Jagd nach Meteoriten am Ende der Welt

Die unverwechselbare, unversöhnliche Umgebung der Antarktis ist wirklich einzigartig. "Ich hatte das Privileg, einen Teil der Welt zu erkunden, den nur wenige Menschen erreichen", sagte Dr. Lucy McFadden, Forschungsprofessorin in der Abteilung für Astronomie an der University of Maryland, College Park. Sie ist außerdem Wissenschaftlerin im Bereich Bildung und Öffentlichkeitsarbeit für die NASA-Mission Dawn, die auf Reisen ist, um die Asteroiden Ceres und Vesta zu untersuchen. McFadden hatte die Gelegenheit, in die Antarktis zu reisen und über sechs Wochen lang nach Meteoriten zu suchen, insbesondere nach Meteoriten aus Ceres und Vesta. Sie teilte ihre Erfahrungen kürzlich in einem Online-Webinar mit und beantwortete Fragen zu ihrer Reise. "Ich liebe es, meine Abenteuer zu teilen", sagte sie. "Meine Begeisterung für die Erforschung des Sonnensystems wurde erneuert, weil ich die Gelegenheit hatte, die Erde als Planeten zu erkunden."

Obwohl Meteoriten überall auf der Erde gleichmäßig fallen – Schätzungen liegen zwischen 30 und 80 Tonnen pro Jahr – liegen die meisten in Form von Staub vor. Bei den größeren steingroßen Stücken fallen viele in den Ozean und diejenigen, die an Land fallen, können durch wechselndes Gelände begraben, durch chemische Verwitterung zerstört oder leicht mit Erdgesteinen verwechselt werden. Aber die blauen Eisplatten der Antarktis sind klar und unfruchtbar, was es einfach macht, einen dunklen Stein auszuspähen, der wahrscheinlich eine Probe aus dem Weltraum ist.

Es gibt jedoch noch einen weiteren Grund, warum die Antarktis ein großartiger Ort ist, um nach Meteoriten zu suchen. "Die Antarktis hat etwas Besonderes. In bestimmten Gebieten sammeln sich dort Meteoriten “, sagte McFadden. „Die Eisplatten bewegen sich immer und die Meteoriten bewegen sich mit ihnen. Aber die Felsen werden von den Barrieren der Berge gefangen, und dort befinden sich die Meteoriten. Sobald Sie einen Meteoriten gegen eine Barriere stoßen, wird durch das ständige Blasen der Polarwinde das Eis abgetragen, und Steine ​​kommen effektiv an die Oberfläche. “ Über Zeiträume von Zehntausenden oder Hunderttausenden von Jahren können sich in diesen Gebieten sehr signifikante Konzentrationen aufbauen.

Seit 1976 unterstützt die US-amerikanische National Science Foundation eine jährliche Suche nach Meteoriten während des antarktischen Sommers durch ein Programm namens ANSMET, die antarktische Suche nach Meteoriten. McFadden war von November 2007 bis Januar 2008 Teil eines achtköpfigen Meteoritenjagdteams.

Ein C-17-Frachtflugzeug brachte das Team zur McMurdo Station in der Antarktis. Aber man geht nicht einfach raus und fängt an, nach Steinen zu suchen, ohne Anweisungen zu haben, wie man die raue Umgebung der Antarktis überlebt. Das Team absolvierte eine Woche Training, das Unterricht in angemessener Kleidung beinhaltete. "Ich musste lernen, welchen Mantel ich wann anziehen sollte, welchen Hut und welche Handschuhe ich tragen sollte und unbedingt meine Stiefel tragen", sagte McFadden. "Es brachte mich zurück in den Kindergarten." Das Erlernen der Bedienung und Reparatur von Schneemobilen ist ebenfalls ein Muss, da dies ihr Transportmittel während ihrer Expeditionen wäre. "Wir wurden geschult, wie man sich von den Spalten im Eis fernhält, und für die Rettung, falls jemand hineinfällt", sagte sie.

Ein Flugzeug brachte dann das Team, die Schneemobile, den Treibstoff und die Ausrüstung zu ihrem Feld auf der Miller Range, um ein Lager aufzubauen. Sie errichteten sechs Wochen lang Zelte – ihre Häuser – und mussten Eis abplatzen, um Wasser zum Trinken und Kochen zu bekommen. Die typische Tagestemperatur betrug etwa -6 ° C, wenn es keinen Sturm gab.

