبار فضایی در سیاره ای که به طور مداوم از تولید خود گرد و غبار می چرخد ​​، دشوار است.

اکنون ، در مطالعه ای که اخیراً در نامه های روی زمین و علوم سیاره، تیمی برای اندازه گیری تجمع میکرومتوریت در برف بکر قطب جنوب ، بهترین تخمین تاکنون برای بقایای موجودات بیگانه را ارائه داده است. محققان با استفاده از تکنیک های نمونه گیری تمیز و سن دقیق برای جمع شدن گرد و غبار ، تخمین می زنند که سالانه حدود 5200 تن میکرومتوریت به زمین می ریزد.

مکان مناسب برای گرد و غبار فضا

مناطق قطبی مانند گرینلند و قطب جنوب که در تمام طول سال پوشیده از یخ هستند ، به دلیل انزوای جغرافیایی و راکد بودن ، نقاط مهمی برای تحقیق در مورد میکرو شهاب سنگ هستند. مواد کمیاب از جای دیگر کره زمین به این مناطق دور دست می رسد و باعث می شود صفحات یخ به سختی تغییر کند تا گرد و غبار کیهانی را با حداقل آلودگی جذب کند. یخ پایدار همچنین به محققان راهی برای نشان دادن سن ریز شهاب سنگ ها می دهد ، که توسط لایه های برفی سالانه مشخص شده است که سال گذشته هر سال مشخص شده است.

اگرچه هر دو قطب توانایی مطالعه ریزسنجها را دارند ، اما ژان دوپر ، کیهان شناس در دانشگاه پاریس-ساکلا ، یخ های جنوبی را ترجیح می دهد. دوپرات ، یکی از نویسندگان این تحقیق ، گفت: “قطب جنوب بهترین است زیرا شما توسط اقیانوس ها احاطه شده اید – شما کاملا از سرزمین اصلی جدا شده اید.”

طی دو فصل گذشته طی دو دهه گذشته ، دوپرات و همکارانش از ایستگاه فرانسوی-ایتالیایی کنکوردیا در منطقه ای به نام گنبد C در قطب جنوب بازدید کرده و میکروسنجها را جمع آوری کردند. گنبد C واقع در 1100 کیلومتری زمین و ارتفاع بیش از سه کیلومتر از سطح دریا ، عملا برای جمع آوری گرد و غبار فضایی ایده آل است.

جولین روخاس ، دانشجوی دکترای دانشگاه پاریس-ساکلی و نویسنده اصلی این تحقیق ، خاطرنشان می کند که بارش برف در گنبد C “میزان تجمع نسبتاً کمی دارد ، اما این برای محافظت و حفظ ذرات کافی است”. روخاس گفت ، نازک بودن لایه برف در هر سال ، به تیم اجازه داده است که بدون نیاز به ذوب شدن مقدار زیادی یخ ، چندین دهه رسوب سالانه میکرومتوریت را در یک مکان جمع کند.

نمای نزدیک از گرد و غبار فضا

محققان کار خود را با سپرده گذاری از سال های قبل از 1995 آغاز کردند و سپس لایه های عمیق تر و زودتر را کاوش کردند. این امر برای جلوگیری از آلودگی انسانی از زمان تأسیس ایستگاه صحرایی کنکوردیا بود که از سال 1996 به طور جدی آغاز شد.

طی سالها ، دوپرات متوجه شد که محققان خود ناخواسته مقادیر کمی اما قابل توجهی از گرد و غبار زمین را به محل آورده و نمونه های آنها را آلوده می کنند. با تنظیم دقیق جمع آوری و پردازش ، در نهایت مشکل حل شد: هر نمونه برف در یک لوله پلی اتیلن مهر و موم شده و سپس برای ذوب شدن و غربال شدن به یک اتاق تمیز منتقل می شود.

تیم پس از فیلتر کردن گرد و غبار برف ، از میکروسکوپ الکترونی ، طیف سنجی اشعه ایکس و سایر روش ها برای تجزیه و تحلیل بیش از 2000 ذره در اندازه های 12 تا 700 میکرون استفاده کرد. گرد و غبار کیهانی معمولاً چندین هدیه گویا را نشان می دهد – به عنوان مثال ، یک شکل کروی (از ذوب شدن تا ورود به جو) یا یک توزیع غیر زمینی مشخص از ایزوتوپ های شیمیایی. مجموعه ای از روشهای تجزیه و تحلیل به تیم اجازه می دهد تا نه تنها گرد و غبار فضا را شناسایی کند ، بلکه همچنین ردیابی محتمل ترین منشا هر ذره بیگانه را انجام دهد.

روخاس می گوید: “ما سعی کردیم روی میکرو شهاب سنگ های ذوب نشده تمرکز کنیم ، که در مجموعه های دیگر بسیار ضعیف جمع شده اند زیرا بسیار شکننده هستند و به راحتی از بین می روند. “پروتکل جمع آوری ما به ما امکان می دهد آن را حفظ کنیم.”

