Antarktika Çalışması Her Yıl Dünyaya Ne Kadar Uzay Tozunun Çarptığını Gösteriyor

Dünya yüzeyine sürekli olarak uzay tozu düşer. Dünya dışı materyaller, milyarlarca yıldır gezegenimize yağdı ve bu her geçen gün devam ediyor.

Dünya yüzeyine sürekli olarak uzay tozu düşer. Dünya dışı materyaller, milyarlarca yıllık tarihi boyunca gezegenimize yağdı ve bu her geçen gün devam ediyor. Büyük miktarda kaya ve metal parçaları, üst atmosferden ateşli geçişleri sırasında parlak kayan yıldızlar olarak görünen ve bazen meteor haline gelmek için yere ulaşan en çarpıcı örneklerdir. Ancak Dünya'ya düşen uzay maddelerinin çoğu oldukça küçük, milimetre altı boyuttadır.

Geçmişte, araştırmacılar zamanla Dünya'ya ulaşan bu tür mikrometeoritlerin miktarını ölçmeye çalıştılar, ancak kozmik tozu ayrıştırmak, kendi yaptığı tozları sürekli döndüren bir gezegende zordur.

Yakın zamanda Earth and Planetary Science Letters'da yayınlanan bir çalışmada, Antarktika'nın el değmemiş karındaki mikrometeorit birikimini ölçen bir ekip, gelen dünya dışı enkaz için en iyi tahmini sağlamıştır. Temiz örnekleme teknikleri ve toz birikintileri için doğru yaşlarla, araştırmacılar her yıl yaklaşık 5.200 metrik ton mikrometeoritin Dünya'ya düştüğünü hesapladılar.

Uzay Tozu İçin Mükemmel Yer

Yıl boyunca buzla kaplı Grönland ve Antarktika gibi kutup bölgeleri, coğrafi izolasyonları ve durgunlukları nedeniyle mikrometeorit araştırmaları için sıcak noktalardır. Dünyanın başka yerlerinden gelen yetersiz materyal, bu uzak bölgelere ulaşarak, zar zor değişen buz tabakalarının, minimum kirlilikle uzay tozunu emmesine izin verir. Kalıcı buz aynı zamanda araştırmacılara, her yıl devam eden yıllık kar katmanları ile gösterilen mikrometeoritlerin yaşını bilmesine de yardımcı oluyor.

Dünya yüzeyine sürekli olarak uzay tozu düşer. Dünya dışı materyaller, milyarlarca yıldır gezegenimize yağdı ve bu her geçen gün devam ediyor.

Her iki kutup da mikrometeorit araştırması için potansiyele sahip olsa da, Paris-Saclay Üniversitesi'nde bir kozmokimyacı olan Jean Duprat, Güney buzunu tercih ediyor. Çalışmanın ortak yazarı olan Duprat, "Güney Kutbu en iyisi çünkü okyanuslarla çevrilisiniz, ana topraklardan tamamen izoledir" diyor.

Geçtiğimiz yirmi yıl boyunca uzanan üç saha mevsiminde Duprat ve meslektaşları, mikrometeoritleri toplamak için Antarktika'daki Dome C adlı bir bölgedeki Fransız-İtalyan Concordia istasyonunu ziyaret etti. Kıtada 1100 kilometre iç kısımda yer alan ve deniz seviyesinden üç kilometreden fazla yükselen Dome C, kozmik toz toplama için pratik olarak mükemmeldir.

Paris-Saclay Üniversitesi'nde doktora öğrencisi olan ve çalışmanın baş yazarı Julien Rojas, Dome C'deki kar yağışının "oldukça düşük birikim oranına sahip olduğunu, ancak parçacıkları korumak için yeterli olduğunu" belirtiyor. Rojas, her yılki kar tabakasının ortaya çıkan inceliği, ekibin büyük miktarda buz eritmek zorunda kalmadan on yıllık mikrometeorit birikintilerini tek bir yerde toplamasına izin verdiğini söylüyor.

Kozmik Tozun Yakın Çekimi

Araştırmacılar çalışmalarına 1995'ten önceki yıllara dayanan birikintilerle başladılar ve sonra, daha önceki katmanları kazdılar. Bu, 1996 yılında ciddi bir şekilde başlayan concordia'daki saha istasyonunun kurulmasından kaynaklanan herhangi bir insan kirlenmesini önlemek içindi.

Dünya yüzeyine sürekli olarak uzay tozu düşer. Dünya dışı materyaller, milyarlarca yıldır gezegenimize yağdı ve bu her geçen gün devam ediyor.

Yıllar geçtikçe Duprat, araştırmacıların kendilerinin yanlışlıkla küçük ama önemli miktarlarda karasal tozu bölgeye ithal ettiklerini ve örneklerini kirlettiklerini fark etti. Toplama ve işlemeye yönelik dikkatli ayarlamalar sonunda sorunu çözdü: her kar örneği bir polietilen varile kapatıldı, ardından eritmek ve elemek için temiz bir odaya taşındı.

Ekip, kardan tozu filtreledikten sonra, elektron mikroskobu, x-ışını spektroskopisi ve diğer teknikleri kullanarak 12 ila 700 mikron arasında değişen 2.000'den fazla parçacığı analiz etti. Uzay kaynaklı toz genellikle birkaç ipucu verir - örneğin, küresel bir şekil (atmosfere giriş sırasında erimeden) veya kimyasal izotopların belirgin bir şekilde doğa dışı dağılımı. Analiz yöntemleri, ekibin yalnızca kozmik tozu tanımlamasına değil, aynı zamanda her bir dünya dışı parçacığın en olası kökeninin izini sürmesine de izin verdi.