Bei 70 Grad südlicher Breite ging die antarktische Sommersonne nie unter. Aber die Umgebung war, gelinde gesagt, öde. Die Region ist bergig, aber ständig mit Schnee und Eis bedeckt. "Ich fühlte ein Gefühl der Verletzlichkeit von uns Menschen", sagte McFadden. "Dies ist keine gastfreundliche Umgebung." Sie machte sich auch Sorgen über die Möglichkeit, sich in der kargen Landschaft mit wenigen Sehenswürdigkeiten zu verirren. Aber mit ihnen war ein erfahrener, erfahrener Führer, John Schutt.

Was ist der Trick, um Meteoriten in der Antarktis zu finden? "Wir haben zuerst im Camp geübt und sind zu allen Felsen in der Gegend gelaufen", sagte McFadden. "Es gibt andere Felsen auf dem Boden von Steinschlägen aus den Bergen, also muss man lernen, wie die lokalen Felsen aussehen." Dr. Ralph Harvey, der Leiter des ANSMET-Programms, brachte dem Team die Kunst der Meteoritenjagd bei.

"Wenn Sie ein Felsenfeld finden, müssen Sie genau hinschauen und die regulären Felsen von den Meteoriten trennen", sagte McFadden. Die meisten Meteoriten sind schwarz, weil sie eine Fusionskruste haben: eine dünne Glasschale, die sich auf Meteoriten bildet, wenn sie durch die Atmosphäre kommen. Die Reibung erwärmt sie und die Außenseite des Meteoriten schmilzt nur wenig.

"Wir haben uns jeden Stein angesehen", sagte McFadden. „Wenn wir dachten, wir hätten einen Meteoriten gefunden, winkten wir mit den Armen und alle kamen herüber und schauten. Wenn wir feststellen würden, dass es sich um einen Meteoriten handelt, würden wir ihn mit einer Zange aufheben, in einen Teflonbeutel stecken und markieren. Dann pflanzten wir eine Flagge, wo wir einen Meteoriten fanden. Es war sehr befriedigend, zurückzublicken, wo wir waren, und alle Flaggen zu sehen. "

Sie folgten einem bestimmten Verfahren, um Notizen zu jedem Meteoriten zu machen, Bilder aufzunehmen, die Position jeder Probe mit einem Monitor des Global Positioning System zu notieren, die Meteoriten auf eine bestimmte Weise einzuwickeln und sie in Rucksäcke zu packen. "Es war ein großer Prozess, sie alle zu katalogisieren und zu berücksichtigen", sagte McFadden.

Am Ende des Tages sammelten sie alle Steine ​​aus den Rucksäcken und packten sie in Säcke in einen speziellen Behälter, um sie kalt zu halten. Dies würde eine Kontamination durch Schnee vermeiden, der an den Felsen haften könnte, bis sie zum Johnson Space Center gebracht werden, wo sie katalogisiert und dann an Wissenschaftler auf der ganzen Welt verteilt werden.

Jeder der Meteoriten erzählt eine Geschichte über die Prozesse des frühen Sonnensystems. Wissenschaftler, die Meteoriten untersuchen, können Hinweise auf die Bedingungen während der Entwicklung unseres Sonnensystems finden und mehr über die Asteroiden, Monde und Planeten erfahren, von denen die Meteoriten stammen. Meteoriten stellen für Wissenschaftler eine „kostenlose“ Probenrückgabemission dar.

Das Team führte keine wissenschaftlichen Analysen vor Ort durch, sondern sammelte nur die Proben für den Transport zu den Labors in Houston. Das heißt aber nicht, dass sie die Felsen nicht untersucht haben!

Das Team fand viele kohlenstoffhaltige Chondrite mit sehr unregelmäßigen und gezackten Formen, von denen einige möglicherweise vom Mond stammen, andere mit einem grünen Mineral namens Olivin, das möglicherweise vom Mars stammt. Ein gefundener Meteorit ließ das Team an den berühmten Meteoriten ALH 84001 in der Region Allan Hills in der Antarktis denken, der 1996 Schlagzeilen machte, als bekannt wurde, dass der Meteorit möglicherweise Spuren von Lebensspuren vom Mars enthält. "Wir haben uns gefragt, ob dieser eine Meteorit mit ALH 84001 verwandt ist", sagte McFadden. Das Team wird die Antwort jedoch erst erfahren, wenn geochemische Analysen durchgeführt wurden.

