Το Universe Today έχει διερευνήσει τη σημασία της μελέτης κρατήρων πρόσκρουσης, πλανητικών επιφανειών, εξωπλανητών, αστροβιολογίας, ηλιακής φυσικής, κομητών, πλανητικών ατμοσφαιρών, πλανητικής γεωφυσικής και κοσμοχημείας και πώς αυτό το σύνολο των επί μέρους επιστημονικών κλάδων μπορεί να μας βοηθήσει να κατανοήσουμε καλύτερα τη θέση μας στο τον Κόσμο και την αναζήτηση ζωής πέρα από τη Γη. Στην προκειμένη περίπτωση θα συζητήσουμε το εξαιρετικά σημαντικό ερευνητικό πεδίο των μετεωριτών και πώς η μελέτη τους μπορεί να βοηθήσει τους ερευνητές να κατανοήσουν καλύτερα την ιστορία τόσο του ηλιακού μας συστήματος όσο και του σύμπαντος. Λοιπόν, γιατί είναι τόσο σημαντικό να μελετάμε τους μετεωρίτες; Ο Δρ Alex Ruzicka, ο οποίος είναι Καθηγητής στο Τμήμα Γεωλογίας στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο του Πόρτλαντ, στο Όρεγκον των ΗΠΑ, λέει στο Universe Today, «Οι μετεωρίτες παρέχουν τις καλύτερες πληροφορίες μας για το πώς σχηματίστηκε και εξελίχθηκε το ηλιακό μας σύστημα. Αυτό περιλαμβάνει και το σχηματισμό πλανητών».
Υπάρχει συχνά σύγχυση σχετικά με τις διαφορές μεταξύ ενός αστεροειδούς, ενός μετεώρου και ενός μετεωρίτη, επομένως είναι σημαντικό να εξηγήσουμε τις αντίστοιχες διαφορές τους για να κατανοήσουμε καλύτερα γιατί οι επιστήμονες μελετούν τους μετεωρίτες και πώς τους μελετούν. Ένας αστεροειδής είναι ένα φυσικό πλανητικό σώμα που βρίσκεται σε τροχιά (γύρω από τον Ήλιο ή πλανήτη) και που αποτελείται κυρίως από βράχο, αλλά μερικές φορές μπορεί να αποτελείται από επιπλέον πάγο νερού, με τους περισσότερους αστεροειδείς να βρίσκονται σε τροχιά στην Κύρια Ζώνη Αστεροειδών μεταξύ Άρη και Δία και οι υπόλοιποι ως Τρωικοί αστεροειδείς σε τροχιά γύρω από τον Δία ή στη ζώνη Kuiper μαζί με τον Πλούτωνα. Τα μετέωρα είναι τα οπτικά φαινόμενα που παράγει ένας αστεροειδής καθώς καίγεται στην ατμόσφαιρα ενός πλανήτη, τα οποία συχνά φαίνονται ως διαφορετικά χρώματα λόγω των διαφόρων ορυκτών μέσα στον αστεροειδή όταν αυτά θερμαίνοται. Τα κομμάτια του αστεροειδούς που επιζούν από την πύρινη είσοδο και προσκρούουν στο έδαφος της Γης ονομάζονται μετεωρίτες, τους οποίους μελετούν οι επιστήμονες για να προσπαθήσουν να μάθουν για το μεγαλύτερο σώμα αστεροειδούς από το οποίο προήλθαν και από πού θα μπορούσε να προέρχεται και αυτός ο αστεροειδής. Ποια είναι όμως μερικά από τα οφέλη και τις προκλήσεις της μελέτης των μετεωριτών;
Ο Δρ. Ruzicka λέει στο Universe Today, «Οφέλη: 1) επιστημονική γνώση, 2) πληροφορίες για πιθανούς πόρους (π.χ. μέταλλα, νερό) για χρήση από τον άνθρωπο, 3) πληροφορίες για τον τρόπο σύνδεσης μετεωριτών και αστεροειδών, που μπορούν να παρέχουν πληροφορίες σχετικά με τους κινδύνους διαστημικής σύγκρουσης για τη Γη. Προκλήσεις: 1) σε σύγκριση με τους γήινους βράχους, δεν έχουμε αποδείξεις περιοχής για τα σώματα από τα οποία προήλθαν, καθώς και για τα μητρικά σώματά τους (πώς σχετίζονται με άλλα πετρώματα), 2) πρέπει να συνυπολογίσουμε το στοιχείο του χρόνου που είναι μεγαλύτερος για τα διαστημικά πετρώματα παρά για τα γήινα πετρώματα, και 3) μερικές φορές έχουμε να κάνουμε με περιβάλλοντα σχηματισμού εντελώς απίθανα σε σχέση με αυτά αυτό που έχουμε στη Γη. Έτσι, οι προκλήσεις είναι μεγάλες και πολλές».
