Журнал Universe Today исследовал важность изучения ударных кратеров, планетарных поверхностей, экзопланет, астробиологии, физики Солнца, комет, атмосфер планет, планетарной геофизики и космохимии, а также того, как эти мириады тесно связанных научных дисциплин могут помочь нам лучше понять наше место в космосе и найти жизнь за пределами Земли. Здесь мы обсудим невероятную область исследований метеоритов и то, как они помогают исследователям лучше понять историю как нашей солнечной системы, так и космоса, включая преимущества и проблемы, поиск жизни за пределами Земли и потенциальные маршруты для будущих студентов, которые хотят продолжить изучение метеоритов. Итак, почему же так важно изучать метеориты? Доктор Алекс Ружичка, профессор кафедры геологии Портлендского государственного университета, рассказывает "Universe Today": "Они предоставляют нам наилучшую информацию о том, как формировалась и эволюционировала Солнечная система. Это включает в себя формирование планет. Мы также получаем информацию об астрофизике (звездных процессах), изучая предсолнечные частицы".
Часто возникает путаница в отношении различий между астероидом, метеором и падающим метеоритом, поэтому важно объяснить соответствующие различия, чтобы помочь лучше понять, почему ученые изучают метеориты и как они их изучают. Астероид - это физическое планетарное тело, вращающееся по орбите, которое в основном состоит из камня, но иногда может состоять и из водяного льда. Большинство астероидов вращаются в Основном поясе астероидов между Марсом и Юпитером, а остальные - в виде троянских астероидов на орбите Юпитера или в поясе Койпера с Плутоном. Метеор - это визуальное явление, возникающее при сгорании астероида в атмосфере планеты, которое часто проявляется в изменении цвета минералов внутри астероида при нагревании. Осколки астероида, которые выдерживают огненный удар и падают на землю, называются метеоритами, которые ученые изучают, чтобы попытаться узнать о более крупном астероидном теле, из которого он произошел, и о том, откуда этот астероид мог появиться. Но каковы некоторые преимущества и трудности изучения метеоритов?
Доктор Ружичка рассказывает Universe Today: "Преимущества: научные знания, информация о потенциальных ресурсах (например, металлах, воде), которые могут быть использованы человеком, информация о том, как связать метеориты и астероиды, что может дать информацию об опасности космических столкновений для Земли. Проблемы: по сравнению с земными породами, нам не хватает полевых данных об их источниках и родительских телах (о том, как они соотносятся с другими породами), мы должны учитывать фактор времени, который для космических пород длиннее, чем для земных, и иногда мы имеем дело с условиями формирования, совершенно не похожими на те, что мы имеем на Земле. Таким образом, перед нами стоят большие и многочисленные задачи". По данным НАСА, более 50 000 метеоритов были обнаружены по всему миру, от пустынь Африки до снежных равнин Антарктиды. Что касается их происхождения, то, по оценкам, 99,8% этих метеоритов произошли от астероидов, 0,1% - с Луны и 0,1% - с Марса.
Причина, по которой мы находили метеориты с Луны и Марса, заключается в том, что осколки этих планетарных тел катапультировались со своих поверхностей (или подповерхностей) после того, как сами испытали сильные удары, и затем эти осколки путешествовали по Солнечной системе тысячи, если не миллионы лет, прежде чем были пойманы в условиях земного притяжения, а остальное - история. Итак, учитывая, что метеориты происходят из разных уголков Солнечной системы, чему они могут научить нас в поисках жизни за пределами Земли? "Что ингредиенты для зарождения жизни сформировались в космосе и были доставлены на Землю", - рассказывает доктор Ружичка в интервью Universe Today. "Мы знаем, что органические молекулы, образовавшиеся в газовых облаках, попали в нашу Солнечную систему и подверглись переработке на астероидах и кометах при более высоких температурах в присутствии воды. Затем они были доставлены на Землю, которая в прежние времена была не очень гостеприимной из-за стерилизующего воздействия. Мы также знаем, что на ранних стадиях, когда частота столкновений была высокой, на планете, должно быть, происходило интенсивное перемещение горных пород. Сама жизнь, возможно, была перенесена на Землю с Марса."