Rojas, "Çok kırılgan oldukları ve kolayca yok edilebilecekleri için diğer koleksiyonlarda yetersiz bir şekilde toplanan eritilmemiş mikrometeoritlere odaklanmaya çalıştık ve toplama protokolümüz onu korumamıza izin veriyor." dedi.

Ekip, tozun yüzde 60'ından fazlasının muhtemelen gezegenin yerçekimsel etkisi ile 20 yıldan daha az yörünge dönemlerine giren Jüpiter ailesi kuyruklu yıldızlarından kaynaklandığını buldu. Tozun yaklaşık yüzde 20'si muhtemelen ana asteroitden geldi. Rojas, "kuyrukluyıldızlardan gelen toz, asteroitlerden daha kabarıktır" diyor. Rojas, kuyrukluyıldız malzemesinin, Jüpiter ailesinin kuyrukluyıldızları için tipik olan organik madde bakımından daha zengin olma eğiliminde olduğunu da sözlerine ekledi.

NASA'nın Kozmik toz koleksiyonlarının gezegen bilimcisi ve küratörü Marc Fries, "Göktaşları ve Kozmik toz, bu gerçekten güzel ücretsiz astromalzeme setleridir. Asteroitlerin, dünya yüzeyindeki parçaları geride bırakan uyumlu, kayalık cisimler olma eğiliminde olduğunu açıklıyor." Kuyruklu yıldızlar o kadar uyumlu değil ve kabarık malzemenin kolayca parçalandığını ve Kozmik toz birikintilerine yol açtığını da sözlerine ekledi.

Fries, kozmik tozdan elde edilen organik bileşiklerin dünyadaki yaşamın kökenleri için hayati öneme sahip olabileceğini söylüyor. Düşen uzay tozu "muhtemelen dünya yüzeyine toplam uçucu madde miktarının oldukça büyük bir koşulunu ekledi: prebiyotik kimya ve yaşamın yükselişi için önemli olan su, karbon ve diğer malzemeler bu parçacıkların bileşiminin tamamını anlamak bize iç güneş sisteminin bileşiminin bir anlık görüntüsünü verir-özellikle küçük cisimlerin."

Dünya yüzeyine sürekli olarak uzay tozu düşer. Dünya dışı materyaller, milyarlarca yıldır gezegenimize yağdı ve bu her geçen gün devam ediyor.

Araştırmacılar tozu başarılı bir şekilde çıkardıktan ve bolluğunu Dome C'deki yıllık kar yağışlarının belirlediği yıla zamana göre belirledikten sonra, gelen dünya dışı tozun akışını hesaplayabildiler. Ekip, Dome C ölçümlerini tüm gezegene ölçeklendirdiğinde, her yıl 4.000 ila 6.700 metrik ton uzay tozunun Dünya'ya düştüğünü buldu.

Toz tonajı aralığı, çok karmaşık bir dizi sınırlı, yerel ölçümden küresel bir etkinin tahmin edilmesinin doğal zorluğunu yansıtan bir istatistik meselesidir. Rojas, "kar hacmine bağlı olarak, sadece parçacıkları sayarak belirli bir belirsizlik beklersiniz" diyor.

ABD Deniz araştırma Laboratuvarı'nda bir jeolog olan Kate Burgess, çalışmadan etkilendi, ancak tahmininin son söz olamayacağı konusunda uyardı. "Yüzlerce parçacığı saymak, bu sayıdaki herhangi bir istatistiksel hatayı ortadan kaldıracak kadar iyi istatistiklere sahip olmak için yeterli parçacık elde etmeye çalışmak çok fazla iş" diyor.

Özellikle, Burgess, kuyruklu yıldızlardan gelen toz girişinin, yörünge mekaniğinin kaprislerine, kuyruklu yıldız gazlama oranlarına ve iyi anlaşılmayan bir dizi başka değişkene bağlı olarak zaman içinde dalgalanabileceğini söylüyor. "Bunlar geçici kaynaklardır. Eğer belirli bir Jüpiter ailesi kuyrukluyıldızından geliyorlarsa, bunlar periyodik ve düzenli olarak gelirler, ancak sürekli değildirler."

Küçük Bir Adım

Dünya dışı toz topluluğundakiler, her yıl binlerce metrik ton tozun Dünya'ya düştüğünü bilirken, Burgess ve araştırmacıları  "bu mikrometeoritlerin biriktirdiği süreye önceki çalışmalardan daha sıkı kısıtlamalar koyabildikleri için övüyorlar " dedi.

Fries, "bilimsel topluluğun tam olarak bu ekibin topladığı örnekler için uzun süredir devam eden bir arzusu olduğunu", ve taze, temiz özenli bir hassasiyet ile özenle toplanan örnekleri eklediğini de söyledi.

Tesadüfen, bu yıl NASA'nın Kozmik Toz Koleksiyonlarının 40. yıldönümü. Fries ve arkadaşlarının  bu değerli örneklerden bazılarını Güney Kutbu'ndan nasıl elde edebileceklerini şimdiden merak ettiklerini söylüyor. "Bunlar bilim insanları tarafından aranıyor" diyor.

Yorum Gönder (0)
Daha yeni Daha eski