Просто космос
Большинству людей Антарктида представляется почти такой же далекой и неуютной, как безвоздушное пространство. И эта аналогия глубже, чем кажется. На Южном полюсе обосновался континент марсианских морозов, уникальных телескопов и метеоритных клондайков
Антарктида – лучшее на Земле место для поиска метеоритов. Их здесь найдено уже 4750 штук, это более 60% мировых коллекций. И эти цифры быстро растут. Разумеется, метеориты падают в Антарктиде не чаще, чем где-либо еще. Застать падение и подобрать «свежачок» – почти невероятная удача, если вы не житель Челябинска. Типичная добыча охотников за метеоритами попадает на Землю за тысячи, а то и за миллионы лет до их рождения. И вот такой трофей гораздо легче найти на ледяном континенте, чем на каком-нибудь другом.
И дело не только в том, что здесь нет густых лесов или суетливых хлеборобов, не разбирающих, что там за булыжник угодил под плуг. Сам ледовый панцирь работает как гигантская линия доставки метеоритов.
Упавший с неба камень увязает в местных ледниках. Но лед не остается неподвижным. Медленно, но верно он стекает с возвышенностей в низины, пока не наткнется на какое-нибудь препятствие. Накапливающийся в таких ловушках лед постепенно испаряется под напором сильных антарктических ветров, несмотря на полярные морозы. А метеориты, накопленные за миллионы лет, остаются. За ними-то и охотятся ученые. К примеру, экспедиция УрФУ 2015–2016 годов собрала почти 20 кг внеземного вещества!
Некоторые метеориты – это обломки астероидов. Изредка встречаются гости с Луны и Марса. Но большинство небесных камней – строительный мусор времен образования планет, так и не вошедший в состав сколько-нибудь крупных тел. Они старше Земли, а порой в них встречаются вкрапления, которые старше самого Солнца. И, в отличие от нашей беспокойной планеты, «космические консервы» мало изменились за миллиарды лет. Благодаря им мы можем изучать строительный материал Солнечной системы почти в первозданном виде.
Исследователи ценят каждый грамм внеземного вещества. Собирать его в космосе и привозить на Землю очень сложно и дорого. Тем важнее собирать то, что буквально падает с неба.
Ледяное высокомерие
Метеориты – не единственное, что сыплется на Антарктиду с неба. На станции Амундсен-Скотт, расположенной на Южном полюсе, сооружен грандиозный детектор космических нейтрино – IceCube («ледяной куб»). Он использует целый кубический километр прозрачного льда на глубине от 1,5 до 2,5 км. По этому кубу разбросано 5160 датчиков. Они фиксируют вспышки света, сопровождающие визиты космических гостей.
Нейтрино – это очень легкие частицы, не имеющие электрического заряда. Они почти никогда не взаимодействуют с обычным веществом, словно считают это ниже своего достоинства. Поэтому-то нейтрино пронзают толщу планет и звезд, словно пустое пространство. Неизменными (читай невредимыми) проходя сквозь любые преграды, они приносят нам вести из недр Земли, центра Солнца и окрестностей черных дыр.
Нейтрино бывают разные, однако телескоп IceCube нацелен только на нейтрино сверхвысоких энергий, приходящие из космоса. Когда такой визитер врезается в атом (а иногда это все-таки происходит, иначе любые детекторы были бы бесполезны), из атомного ядра вылетает заряженная частица. Она врезается в следующий атом, и так далее. Получается целый каскад частиц. Они движутся сквозь лед быстрее, чем двигался бы свет. Здесь нет ошибки. Это в вакууме свет движется с самой большой скоростью из существующих в природе. В прозрачном веществе, будь то вода, лед или стекло, свет распространяется медленнее, и его вполне можно обогнать. А когда заряженные частицы обгоняют свет, они сами становятся источником света. Его-то и улавливают датчики IceCube.