Как оказалось, один из самых удивительных метеоритов, когда-либо найденных, действительно прилетел с Марса, который был идентифицирован как ALH84001, поскольку он был найден в Аллан-Хиллз в Антарктиде 27 декабря 1984 года, во время полевого сезона 1984-85 годов, когда исследователи со всего мира съезжались в Антарктиду для поиска метеоритов на снегоходах.. Несмотря на то, что останки были собраны в 1984 году, только в 1996 году группа ученых обнаружила то, что первоначально казалось свидетельством окаменелостей микроскопических бактерий внутри метеорита весом 1,93 килограмма (4,25 фунта). Это сразу же попало в заголовки газет по всему миру, что привело к бесчисленным ненаучным заявлениям о том, что эти микрофоссилии были явным свидетельством жизни на Марсе. Однако, как исследователи, участвовавшие в первоначальном исследовании, так и научное сообщество поспешили указать на маловероятность того, что эти особенности были вызваны жизнью, основываясь на других наблюдениях, сделанных в отношении ALH84001.
Например, хотя возраст ALH84001 оценивается в 4,5 миллиарда лет, то есть предполагается, что именно тогда на поверхности Марса была жидкая вода, методы радиометрического датирования показали, что ALH84001 был выброшен с Марса примерно 17 миллионов лет назад и приземлился на Землю примерно 13 000 лет назад. По сей день нет четких доказательств того, что ALH84001 когда-либо содержал следы жизни. Несмотря на это, ALH84001, тем не менее, помог поднять область астробиологии на новые высоты, и современные ученые утверждают, что именно этот метеорит стал причиной того, что они продолжили свою карьеру в поисках жизни за пределами Земли. Но что же было самым захватывающим в метеоритах, что доктор Ружичка изучал на протяжении всей своей карьеры? Доктор Ружицка говорит в интервью Universe Today: "Многое интересно, но что самое захватывающее? Трудно сказать. Я получаю удовольствие от того, что нахожу подсказки, оставленные камнями, чтобы понять или ограничить процессы, которые их сформировали. Я занимаюсь метеоритной версией CSI, мы можем назвать ее MSI (для исследования места падения метеорита)."
Как и во многих научных областях, в этой "метеоритной версии CSI" требуются специалисты из множества областей знаний и дисциплин, включая геологию, физику, геохимию, космохимию, минералогию и искусственный интеллект, и это лишь некоторые из них. Вышеупомянутое радиометрическое датирование часто используется для оценки возраста метеоритов путем измерения радиоактивного фона. изотопы в образце. Именно благодаря этому постоянному сотрудничеству и инновациям ученые продолжают раскрывать секреты метеоритов с целью понимания их происхождения и состава, а также того, как возникла наша солнечная система и жизнь на Земле (и, возможно, в других местах). Итак, какой совет может дать доктор Ружицка будущим студентам, которые хотят продолжить изучение метеоритов? Доктор Ружицка говорит в интервью Universe Today: "Усердно работайте и стремитесь к своей мечте. Найдите строгую программу обучения, потому что она вам пригодится".
В то время как метеориты - это космические камни, которые падают на Землю после того, как пролетели по небесам миллионы, а возможно, и миллиарды лет, эти невероятные геологические образцы постепенно помогают ученым собрать воедино сведения о происхождении Солнечной системы и за ее пределами, и даже о том, как могла возникнуть жизнь в нашем маленьком голубом мире., и , возможно, в другом месте. Имея в своем распоряжении множество инструментов и приспособлений, ученые со всего мира будут продолжать изучать метеориты в надежде получить ответы на самые сложные вопросы Вселенной. В заключение доктор Ружичка говорит в интервью Universe Today: "Камни из космоса - лучшие виды камней для изучения. Они намного интереснее большинства камней на Земле, потому что в некотором смысле более загадочны".