Σύμφωνα με τη NASA, περισσότεροι από 50.000 μετεωρίτες έχουν ανασυρθεί από όλο τον κόσμο, από τις ερήμους της Αφρικής έως τις χιονισμένες πεδιάδες της Ανταρκτικής. Όσον αφορά την προέλευσή τους, εκτιμάται ότι το 99,8 τοις εκατό αυτών των μετεωριτών προέρχονται από αστεροειδείς, με το 0,1 τοις εκατό να προέρχεται από τη Σελήνη και το 0,1 τοις εκατό από τον Άρη. Ο λόγος για τον οποίο βρήκαμε μετεωρίτες από τη Σελήνη και τον Άρη οφείλεται στο ότι κομμάτια αυτών των πλανητικών σωμάτων εκτοξεύτηκαν από τις επιφάνειές τους (ή τις υποεπιφάνειές τους) μετά από μεγάλες δικές τους κρούσεις, και αυτά τα κομμάτια στη συνέχεια ταξιδεύουν μέσω του Ηλιακού Συστήματος για χιλιάδες, αν όχι εκατομμύρια χρόνια πριν πιαστούν στη βαρύτητα της Γης και τα υπόλοιπα είναι ιστορία. Επομένως, με τους μετεωρίτες που προέρχονται από πολλές τοποθεσίες σε όλο το Ηλιακό Σύστημα, τι μπορούν να μας διδάξουν οι μετεωρίτες για την εύρεση ζωής πέρα από τη Γη;
«Ότι τα συστατικά για τη δημιουργία ζωής σχηματίστηκαν στο διάστημα και παραδόθηκαν στη Γη», λέει ο Δρ. Ruzicka στο Universe Today. «Γνωρίζουμε ότι οργανικά μόρια σχηματίστηκαν σε νέφη αερίων, ενσωματώθηκαν στο ηλιακό μας σύστημα και υποβλήθηκαν σε επεξεργασία σε σώματα αστεροειδών και κομητών υπό υψηλότερες θερμοκρασίες παρουσία νερού. Στη συνέχεια παραδόθηκαν (μεταφέρθηκαν) στη Γη, η οποία δεν θα ήταν πολύ φιλόξενη στις πρώτες εποχές λόγω αποστείρωσης. Γνωρίζουμε επίσης ότι πρέπει να υπήρχαν πολλές εναλλαγές πλανητικών πετρωμάτων νωρίς, όταν τα ποσοστά πρόσκρουσης ήταν υψηλά. Η ίδια η ζωή μπορεί να έχει μεταμοσχευθεί στη Γη από τον Άρη».
Όπως αποδεικνύεται, ένας από τους πιο συναρπαστικούς μετεωρίτες που ανακαλύφθηκαν ποτέ προήλθε από τον Άρη, ο οποίος αναγνωρίστηκε ως ALH84001, καθώς βρέθηκε στο Allan Hills της Ανταρκτικής στις 27 Δεκεμβρίου 1984, κατά την περίοδο έρευνας 1984-85, όπου ερευνητές από όλο τον κόσμο συγκεντρώθηκαν στην Ανταρκτική για να αναζητήσευν μετεωρίτες χρησιμοποιώντας snowmobiles. Παρά το γεγονός ότι συλλέχτηκε το 1984, μόλις το 1996 μια ομάδα επιστημόνων ανακάλυψε αυτό που αρχικά φαινόταν ότι ήταν αποδείξεις μικροσκοπικών απολιθωμάτων βακτηρίων μέσα στον μετεωρίτη βάρους 1,93 κιλών.
Αυτό έγινε αμέσως πρωτοσέλιδο σε ολόκληρο τον κόσμο, με αποτέλεσμα αμέτρητους μη επιστημονικούς ισχυρισμούς ότι αυτά τα μικροαπολιθώματα ήταν ξεκάθαρες αποδείξεις ζωής στον Άρη. Ωστόσο, τόσο οι ερευνητές της αρχικής μελέτης όσο και η επιστημονική κοινότητα έσπευσαν να επισημάνουν την απίθανη πιθανότητα αυτά τα χαρακτηριστικά να προέρχονται από ζωή με βάση άλλες παρατηρήσεις που έγιναν για το ALH84001. Για παράδειγμα, ενώ το ALH84001 υπολογίζεται ότι είναι 4,5 δισεκατομμυρίων ετών, δηλαδή όταν ο Άρης υποτίθεται ότι είχε υγρό νερό στην επιφάνειά του, οι τεχνικές ραδιομετρικής χρονολόγησης αποκάλυψαν ότι το ALH84001 εκτοξεύτηκε από τον Άρη πριν από περίπου 17 εκατομμύρια χρόνια και προσγειώθηκε στη Γη πριν από περίπου 13.000 χρόνια.
