مبعثرة مثل قصاصات الورق عبر الأراضي المتجمدة في القارة القطبية الجنوبية ، تنتظر كبسولات زمنية غريبة تحتوي على أدلة لتشكيل الكواكب وأصول الحياة نفسها.
مئات الآلاف من الأحجار النيزكية لا تزال على السطح تحت الصفر أو تحته مباشرة ، مما يمنح العلماء لمحة محيرة عن بدايات نظامنا الشمسي. كشف نصف قرن من عمليات الاستعادة النقاب عن بعض الاكتشافات الرائعة ، بما في ذلك أجزاء من القمر و المريخ.
ومع ذلك ، فإن حملات النيازك في أنتاركتيكا هي إلى حد ما فرصة مشتركة: العديد من البعثات تعود ، بعد نفقات كبيرة وبدون خطر ضئيل ، خاوية الوفاض.
قال ستيفن جوديريس ، عالم الكيمياء الجيولوجية في جامعة فري في بروكسل: “في الوقت الحالي ، الأمر كله عبارة عن تجربة وخطأ”. “قم بزيارة حقل جليدي في مهمة استكشافية واطلع على ما تحصل عليه ، غالبًا بناءً على الصدفة والخبرة السابقة.”
اليوم ، يدعي فريق من العلماء البلجيكيين الهولنديين أنه أنشأ الأول “خريطة الكنزأظهرت دراسة نُشرت يوم الأربعاء في مجلة Science Advances ، “إظهار مكان العثور على النيازك ، باستخدام التعلم الآلي لتحسين فرص الباحثين في استعادة الصخور الفضائية.
تم جمع حوالي 45000 نيزك في القارة القطبية الجنوبية ، ما يقرب من ثلثي جميع النيازك الموجودة على الأرض حتى الآن.
قال كبير الباحثين في مؤسسة العلوم الوطنية رالف هارفي: “من المحتمل أن يكون هناك عدد أقل من النيازك التي تسقط على كل فدان من الأرض في القارة القطبية الجنوبية مقارنة بأجزاء أخرى من العالم”. البحث عن النيازك في القارة القطبية الجنوبية برنامج وأستاذ في جامعة كيس ويسترن ريزيرف.
“ولكن إذا كنت تريد العثور على أشياء سقطت من السماء ، فافرد ملاءة بيضاء كبيرة. والقارة القطبية الجنوبية عبارة عن صفيحة بعرض 5000 كيلومتر.
النيازك ليست مشتتة بالتساوي. عند الهبوط ، يغرقون في الغطاء الجليدي. بمرور الوقت ، يتحولون مع تحرك الجليد ، ويدفعون إلى المحيط ويدفعون نحو السطح فيما يسمى بالبقع الجليدية الزرقاء.
وقال إن الظروف المحلية مثل درجة الحرارة وسرعة الرياح والتضاريس يمكن أن تجعل صيد النيازك لعبة حظ.
قال هارفي ، الذي شارك في 24 مهمة في القارة القطبية الجنوبية: “سنذهب إلى الجليد حيث نعتقد أن الظروف رائعة ، وسنبحث في منطقة بحجم ملعب تنس ونعثر على 100 عينة هناك”. وبعد ذلك سنبحث في منطقة بحجم ولاية ديلاوير ولن نجد أي شيء.
في عام 2012 ، انضم هاري زيكولاري ، وهو الآن باحث ما بعد الدكتوراه في ETH زيورخ ، إلى مهمة استعادة بلجيكية يابانية إلى حقل نانسن الجليدي ، على بعد حوالي 3000 ميل جنوب نيوزيلندا.
اكتشفت البعثة أكثر من 400 نيزك ، بما في ذلك جسم معروف باسم Asuka 12236. حوالي 4.5 مليار سنة ، تم العثور على Asuka 12236 في تحتوي على أحماض أمينية قدمت أدلة على كيفية نشأة الحياة على الأرض.
