Det koldeste sted i verden er en ørken. En iskald, hvid bjergtop kaldet Dome A eller Dome Argus, som også tilfældigvis er det højeste punkt i Antarktis og muligvis det bedste sted på Jorden til at se tilbage i tiden på, hvordan universet dannede sig.
Relateret indhold
- Kan der være fast ejendom på månen?
Hvis du skulle stå på Dome A, synes de 1, 8 mil is mellem sålene på dine frosne sko og toppe af de nedgravede bjerge nedenfor at være i modstrid med tanken om, at stedet er en ørken. Men det meste af denne is er over en million år gammel. Over du ville være en bred blå himmelskive, som regel ubrudt af skyer. Kuppel A får mindre end en tomme nedbør i et typisk år. Det er mindre nedbør end Death Valley.
At Dome A er så tør og høj, gør også toppen til et af de mest interessante steder i verden for astronomer. I et brev, der for nylig blev offentliggjort i online-tidsskriftet Nature Astronomy, skriver Qizhou Zhang, en astrofysiker med Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, at Dome A ville være det perfekte sted at placere et nyt radioteleskop - et, der fungerer i det lille studerede terahertz frekvensområde.
Terahertz-stråling er et bånd på det elektromagnetiske spektrum, der er klemt ind mellem mikrobølger og det infrarøde. Selvom det er rigeligt i universet, gør opaciteten i vores atmosfære det vanskeligt at studere fra Jorden. Vanddamp i atmosfæren skjuler og fordrejer typisk modtagelse af lys- og radiobølger, der når jorden fra fjerne dele af universet, inklusive terahertz-frekvensområdet.
”Vanddampen [i det meste af Jordens atmosfære] er en stor ulempe for disse bølgelængder, ” siger Zhang. „Atmosfæren er ret uigennemsigtig. Så vi er nødt til at finde et sted med minimal vanddamp i luften. ”
”Dome A er meget høj, ” siger han. ”Det er sandsynligvis det tørreste sted på jorden, som vi kender.”
Placeringen er så tør, at hvis al vanddamp i en smal søjle, der strækker sig lige op fra jorden til kanten af rummet, blev kondenseret, ville forskningen ifølge forskerne danne en film, der var mindre end ca. to gange bredden af et menneskehår og ca. 10 gange mindre end vanddampen ved Hawaiis Mauna Kea-observatorier, et af verdens bedste astronomiske observationssteder.
Den iskolde, hvide bjergtop kaldet Dome A eller Dome Argus er det højeste punkt i Antarktis og muligvis det bedste sted på Jorden til at se tilbage i tiden på, hvordan universet dannede sig. (Platonhold / AAD) Øverst på Dome A er der en smadring af antennemaster, små forsendelsescontainere, videnskabeligt udstyr og en masse fodspor, der tager år for sneen og den magre vind at dække op. Ingen mennesker. Dome A er en ubemandet station. Det besøges kun et par gange hvert år af vedligeholdelsesbesætninger, der rejser 750 miles fra kysten i specielt udstyrede traktorer. Turen tager omkring tre uger. Besætningsmedlemmer sover i kabinen.
Andre observatorier og vejrstationer på Dome A drives af de australske og kinesiske regeringer. Men et terahertz-observatorium, der bruger et fem meter teleskop, ville være anderledes end andet udstyr på kuppel A, fordi det ville give forskere mulighed for at se på detaljerne om, hvor vigtige dele af universet dannede sig.
”I meget tidlige stadier er disse skyer [af gas i rummet] meget tæt og koldt, ” siger han. ”Når man undersøger et meget koldt univers, topper toppen af sort legeme sig tæt på det frekvensområde, hvor dette teleskop fungerer. Det er godt for oprindelsesvidenskab: stjerner, planeter og galakser. ”
Terahertz-strålingen, der når jorden fra fjerne galakser, tog millioner og endda milliarder af år at nå os. Ved at observere det, ville astronomer se tilbage i tiden på begivenheder, der fandt sted, før Dome A eksisterede, og før Antarktis var et frossent, polært ødemark næsten lige så øde som de andre planeter i vores solsystem.
Men for korrekt at kunne designe og bygge et terahertz-observatorium, der skal installeres ved Dome A, var forskerholdet nødvendigt at finde ud af, hvor meget vanddamp der ligger mellem overfladen af Dome A og kanten af rummet. Og det viste sig, at den eksisterende videnskab, der udførte spektralanalyse af vand i atmosfæren, manglede noget.
”Problemet med det er, at spektroskopien af vand ikke er godt kalibreret til det langt infrarøde, ” siger Scott Paine, en astrofysiker også ved Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics og forfatter af brevet. ”Så vi havde brug for et instrument, der kunne måle gennem det rene rotationsbånd af vanddamp. . . . Hvor dette blev interessant på en tværfaglig måde, er det de samme ting, vi skal se for at finde ud af, om det er et godt observationssted også hjælper dig med at forbedre vores viden om den spektrale absorption af vanddamp. ”
Zhang, Paine og deres kinesiske, japanske, amerikanske og australske samarbejdspartnere, ledet af hovedundersøger Sheng-Cai Shi, fandt, at deres data også var nyttige som et stykke klimavidenskab, der kan hjælpe klimatologer med at forstå dynamikken i den globale opvarmning.
"Den luftkolonne, du ser på, giver dig et naturligt laboratorium til at forstå, hvad der sker i den øvre troposfære over hele planeten, " siger Paine. ”Det virkelige vigtige punkt er, at astronomer er på jorden og prøver at se ud, og udsigten er mest blokeret af vanddamp. Og drivhuseffekten er hovedsageligt forårsaget af vanddamp. ”
At få 19 måneders kontinuerlige spektrale observationer fra Dome A var ikke en let opgave. Dieselgeneratorer er notorisk cranky ting for at fortsætte med at arbejde langsigtet under de bedste omstændigheder. For at holde stationen i drift uden mennesker for at udføre regelmæssig vedligeholdelse, handlede generatorerne automatisk ud af tolden mod hinanden og tilladte periodisk hvile. Hvis den ene generator brød sammen, havde den anden kapacitet nok til at kompensere for den. Solpaneler kan levere strøm i store dele af året, men er ikke meget hjælp i de måneder, hvor det polære område ikke modtager sollys.
Det næste trin vil være at bygge og installere terahertz-observatoriet. Den kinesiske regering betalte de fleste af udgifterne til forskningen indtil videre, men yderligere finansiering er ikke afsluttet. ”De har ikke det endelige grønne lys til at gå foran byggeriet endnu, ” siger Paine.
