Przejdź do treści

Projekt Aquarius: polowanie na zatopione kosmiczne skały

Nastoletni stażyści pozują z koordynatorem Chrisem Bresky i zmodernizowanymi saniami Starfall.

Po wybuchu meteoru nad jeziorem Michigan nastoletni stażyści z Adler Planetarium wyruszyli na poszukiwanie rozbitych kawałków tego kosmicznego ciała. Ich staranne poszukiwania ujawniły teraz także nowe informacje o tym jednym z największych jezior słodkowodnych na świecie.

Nasza planeta jest w dużej mierze pokryta zbiornikami wodnymi. Wynika z tego, że meteoryty spadające na Ziemię trafiają najczęściej do jezior, mórz, rzek i oceanów, a nie na stały ląd. Tak też stało się wieczorem 6 lutego 2017 roku, gdy nadlatująca skała kosmiczna eksplodowała niczym kula ognia nad jeziorem Michigan.

Specjalne “sanie” do polowania na zatopione meteoryty, czyli pojazd RV Starfall projektu Aquarius, zostały zaprojektowane i zbudowane przez specjalistów z Adler Planetarium. Prawie każda tworząca je część pochodzi z odzysku lub recyklingu innych urządzeń - przykładowo, magnesy “poszukujące” części meteorytu są przymocowane do pojemników pochodzących z drukarki 3D, a większość elementów ramy sań została pozyskana z nieistniejących już eksponatów z centrum Adlera.

Sanie są obsługiwane przez nastoletnich stażystów będących pod opieką personelu Planetarium i innych badaczy. Po dwóch latach trwania projektu poszukiwania fragmentów meteorytu w jeziorze Michigan wciąż trwają. A projekt Aquarius ma na swym koncie już kolejne odkrycia dotyczące m. in. samego jeziora Michigan. Podczas przeszukiwania dna jeziora ciągnięte za statkiem badawczym Uniwersytetu Wisconsin-Milwaukee Neeskay sanie Starfall działają przede wszystkim tak, że zbierają tam materiał, który faktycznie spadł z kosmosu. Ale przy okazji zbierają również cenne dane na temat warunków panujących w jeziorze.

A te obserwacje ujawniły nowe niespodzianki. Chociaż inne części jeziora Michigan zostały już wcześniej szczegółowo odwzorowane, obszar, w którym operują sanie Starfall, położony u wybrzeży Manitowoc w stanie Wisconsin, nie był do niedawna zbyt dobrze poznany.

Z istniejących wcześniej map wynikało na przykład, że materiał na dnie jeziora, na którym leżą meteoryty, był gliną. Ale okazało się, że na tej glinie znajduje się też cienka warstwa miękkiego, luźno zbitego materiału, dobrze widoczna na obrazach zarejestrowanych przez aparaturę Starfall. Ten miękki materiał był tam zarówno nieoczekiwany, jak i nieco niefortunny. Polowanie na kawałki meteorytu byłoby łatwiejsze, gdyby po prostu spoczywały one na twardej glinie i nie były osadzone w samym dnie zbiornika wodnego.

Ale to przede wszystkim stan wszelkich meteorytów, jakie zbierają i jeszcze odnajdą sanie Starfall, ujawni ważne wskazówki na temat warunków panujących w ich podwodnym domu przez ostatnie dwa lata. To jeden z głównych czynników motywujących projekt. Wiemy dokładnie, jak długo przebywały tam meteoryty, zatem odzyskiwanie próbek kosmicznych skał, które długo leżały na dnie jeziora, oferuje unikalne okno na warunki panujące głęboko pod powierzchnią jezior. Badania pokażą więc między innymi, jak meteoryty mogą przetrwać w słodkiej wodzie na przestrzeni lat, czego nigdy wcześniej nie badano, ponieważ nigdy dotąd nie wydobywano z wody tego typu skalnych próbek.  Przekonamy się też, jak wodne środowisko wpływa na skały kosmiczne w danym czasie.