Zu ihrer Suche nach Proben von Ceres und Vesta sagte McFadden: „Ich denke, wir haben möglicherweise erfolgreich Proben von Vesta gefunden, aber ich war wirklich daran interessiert, Proben von Ceres zu suchen. Ich war mir jedoch nicht sicher, wonach ich suchte. Soweit wir wissen, haben wir keine Proben von Ceres. «

Woher wissen Wissenschaftler, dass ein Meteorit von einem bestimmten Asteroiden stammt? "Die gesamte Untersuchung der Meteoritik befasst sich mit Laboruntersuchungen vieler verschiedener Eigenschaften von Gesteinen", sagte McFadden. „Wir wissen, dass unsere Meteoritensammlung von Vesta Steine ​​enthält, da etwa jeder siebte Meteorit Eigenschaften oder spektrale Signaturen aufweist, die mit Vesta übereinstimmen, wenn sie durch ein Teleskop betrachtet werden. Wir schauen uns Vesta an und sehen ein riesiges Einschlagbecken, aus dem die Meteoriten wahrscheinlich stammen. “

Aber Ceres ist eine andere Sache. "Wir wissen nicht viel über Ceres", sagte sie. "Die spektrale Signatur von Ceres stimmt mit nichts überein, was wir in der Meteoritensammlung haben. Aber vielleicht finden sie eine in den Proben, die wir zurückgebracht haben, oder finden sie irgendwann auf einer zukünftigen Expedition. "

In stürmischen Zeiten, in denen sie sich in ihren Zelten zusammenkauern mussten, hatte McFaddens Team 22 volle Tage Meteoritensuche und acht halbe Tage. Sie gingen um 9:00 Uhr aus und kehrten um 17:00 Uhr zurück. "Wir hatten sechs Männer und zwei Frauen", sagte McFadden. Es ist für jede Expedition anders. Wir kannten uns vorher nicht, aber wir haben gut zusammengearbeitet. Wir hatten diese gemeinsame Erfahrung und mussten aufeinander aufpassen. Aber es war auch sehr einsam; Es gab nicht so viele Möglichkeiten zur Interaktion. Wir waren jede Nacht erschöpft. “

Sie hatten Möglichkeiten zur Erholung wie Skifahren, Spielen oder Bücher lesen. An einem besonders schönen Tag machten sie eine Couch aus Schnee und saßen eine Weile draußen. Flugzeuge brachten gelegentlich die Versorgung mit Nahrungsmitteln, Briefen und anderen Vorräten. Sie waren zu Weihnachten in der Antarktis, also dekorierten sie und aßen ein Potluck-Abendessen. "Die Isolation und das kalte Wetter haben uns nach einer Weile erreicht, aber wir haben unsere Zeit dort draußen geliebt", sagte McFadden. „Wir haben uns darauf gefreut, nach Hause zu gehen, aber wir hatten eine enorme Erfahrung. Wir alle haben die Schönheit der Antarktis geschätzt. “

Ihre Expedition fand 710 Meteoriten, einige so klein wie ein kleiner Fingernagel (ungefähr 1,0 x 0,5 x 0,5 cm) 3a), andere ungefähr 8 Pfund und zu groß, um sie in einer Hand zu halten (ungefähr 25 cm x 15 cm x 12).
"Wir hatten gute Jagd", sagte sie. "Es war kein Rekord. An manchen Tagen wollten wir weitermachen, aber unser Führer musste uns in Schach halten und uns beschützen. In diesem Klima muss man aufhören und auf sich selbst aufpassen. “

In den mehr als 25 Jahren dieser Expeditionen wurden über 26.000 Meteoriten gefunden, die das Volumen an außerirdischen Materialien erweitern, die hier auf der Erde untersucht werden können, um einen Kontext für unsere Fernerkundungserkundungen im Sonnensystem wie die Dawn-Mission zu bieten . "Meine Erfahrung bei der Suche nach Meteoriten hat mich dazu inspiriert, weiterhin zu versuchen, die Meteoriten selbst zu verstehen und dies mit meiner Erkundung mit dem Raumschiff Dawn zu verbinden, das im Sonnensystem sucht", sagte McFadden.

Und jetzt bereitet sich ein weiteres Wissenschaftlerteam darauf vor, im November dieses Jahres in die Antarktis zurückzukehren, um die Jagd fortzusetzen.

McFadden antwortete auf die Frage, warum Teams jedes Jahr zurückkehren, um nach Meteoriten zu suchen. „Es besteht das Potenzial, neue Arten von Meteoriten zu finden. 2006 fanden sie eine Art Meteoriten, die noch nie zuvor gesehen worden war. Sie glauben, dass es von einem anderen Körper in unserem Sonnensystem stammt, der wahrscheinlich die Größe des Mondes hatte, aber seine Isotopensignatur unterscheidet sich deutlich vom Mond oder Mars. Wir haben also tatsächlich Hinweise auf Planetesimale gefunden, die für uns neu sind und sich im Asteroidengürtel befinden. Das ist sehr aufregend und hält uns am Laufen. "

Mehr Informationen:
McFaddens Artikel auf der Dawn-Website.
McFaddens Video-Webinar-Präsentation.

Online-Aktivität „Finde einen Meteoriten“
Dawn Mission Website
Dawn Mission Education-Website

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