Μέχρι σήμερα, δεν υπάρχουν σαφείς αποδείξεις ότι το ALH84001 περιείχε ποτέ ίχνη ζωής. Παρόλα αυτά, το ALH84001 βοήθησε ωστόσο να εκτοξευτεί το πεδίο της αστροβιολογίας σε νέα ύψη, με τους σημερινούς επιστήμονες να υποστηρίζουν ότι αυτός ο ένας μετεωρίτης ήταν ο λόγος που αφιέρωσαν την καριέρα τους για να βρουν ζωή πέρα από τη Γη. Ποιες ήταν όμως οι πιο συναρπαστικές πτυχές σχετικά με τους μετεωρίτες που έχει μελετήσει ο Δρ Ruzicka σε όλη τη διάρκεια της καριέρας του; Ο Δρ. Ruzicka λέει στο Universe Today, «Πολλά είναι ενδιαφέροντα, αλλά ποιο είναι το πιο συναρπαστικό; Αυτό είναι δύσκολο να ειπωθεί. Παίρνω ικανοποίηση από τη λήψη ενδείξεων που αφήνουν οι βράχοι για να καταλάβω ή να περιορίσω τις διαδικασίες που τους σχημάτισαν. Ασχολούμαι με μια μετεωρητική έκδοση του CSI (Crime Scene Investigation), μπορούμε να το ονομάσουμε MSI (Meteorite Scene Investigation)»
Όπως πολλά επιστημονικά πεδία, αυτή η «μετεωρητική έκδοση του CSI» απαιτεί άτομα από πολλούς επιστημονικούς κλάδους, όπως γεωλογία, φυσική, γεωχημεία, κοσμοχημεία, ορυκτολογία και τεχνητή νοημοσύνη, για να αναφέρουμε μόνο μερικούς. Για παράδειγμα αναφέρουμε τη ραδιομετρική χρονολόγηση που χρησιμοποιείται συχνά να υπολογιστούν οι ηλικίες των μετεωριτών, μετρώντας τα ραδιενεργά ισότοπα μέσα στο δείγμα. Είναι μέσω αυτής της συνεχούς συνεργασίας και καινοτομίας που οι επιστήμονες συνεχίζουν να ξεκλειδώνουν τα μυστικά των μετεωριτών με στόχο να κατανοήσουν την προέλευση και τη σύνθεσή τους, μαζί με το πώς δημιουργήθηκε το Ηλιακό Σύστημα και η ζωή στη Γη (και πιθανώς αλλού).
Ενώ οι μετεωρίτες είναι διαστημικοί βράχοι που συντρίβονται στη Γη, αφού ταξίδεψαν στους ουρανούς για εκατομμύρια, και πιθανώς δισεκατομμύρια χρόνια, αυτά τα απίστευτα γεωλογικά δείγματα βοηθούν σιγά σιγά τους επιστήμονες να εξηγήσουν την προέλευση του Ηλιακού Συστήματος και πέρα από αυτό, ακόμα και πώς θα μπορούσε η ζωή να έχει έρθει στο μικρό, μπλε κόσμο μας, και πιθανώς αλλού. Με μια μυριάδα εργαλείων και οργάνων στη διάθεσή τους, επιστήμονες από όλο τον κόσμο θα συνεχίσουν να μελετούν τους μετεωρίτες με την ελπίδα να απαντήσουν στα πιο δύσκολα ερωτήματα του σύμπαντος.
Ο Δρ. Ruzicka καταλήγει λέγοντας στο Universe Today, «Οι βράχοι από το διάστημα είναι τα καλύτερα είδη πετρωμάτων για μελέτη. Πολύ πιο δροσεροί από τους περισσότερους βράχους στη Γη, γιατί είναι κατά κάποιο τρόπο πιο αινιγματικοί». Πώς θα μας βοηθήσουν οι μετεωρίτες να κατανοήσουμε καλύτερα τη θέση μας στον κόσμο τα επόμενα χρόνια και δεκαετίες; Μόνο ο χρόνος θα δείξει, και αυτός είναι ο λόγος που οι επιστήμονες συνεχίζουν αδιάλειπτα την έρευνά τους.
Περισσότερα εδώ