私たちの太陽系の深い過去を明らかにする

ベルギーとオランダの科学者チームは、南極大陸のどこで隕石が見つかる可能性が高いかを示す、史上初の「宝の地図」を作成しました。 隕石は、宇宙から落下した後に地球の表面に見られる石のような物質の塊です。

地球の岩石とは異なり、隕石は私たちの惑星の風化と火山活動から免れているため、 貴重なアーカイブ 私たちの太陽系の初期段階の。 岩は私たちの惑星の最初の5億年について何も教えてくれませんが 45.5億年の存在、小惑星帯のほとんどの隕石は、46億年前まで遡ることができます。 南極で記録された隕石の大部分は小惑星帯から来ており、約1％が月と火星から来ています。

南極の隕石

隕石は定期的に地球の表面に落下します：フランスでは 毎年10g以上の重さの約50個の隕石が降り注ぐ。 しかし、それらを固定することは、干し草の山の中の針を探すようなものであり、 隕石回復キャンペーン 多くの場合、手ぶらで戻ります。

対照的に、遠く離れた南極の隕石を追跡するのは驚くほど簡単です。 これは、特定の氷の流れと気象パターンによって隕石が隕石の座礁帯として知られるかなり小さな領域に溜まるという、濃縮メカニズムとして知られる原理によるものです。

隕石が南極に落下すると、通常、隕石は氷床内に留まり、海に向かって漂流します。 これにより、氷を次のように説明する人もいます。 「ナチュラルコンベヤーベルト」 隕石用。 時々、山（時には氷床の下に隠されている）が邪魔になり、氷床の表面に向けて方向を変えることがあります。

隕石は、風が雪を吹き飛ばし、青みがかった氷が露出した場所の表面に常に見られます。 このようなゾーンは、ブルーアイスエリアとして知られています。 隕石は常にそのような地域で記録されますが、すべてがそれらを含んでいるわけではありません。

隕石が豊富な青い氷の領域が特定されると、氷の明るい色相に対して暗い色の石を見つけるのは比較的簡単です。 南極での隕石探索の成功は比類のないものです。 地球の回収された隕石の60％以上 南極の氷床にあります。 そして、その可能性はほとんど未開拓のままです。今日まで、すべての南極のブルーアイス地域の一部だけが隕石についてチェックされており、成功の度合いはさまざまです。

検索する場所を決定する

隕石を検索する場所を確立するには、まず、隕石が豊富なブルーアイス領域と隕石がない領域との違いを理解する必要があります。 この目的のために、利用可能な多くのデータがあります：隕石の発見の場所と年は特別に保存されます 気象速報データベース。 科学者は、1969年に濃縮メカニズムが発見されて以来実施されてきた、成功した隕石ミッションと失敗した隕石ミッションの詳細を示すフィールドレポートにアクセスすることもできます。

これまで、どこを検索するかを決めることは、少数の専門家によって行われた作業でした。 これは、隕石の回収任務に関与する巨大な人的要因があることを意味します。そして、フランスの約25倍の大きさの大陸のすべての領域の可能性を評価することは不可能です。 多くの場合、費用がかかり、ロジスティック的に複雑なミッションを計画するのに役立つように、私たちのチームは、潜在的な隕石の座礁ゾーンを示すマップを開発しました。

実世界から観測世界へ

隕石を作るには “宝の地図、” 現実の世界を観察可能な数に変換する必要がありました。 この目的のために、青い氷の領域とその周辺に450×450メートルのセルのグリッドを適用しました。

グリッドセル内で隕石が見つかった場合、グリッドセルには「陽性」のラベルが付けられます。 残りのグリッドセルはラベルなしのままです。 すべてのセルには、表面温度、氷の流速、表面被覆のタイプ、傾斜など、衛星およびレーダーの観測から得られた情報が含まれています。 このようなデータにより、隕石がどこにあるかを予測することができます。

大陸全体の予測のための機械学習

機械学習と統計モデルにより、これらのさまざまな観察結果を組み合わせて、データに関連する最終的な不確実性を説明することができます。 予測アルゴリズムのパフォーマンスは、数回の反復によって最適化されます。 アルゴリズムの予測が隕石を持っているかどうかがわかっているいくつかの領域に対してチェックされるたびに。

アルゴリズムの作業は、いくつかの段階に分けることができます。 まず、アルゴリズムは、典型的なポジティブまたはラベルなしグリッドセルを構成するものを学習します。 さまざまなグリッドセルに関連するデータを学習した後、アルゴリズムは、ラベルのないグリッドセルに隕石が含まれるかどうかの確率を計算できます。

次に、隕石を含む可能性のあるグリッドセルは、数平方キロメートルから数百平方キロメートルの範囲の領域を持つ隕石ストランドゾーンにクラスター化されます。 私たちの調査によると、これらの予測された隕石の座礁帯の精度は次のように推定されています。 80％以上。

予測された領域の分析により、機械学習アルゴリズムがさまざまな現象間の相互作用をキャプチャすることに成功していることが確認されます。 隕石を見つける機会は大陸中にたくさんありますが、既存の研究基地に近いいくつかの地域は未踏のままであり、偵察訪問を非常に魅力的にしています。

「宝の地図」は、南極での隕石探索の新時代を告げるものです。 私たちの研究を世界中の同僚と共有することにより、私たちはコミュニティ全体の共同作業として隕石の収集に取り組んでいます。 これに応えて、韓国、インド、チリ、米国などさまざまな国の科学者が、示された地域を探索することに関心を示しています。

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