 

Projekt Aquarius

Na zdjęciu: Pracownicy i studenci na pokładzie statku badawczego Neeskay oglądają transmisję wideo wysyłaną z dna jeziora Michigan przez RV Starfall - pojazd służący do polowania na meteoryty.
Źródło: Adler Planetarium

Najcięższe kawałki meteoru spadły tam najbliżej brzegu, a lżejsze, mniejsze kawałki znajdują się dalej w jeziorze. Dzieje się tak, ponieważ podczas eksplozji obiektu w atmosferze największe jego odłamki odczuwały najmniejszy opór powietrza i po prostu poruszały się dość swobodnie, opadając najdalej od miejsca eksplozji. Duże kawałki, choć być może łatwiejsze do zidentyfikowania, prawdopodobnie są nieliczne i znajdują się daleko od siebie. To sprawia, że ich znalezienie wymaga bardzo dużych zasobów i nakładów pracy, choć same w sobie są bardzo wartościowe dla naukowców. Najmniejsze kawałki, których szukają sanie Starfall, były z kolei łatwo niesione przez wiatr. Ponieważ są mniejsze i zasadniczo opadały do jeziora niczym chmura, powinno ich być więcej blisko siebie.

Gdy statek Neeskay ciągnie sanie Starfall po dnie, ich trzy magnetyczne koła zaprojektowane w celu przyciągnięcia słabo oddziałującego magnetycznego materiału meteorytowego o wielkości grochu lub jeszcze mniejszego przyciągają wszystko, co znajdzie się w  pobliżu. Te magnesy są tak silne, że sanie przyczepiają się nawet do metalowego pokładu łodzi, a czasem zebrany materiał trzeba z nich odrywać posługując się płaskim śrubokrętem. Nie można też zbliżać do nich telefonów komórkowych ani kart kredytowych.

Każda ekspedycja poszukiwawcza trwa około godziny, podczas której statek dokładnie bada określony obszar dna jeziora. Kamera pokazuje sanie i ich otoczenie, a czujniki rejestrują głębokość, temperaturę i ilość tlenu w wodzie. Silne magnesy przyciągają wszystko, co magnetyczne, w tym naturalny magnetyt i żużel wytworzony przez człowieka - odpady powstające podczas wydobywania i rafinacji rud. Materiały te mogą czasem przypominać meteoryty, ale zwykle są one łatwe do rozróżnienia od nich. Meteoryty mają na ogół zaokrąglone krawędzie, które powstają w wyniku tarcia i ogrzewania się w atmosferze. Rozgrzewanie się powoduje też najczęściej powstawanie tak zwanej skorupy fuzyjnej, czyli ciemnej skorupy otaczającej lżejszy materiał meteorytu. Brak tych dwóch cech zazwyczaj oznacza, że nie mamy do czynienia z “gościem z kosmosu”.

Nawet jeśli w ramach projektu Aquarius nigdy nie odzyska się wszystkich poszukiwanych kawałków meteorytu, zespół uważa, że już teraz odniósł on ogromny sukces. Tak sądzi między innymi kierownik programu Adler Teen, Chris Bresky. Proponowany udział w badaniach daje nastolatkom szansę przeprowadzenia od podstaw nigdy wcześniej nie prowadzonego jeszcze projektu naukowego, z całymi jego daleko idącymi korzyściami: od poruszenia kwestii lokalnej ochrony przyrody i ekologii słodkowodnej aż po naukę o Układzie Słonecznym. Aquarius pomaga badaczom i ekologom w lepszym zrozumieniu fizyki i geografii jednego z największych jezior słodkowodnych w Stanach Zjednoczonych. Uczy też młodych naukowców, jak powinna wyglądać współpraca w nauce.

Projekt otrzymał nagrodę 2018 Chicago Innovation Award i jest przedmiotem trwającego podcastu Adler Planetarium.
 

Czytaj więcej:

Źródło: Adler Planetarium/Astronomy.com

Opracowanie: Elżbieta Kuligowska

Na zdjęciu: Nastoletni stażyści pozują z koordynatorem Chrisem Bresky i zmodernizowanymi saniami Starfall.
Źródło: Adler Planetarium