این تیم دریافت که بیش از 60 درصد گرد و غبار احتمالاً از دنباله دارهای خانواده مشتری ناشی می شود که در دوره های مداری کمتر از 20 سال از تأثیر گرانشی سیاره غول پیکر منتقل می شوند. احتمالاً حدود 20٪ از گرد و غبار از کمربند اصلی سیارک ها ناشی می شود. روخاس با بیان اینکه “گرد و غبار دنباله دارها از سیارک ها کرک تر است” ، افزود: مواد دنباله دار از نظر مواد آلی غنی تر نیز هستند که این نوع از ستاره های دنباله دار مشتری است.

مارک فرایز ، دانشمند سیاره و متصدی مجموعه گرد و غبارهای فضایی ناسا می گوید: شهاب سنگ ها و گرد و غبار فضایی این مجموعه های مکمل واقعاً خوب از مواد نجومی هستند.،، که در مطالعه شرکت نکرده است. وی توضیح می دهد که سیارک ها معمولاً اجسام سنگی متصل به هم هستند که قطعات و تکه هایی را در سطح زمین باقی می گذارند. وی با بیان اینکه “دنباله دارها چندان منسجم نیستند” ، افزود: مواد “کرکی” سست به راحتی متلاشی می شود و منجر به رسوب گرد و غبار فضا می شود.

فریس می گوید ، ترکیبات آلی حاصل از گرد و غبار فضا می تواند برای منشأ حیات در کره زمین حیاتی باشد. وی افزود: گرد و غبار فضایی در حال سقوط “احتمالاً مقدار قابل توجهی از مقدار كامل مواد فرار در سطح زمین را اضافه كرده است: آب ، كربن و سایر مواد مهم برای شیمی پری بیوتیك و افزایش حیات.” “درک طیف کاملی از ترکیب این ذرات ، تصویری از ترکیب منظومه شمسی – به ویژه اجسام کوچک به ما می دهد.”

هنگامی که محققان با موفقیت استخراج گرد و غبار کردند و فراوانی آن را نسبت به ساعت سالانه تنظیم شده توسط بارش سالانه برف در گنبد C ردیابی کردند ، می توانند جریان گرد و غبار ورودی خارجی را محاسبه کنند. هنگام مقیاس گذاری اندازه گیری های گنبد C در سراسر کره زمین ، تیم تحقیق دریافت که سالانه بین 4000 تا 6700 تن غبار فضایی به زمین می ریزد.

دامنه تناژ پودر اساساً یک امر آماری است و نشان دهنده دشواری ذاتی در برون یابی یک اثر جهانی از یک سری بسیار پیچیده از اندازه گیری های محلی محدود است. روخاس گفت: “بسته به حجم برف ، فقط با شمارش ذرات انتظار عدم قطعیت خواهید داشت.”

کیت بورگس ، یک زمین شناس در آزمایشگاه تحقیقات نیروی دریایی ایالات متحده که در این مطالعه شرکت نکرد ، تحت تأثیر این مطالعه قرار گرفته است ، اما هشدار می دهد که ارزیابی آن ممکن است حرف آخر نباشد. وی گفت: “شمارش صدها و صدها ذره – این همه تلاش برای بدست آوردن ذرات کافی برای داشتن آمار کافی خوب برای از بین بردن هر نوع خطای آماری در این مسئله است.”

بخصوص ، بورگس می گوید ، گرد و غبار دنباله دار ممکن است در طول زمان متفاوت باشد ، این بستگی به اختلالات مکانیک مداری ، میزان آزاد شدن دنباله دار و بسیاری از متغیرهای دیگر دارد که لزوما به خوبی درک نشده اند. – اینها [are] منابع انتقالی ، “او توضیح می دهد. “اگر آنها از دنباله دارهای خاص خانواده مشتری هستند ، به صورت دوره ای و نسبتاً منظم می آیند ، اما نه به طور مداوم.”

یک قدم کوچک

در حالی که افراد جامعه گرد و غبار فرازمینی می دانند که سالانه هزاران تن گرد و غبار بر روی زمین فرود می آیند ، بورگس محققان را تحسین کرد زیرا “قادر به تعیین محدودیت های شدیدتری در زمان جمع شدن این میکرومیتوریت ها نسبت به مطالعات قبلی نیستند”. “

وی گفت: “از دیدگاه ما در جامعه ، این واقعا کار خوبی است.” فریز موافقت می کند و می افزاید: “جامعه علمی آرزوی دیرینه نسبت به نمونه هایی دارد که این تیم جمع آوری کرده است” – یعنی نمونه هایی که تازه ، تمیز و با دقت و مراقبت دقیق جمع آوری شده اند.

به طور هم زمان ، امسال چهلمین سالگرد گرد و غبار فضایی ناسا است. فريس مي گويد ، همكارانش در حال تعجب هستند كه چگونه مي توانند برخي از اين نمونه هاي ارزشمند را از قطب جنوب بدست آورند. وی گفت: “آنها توسط دانشمندان تحت تعقیب هستند.” “این بسیار به موقع است.”


منبع: khabar-nab.ir

دیدگاهتان را بنویسید

Comment
Name*
Mail*
Website*