Najzimniejszym miejscem na świecie jest pustynia. Lodowaty, biały szczyt góry zwany Kopułą A lub Kopułą Argus, który jest również najwyższym punktem na Antarktydzie i prawdopodobnie najlepszym miejscem na Ziemi, aby spojrzeć wstecz w czasie, w jaki sposób powstał wszechświat.
powiązana zawartość
- Czy na Księżycu mogą być nieruchomości?
Gdyby stanąć na Kopule A, 1, 8 mil lodu między podeszwami zamarzniętych butów a szczytami zakopanych gór poniżej wydaje się zaprzeczać idei, że to miejsce jest pustynią. Ale większość tego lodu ma ponad milion lat. Nad tobą byłby szeroki niebieski dysk nieba, zwykle nieprzerwany przez chmury. Kopuła A otrzymuje mniej niż cal opadów w typowym roku. To mniej opadów niż w Dolinie Śmierci.
Fakt, że Kopuła A jest tak sucha i wysoka, czyni również szczyt jednym z najciekawszych miejsc na świecie dla astronomów. W liście opublikowanym niedawno w internetowym czasopiśmie Nature Astronomy Qizhou Zhang, astrofizyk z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, pisze, że Kopuła A byłaby idealnym miejscem na umieszczenie nowego radioteleskopu - działającego w mało zbadanym zakres częstotliwości terahercowych.
Promieniowanie terahercowe to pasmo w spektrum elektromagnetycznym wciśnięte między mikrofale i podczerwień. Chociaż jest on wszechobecny we wszechświecie, nieprzejrzystość naszej atmosfery utrudnia studiowanie z Ziemi. Para wodna w atmosferze zwykle ukrywa i zakłóca odbiór fal świetlnych i radiowych docierających do Ziemi z odległych części wszechświata, w tym z zakresu częstotliwości terahercowych.
„Para wodna [w większości ziemskiej atmosfery] jest poważną niedogodnością dla tych długości fal”, mówi Zhang. „Atmosfera jest dość nieprzejrzysta. Musimy więc znaleźć miejsce z minimalną ilością pary wodnej w powietrzu. ”
„Kopuła A jest bardzo wysoka”, mówi. „To prawdopodobnie najbardziej suche miejsce na ziemi, jakie znamy.”
Lokalizacja jest tak sucha, że gdyby cała para wodna w wąskiej kolumnie rozciągającej się prosto od ziemi do krawędzi przestrzeni została skondensowana, zdaniem naukowców, tworzyłby film mniejszy niż około 1 / 250th cala, lub podwójna szerokość ludzkiego włosa i około 10 razy mniejsza niż para wodna w Hawajskich Obserwatoriach Mauna Kea, jednym z najlepszych na świecie miejsc do obserwacji astronomicznych.
Lodowaty, biały szczyt zwany Kopułą A lub Kopułą Argus jest najwyższym punktem na Antarktydzie i prawdopodobnie najlepszym miejscem na Ziemi, by spojrzeć wstecz w czasie na kształt wszechświata. (Zespół Platon / AAD) Na szczycie kopuły A znajduje się mnóstwo masztów antenowych, małych kontenerów transportowych, sprzętu naukowego i wielu śladów, które pochłaniają lata i śnieg. Żadnych ludzi. Kopuła A to stacja bezzałogowa. Odwiedzają go tylko kilka razy w roku ekipy konserwatorskie, które podróżują 750 mil od wybrzeża w specjalnie wyposażonych ciągnikach. Podróż trwa około trzech tygodni. Członkowie załogi śpią w taksówce.
Inne obserwatoria i stacje pogodowe na kopule A są obsługiwane przez rządy Australii i Chin. Ale obserwatorium terahercowe, wykorzystujące pięciometrowy teleskop, różni się od innych urządzeń na kopule A, ponieważ pozwoliłoby naukowcom przyjrzeć się szczegółom powstawania ważnych części wszechświata.
„Na bardzo wczesnym etapie chmury [gazu w kosmosie] są bardzo gęste i zimne”, mówi. „Po zbadaniu bardzo zimnego wszechświata promieniowanie ciała czarnego osiąga wartości szczytowe w pobliżu zakresu częstotliwości, w którym działa ten teleskop. Jest dobry dla nauk o pochodzeniu: gwiazd, planet i galaktyk. ”
Promieniowanie terahercowe docierające do Ziemi z odległych galaktyk dotarło do nas miliony, a nawet miliardy lat. Obserwując to, astronomowie spojrzyliby w przeszłość na wydarzenia, które miały miejsce zanim istniała Kopuła A i zanim Antarktyda była zamarzniętym, polarnym pustkowiem prawie tak samo pustym jak inne planety Układu Słonecznego.
Aby jednak właściwie zaprojektować i zbudować obserwatorium terahercowe do zainstalowania w kopule A, zespół badawczy musiał dowiedzieć się dokładnie, ile pary wodnej znajduje się między powierzchnią kopuły A a krawędzią przestrzeni. Okazało się, że istniejącej nauce analizy spektralnej wody w atmosferze nieco brakuje.
„Problem polega na tym, że spektroskopia wody nie jest dobrze skalibrowana do dalekiej podczerwieni” - mówi Scott Paine, astrofizyk z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics i autor listu. „Potrzebowaliśmy więc instrumentu, który mógłby mierzyć pasmo czystej rotacji pary wodnej. . . . Tam, gdzie stało się to interesujące w multidyscyplinarny sposób, te same rzeczy, które musimy zobaczyć, aby sprawdzić, czy jest to dobre miejsce obserwacyjne, również pomogą ci poprawić naszą wiedzę na temat absorpcji spektralnej pary wodnej. ”
Zhang, Paine i ich chińscy, japońscy, amerykańscy i australijscy współpracownicy, kierowani przez głównego badacza Sheng-Cai Shi, odkryli, że ich dane były również przydatne jako kawałek nauki o klimacie, który może pomóc klimatologom zrozumieć dynamikę globalnego ocieplenia.
„Kolumna powietrza, na którą patrzysz, daje ci naturalne laboratorium do zrozumienia tego, co dzieje się w górnej troposferze na całej planecie”, mówi Paine. „Prawdziwym kluczowym punktem jest to, że astronomowie są na ziemi, próbując patrzeć, a widok jest zablokowany głównie przez parę wodną. A efekt cieplarniany jest spowodowany głównie parą wodną. ”
Uzyskanie 19 miesięcy ciągłych obserwacji spektralnych z kopuły A nie było łatwym zadaniem. Generatory wysokoprężne są bardzo zepsute, aby w dłuższej perspektywie nadal działać. Aby stacja działała bez ludzi do regularnej konserwacji, generatory automatycznie zamieniły się między sobą i umożliwiały okresowy odpoczynek. Jeśli jeden generator zepsuł się, pozostałe miały wystarczającą moc, aby to nadrobić. Panele słoneczne mogą dostarczać energię przez większą część roku, ale nie są zbyt pomocne w miesiącach, kiedy region polarny nie otrzymuje światła słonecznego.
Następnym krokiem będzie zbudowanie i zainstalowanie obserwatorium terahercowego. Chiński rząd opłacił większość dotychczasowych wydatków na badania, ale dodatkowe finansowanie nie zostało sfinalizowane. „Nie mają jeszcze ostatecznego zielonego światła do budowy, ” mówi Paine.
