https://frosthead.com

Najchladnejšie, najsuchšie a najodľahlejšie miesto na Zemi je najlepším miestom na vybudovanie rádiového teleskopu

Najchladnejším miestom na svete je púšť. Ľadový vrchol bielej hory zvaný Dome A alebo Dome Argus, ktorý sa tiež stáva najvyšším bodom v Antarktíde a možno najlepším miestom na Zemi, aby sa v čase pozrel späť na to, ako sa vesmír vytvoril.

Súvisiaci obsah

  • Môže existovať nehnuteľnosť na Mesiaci?

Keby ste mali stáť na kopuli A, zdá sa, že 1, 8 míľ ľadu medzi podrážkami vašich zamrznutých topánok a vrcholkami zakopaných hôr je v rozpore s myšlienkou, že ide o púšť. Ale väčšina tohto ľadu je stará viac ako milión rokov. Nad vami by bol široký modrý oblak oblohy, obyčajne neprerušovaný oblakmi. Dóm A dostáva v typickom roku menej ako jeden palec zrážok. To je menej zrážok ako Death Valley.

Skutočnosť, že kopuľa A je tak suchá a vysoká, robí z astronomov vrchol tiež jedným z najzaujímavejších miest na svete. V liste, ktorý bol nedávno publikovaný v internetovom časopise Nature Astronomy, Qizhou Zhang, astrofyzik z Harvard-Smithsonianského centra pre astrofyziku, píše, že Dome A by bolo ideálnym miestom na umiestnenie nového rádiového ďalekohľadu - ktorý pracuje v málo študovanom odbore. frekvenčný rozsah terahertzov.

Terahertzove žiarenie je pásmo elektromagnetického spektra stlačeného medzi mikrovlnami a infračerveným žiarením. Hoci je to vo vesmíre hojné, nepriehľadnosť našej atmosféry sťažuje štúdium zo Zeme. Vodná para v atmosfére zvyčajne zakrýva a skresľuje príjem svetelných a rádiových vĺn dosahujúcich Zem zo vzdialených častí vesmíru vrátane terahertzového frekvenčného rozsahu.

„Vodná para (vo väčšine zemskej atmosféry) je pre tieto vlnové dĺžky veľkým problémom, “ hovorí Zhang. „Atmosféra je dosť nepriehľadná. Preto musíme nájsť miesto s minimálnym množstvom vodnej pary vo vzduchu. “

"Dóm A je veľmi vysoký, " hovorí. "Je to pravdepodobne najsuchšie miesto na zemi, o ktorom vieme."

Poloha je tak suchá, že ak by všetky vodné pary v úzkom stĺpci, ktoré sa tiahnu priamo od zeme po okraj vesmíru, kondenzovali, podľa vedcov by tvorili film menší ako asi 1/2 250 palca, alebo dvojnásobná šírka ľudských vlasov a asi 10-krát menšia ako vodná para na Havajských observatóriách Mauna Kea, jednom z najlepších astronomických pozorovacích miest na svete.

Dóm A Ľadový vrchol bielej hory zvaný Dome A alebo Dome Argus je najvyšším bodom v Antarktíde a možno najlepším miestom na Zemi, aby sa v čase pozrel späť na to, ako sa vesmír vytvoril. (Platónový tím / AAD)

Na vrchole kopule A je rozdrvenie anténnych stožiarov, malých prepravných kontajnerov, vedeckých zariadení a veľa odtlačkov prstov, ktoré zaberajú roky, kým sa sneh a slabý vietor zakryjú. Žiadny ľudia. Dóm A je bezpilotná stanica. Navštevujú ju iba niekoľkokrát ročne posádky údržby, ktoré cestujú v špeciálne vybavených traktoroch 750 kilometrov od pobrežia. Cesta trvá asi tri týždne. Členovia posádky spia v kabíne.