أدرك زيكولاري أن رحلة استكشافية أخرى قد فاتتها عدة عقود ، وهو دليل على أن النيازك يمكن أن تختبئ في مرأى من الجميع ، وأنه قد تكون هناك طريقة أفضل للتنبؤ بمكانها ، ومن المحتمل العثور عليها.
وقال: “كنا نعلم أنه يمكننا الحصول على الكثير من بيانات الأقمار الصناعية لأن هناك خصائص معينة تحتاجها ، مثل السرعات البطيئة لحركة الجليد ويجب أن يكون الجليد باردًا”.
“لكننا عرفنا أيضًا بسرعة أن الأمر لا يقتصر فقط على أننا رأينا هذه الظروف ، لذلك يجب أن تكون هناك أحجار نيزكية هنا. كان هناك تفاعل ، وللحصول على هذا التفاعل ، نحتاج حقًا إلى التعلم الآلي.”
استخدم زيكولاري وفريقه بيانات من البعثات السابقة ، إلى جانب صور الأقمار الصناعية ، لتحديد أربعة شروط رئيسية يمكن أن تتنبأ بوجود النيازك في منطقة معينة. ثم قاموا بتغذية هذه الملاحظات في خوارزمية لإنشاء خريطتهم.
قالت فيرونيكا تولينار ، طالبة الدكتوراه في جامعة ليبر دي بروكسل في بروكسل: “كانت لدينا بيانات على مستوى القارة وعرفنا الأماكن التي عثروا فيها بالفعل على أحجار نيزكية يمكننا استخدامها لتدريب الخوارزمية”.
“لكننا احتجنا أيضًا إلى بيانات من الأماكن التي لم يعثروا فيها على أحجار نيزكية. كان الأمر صعبًا بعض الشيء نظرًا لوجود القليل جدًا من البيانات حول المهمات غير الناجحة.”
لم يتم تصنيف هذه المهام “غير الناجحة” ، تاركًا الخوارزمية للاستدلال بناءً على تفاعل درجة الحرارة وسرعة الجليد والانحدار وبيانات الرادار ، سواء كانت المنطقة عرضة لاحتواء النيازك أم لا.
من خلال اختبار دقة الماكينة باستخدام بيانات الشحن المستقلة ، وجد الفريق أنها كانت صحيحة بنسبة تزيد عن 80٪ من الوقت. في المجموع ، يقدر أن هناك ما بين 300000 إلى 900000 قطعة غير مكتشفة من الصخور الفضائية عبر القارة القطبية الجنوبية.
وبفضل ال معاهدة أنتاركتيكا، والتي تصنف القارة على أنها محمية عملاقة لا تنتمي إلى أي بلد ، فإن النيازك الموجودة هناك تنتمي إلى المجتمع العلمي الدولي – وهو نوع من علم جيولوجيا المشاع الإبداعي.
قال تولينار ، المؤلف الرئيسي للدراسة المنشورة في Science Advances ، “إنه تناقض كبير مع النيازك الموجودة في شمال إفريقيا ، لأن مكتشفها يمتلكها ومن الصعب جدًا استخدامها في البحث”.
هناك قيمة نقدية لهذه الأشياء ، وهذا يعيق العلم كثيرًا. من الجيد جدًا امتلاك نيزك ، لكن إذا كنت تستطيع التعلم منه ، فسأقول إنه أكثر جمالًا.
يؤكد الفريق أن خريطته لا تضمن أن جميع الرحلات الاستكشافية المستقبلية ستجد النيازك.
قال زيكولاري: “إخلاء المسؤولية هو أن هذا يعتمد فقط على النمذجة”. لكننا نأمل أن تجعل بعض المهمات أكثر نجاحًا “.
ومع ذلك ، لا تزال مهمة الوصول إلى بعض المناطق النائية وغير المضيافة على كوكب الأرض قائمة.
قال تولينار: “من الناحية اللوجيستية ، الأمر صعب للغاية”. “خطرة ، حتى. هناك العديد من المناطق التي لم يذهب إليها الناس أبدًا. إنه استكشاف كوكبنا أثناء العثور على كواكب أخرى.
“هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز.”