O lugar mais frio do mundo é um deserto. Um topo de montanha branco e gelado chamado Dome A, ou Dome Argus, que também é o ponto mais alto da Antártica e possivelmente o melhor lugar da Terra para olhar para trás no tempo em como o universo se formou.
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Se você estivesse em pé no Domo A, os 2, 5 quilômetros de gelo entre as solas de seus sapatos congelados e os picos das montanhas enterradas abaixo pareceriam contradizer a idéia de que o lugar é um deserto. Mas a maior parte desse gelo tem mais de um milhão de anos. Acima de você, seria um amplo disco azul do céu, geralmente intacto pelas nuvens. A cúpula A recebe menos de uma polegada de precipitação em um ano típico. Isso é menos precipitação que o Vale da Morte.
O fato de que o Domo A é tão seco e alto também faz do pico um dos lugares mais interessantes do mundo para os astrônomos. Em uma carta publicada recentemente na revista online Nature Astronomy, Qizhou Zhang, um astrofísico do Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, escreve que a Cúpula A seria o lugar perfeito para colocar um novo radiotelescópio - um que funcione no pouco estudado. faixa de frequência terahertz.
Terahertz radiação é uma faixa do espectro eletromagnético espremido entre microondas e infravermelho. Embora seja abundante no universo, a opacidade de nossa atmosfera dificulta o estudo da Terra. O vapor de água na atmosfera normalmente esconde e distorce a recepção de luz e ondas de rádio que chegam à Terra a partir de partes distantes do universo, incluindo a faixa de freqüência de terahertz.
“O vapor de água [na maior parte da atmosfera da Terra] é um grande inconveniente para esses comprimentos de onda”, diz Zhang. “A atmosfera é bastante opaca. Então, precisamos encontrar um lugar com o mínimo de vapor de água no ar ”.
"A cúpula A é muito alta", diz ele. "É provavelmente o lugar mais seco no chão que conhecemos."
A localização é tão árida que, se todo o vapor de água em uma coluna estreita que se estende desde o chão até a borda do espaço fosse condensado, segundo os pesquisadores, formaria um filme com menos de 1/250 de polegada, ou duas vezes a largura de um fio de cabelo humano e cerca de dez vezes menos que o vapor de água dos Observatórios Mauna Kea, no Havaí, um dos melhores locais de observação astronômica do mundo.
O topo da montanha branca e gelada, chamado Domo A, ou Domo Argus, é o ponto mais alto da Antártida e, possivelmente, o melhor lugar da Terra para olhar para trás no tempo em como o universo se formou. (Equipe de Platão / AAD) No topo da Cúpula A, há um punhado de mastros de antena, pequenos contêineres, equipamentos científicos e muitas pegadas que levam anos para a neve e o vento escasso se cobrirem. Ninguém. Domo A é uma estação não tripulada. Ele é visitado apenas algumas vezes por ano por equipes de manutenção que percorrem 750 milhas da costa em tratores especialmente equipados. A viagem dura cerca de três semanas. Tripulantes dormem no táxi.
Outros observatórios e estações meteorológicas no Domo A são operados pelos governos australiano e chinês. Mas um observatório terahertz, utilizando um telescópio de cinco metros, seria diferente de outros equipamentos no Domo A porque permitiria aos cientistas examinar os detalhes de como partes importantes do universo se formaram.
“Nos estágios iniciais, essas nuvens [de gás no espaço] são muito densas e frias”, diz ele. “Quando você sondar um universo muito frio, a radiação do corpo negro atinge o pico da faixa de freqüência em que esse telescópio opera. É bom para a ciência da origem: estrelas, planetas e galáxias ”.
A radiação terahertz chegando à Terra de galáxias distantes levou milhões e até bilhões de anos para chegar até nós. Ao observá-lo, os astrônomos estariam voltando no tempo para os eventos que ocorreram antes que o Domo A existisse e antes que a Antártida fosse um deserto polar congelado, quase tão desolado quanto os outros planetas em nosso sistema solar.
Mas para projetar e construir adequadamente um observatório terahertz a ser instalado no Domo A, a equipe de pesquisa precisava descobrir exatamente quanto vapor de água fica entre a superfície do Domo A e a borda do espaço. E descobriu-se que a ciência existente fazendo análise espectral de água na atmosfera era um pouco deficiente.
"O problema é que a espectroscopia da água não está bem calibrada no infravermelho distante", diz Scott Paine, astrofísico do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica e autor da carta. “Então, precisávamos de um instrumento que pudesse medir através da faixa de rotação pura do vapor de água. . . . Onde isso se tornou interessante de uma forma multidisciplinar, as mesmas coisas que temos que ver para descobrir se é um bom observatório também ajudam você a melhorar nosso conhecimento sobre a absorção espectral de vapor de água. ”
Zhang, Paine e seus colaboradores chineses, japoneses, americanos e australianos, liderados pelo principal investigador Sheng-Cai Shi, descobriram que seus dados também eram úteis como uma ciência climática que pode ajudar os climatologistas a entender a dinâmica do aquecimento global.
"A coluna de ar que você está vendo dá-lhe um laboratório natural para entender o que está acontecendo na alta troposfera em todo o planeta", diz Paine. “O verdadeiro ponto chave é que os astrônomos estão no solo tentando olhar para fora e a vista é bloqueada principalmente pelo vapor de água. E o efeito estufa é causado principalmente pelo vapor de água ”.
Conseguir 19 meses de observações espectrais contínuas da Dome A não foi uma tarefa fácil. Os geradores a diesel são coisas notoriamente irritantes para continuar trabalhando a longo prazo na melhor das circunstâncias. Para manter a estação operando sem humanos para realizar manutenção regular, os geradores automaticamente trocavam de folga entre si e permitiam descanso periódico. Se um gerador quebrasse, os outros teriam capacidade suficiente para compensar isso. Os painéis solares podem fornecer energia durante a maior parte do ano, mas não ajudam muito durante os meses em que a região polar não recebe luz solar.
O próximo passo será construir e instalar o observatório terahertz. O governo chinês pagou a maior parte das despesas para a pesquisa até o momento, mas o financiamento adicional não foi finalizado. "Eles não têm a luz verde final para ir em frente para a construção ainda", diz Paine.