Ďalšie observatóriá a meteorologické stanice na dome A sú prevádzkované austrálskou a čínskou vládou. Ale terahertzské observatórium využívajúce päťmetrový ďalekohľad by sa líšilo od ostatných zariadení na kupole A, pretože by to vedcom umožnilo pozrieť sa na podrobnosti o tom, ako sa tvoria dôležité časti vesmíru.

„Vo veľmi skorých fázach sú tieto oblaky [plynu vo vesmíre] veľmi husté a studené, “ hovorí. „Keď snímate veľmi studený vesmír, vrcholy žiarenia čierneho tela sa pohybujú blízko frekvenčného rozsahu, v ktorom tento teleskop pracuje. Je to dobré pre vedu o pôvode: hviezdy, planéty a galaxie. “

Terahertzové žiarenie dopadajúce na Zem zo vzdialených galaxií trvalo milióny a dokonca miliardy rokov, kým sa k nám dostali. Jeho pozorovaním by sa astronómovia v čase pozerali späť na udalosti, ktoré sa odohrali predtým, ako existoval Dóm A, a predtým, ako bola Antarktída zamrznutá polárna pustatina takmer rovnako pustá ako ostatné planéty v našej slnečnej sústave.

Aby sa však v Dome A správne navrhlo a vybudovalo terahertzové observatórium, výskumný tím musel zistiť, koľko vodnej pary leží medzi povrchom dómu A a okrajom vesmíru. Ukázalo sa, že existujúca veda, ktorá vykonáva spektrálnu analýzu vody v atmosfére, trochu chýba.

„Problém je v tom, že spektroskopia vody nie je dobre kalibrovaná do ďalekej infračervenej oblasti, “ hovorí Scott Paine, astrofyzik z Harvardsko-Smithsonovského centra astrofyziky a autor listu. „Potrebovali sme nástroj, ktorý by mohol merať cez čisté pásmo rotácie vodnej pary., , , Tam, kde to bolo zaujímavé multidisciplinárnym spôsobom, musíme zistiť, či jeho dobré observatórium vám tiež pomôže zlepšiť naše vedomosti o spektrálnej absorpcii vodných pár. ““

Zhang, Paine a ich čínski, japonskí, americkí a austrálski spolupracovníci pod vedením hlavného vyšetrovateľa Sheng-Cai Shi zistili, že ich údaje boli užitočné aj ako súčasť klimatologickej vedy, ktorá môže klimatológom pomôcť pochopiť dynamiku globálneho otepľovania.

"Stĺpec vzduchu, na ktorý sa pozeráte, vám poskytuje prirodzené laboratórium na pochopenie toho, čo sa deje na hornej troposfére po celej planéte, " hovorí Paine. „Skutočným kľúčovým bodom je to, že astronómovia sa snažia pozerať na zem a výhľad je blokovaný väčšinou vodnými parami. A skleníkový efekt je spôsobený väčšinou vodnou parou. “

Získanie 19 mesiacov nepretržitých spektrálnych pozorovaní od Dome A nebolo ľahkou úlohou. Dieselové generátory sú notoricky drsné veci, aby v najlepšom prípade mohli dlhodobo pracovať. Aby sa udržala prevádzka stanice bez ľudí, aby sa vykonávala pravidelná údržba, generátori si navzájom automaticky obchodovali svoje povinnosti a umožňovali pravidelný odpočinok. Ak sa jeden generátor pokazí, ostatní mali dostatok kapacity, aby to napravili. Solárne panely môžu poskytovať energiu väčšinu roka, ale v mesiacoch, keď polárna oblasť nedostáva slnečné žiarenie, príliš nepomáhajú.

Ďalším krokom bude vybudovanie a inštalácia observatória terahertz. Čínska vláda doteraz uhradila väčšinu výdavkov za výskum, ale ďalšie financovanie nebolo dokončené. "Zatiaľ nemajú konečné zelené svetlo, ktoré by malo pokračovať v stavbe, " hovorí Paine.

Najchladnejšie, najsuchšie a najodľahlejšie miesto na Zemi je najlepším miestom na vybudovanie rádiového teleskopu