Belgische onderzoekers maken "schatkaart" om meteorieten te vinden op Antarctica

Steven Goderis, professor aan de Vrije Universiteit Brussel en coauteur van de studie: “Hoewel er tot nu toe meer dan 45.000 meteorieten werden verzameld op Antarctica, is het potentieel voor toekomstige missies om meteorieten te vinden nog grotendeels onbenut. Volgens onze berekeningen zouden er nog meer dan 300.000 meteorieten aanwezig zijn aan het oppervlak van de ijskap, met enorm wetenschappelijk potentieel.”

Veronica Tollenaar, doctoraatsstudent aan de Université libre de Bruxelles en hoofdauteur van de studie, voegt hieraan toe: "We hebben verschillende nooit bezochte meteorietrijke gebieden gevonden die relatief dicht bij onderzoeksstations liggen. Door daarnaast gebruik te maken van nieuwe opsporingstechnieken in het veld, zoals drones, staan we aan het begin van een nieuw tijdperk voor Antarctische meteorieten missies."

Meteorieten op Antarctica

Wanneer meteorieten op de Antarctische ijskap vallen raken zij meestal ingebed in het ijs. Meteorieten worden door de stroming van het ijs naar de zee getransporteerd, behalve wanneer er bergen aanwezig zijn, soms verborgen onder het ijs. Door deze bergen worden de meteorieten naar het oppervlak van de ijskap geduwd in zogenaamde blauwe ijsgebieden.

Tot nu toe werd in slechts een deel van de Antarctische blauwe ijsgebieden naar meteorieten gezocht, en dit met wisselend succes. Onderzoekers hebben nu verschillende soorten observaties in een machine-learning algoritme gecombineerd en hebben op die manier zones kunnen aanduiden waar met grote waarschijnlijkheid meteorieten zullen kunnen gevonden worden. De resultaten van de studie werden gepubliceerd in het gerenommeerde wetenschappelijke tijdschrift  Science Advances.

"Door onze analyses leerden we dat satellietwaarnemingen van temperatuur, ijsstroomsnelheid, oppervlakte en geometrie goede voorspellers zijn voor de locatie van meteorietrijke gebieden", zegt Tollenaar.

Het machine-learning algoritme legt de verschillende satellietwaarnemingen over elkaar heen en detecteert wisselwerkingen tussen deze beelden, wat essentieel is om de aanwezigheid van meteorieten te kunnen voorspellen.

Tollenaar: "Antarctica is erg afgelegen en veel gebieden werden nog nooit bezocht. Bovendien zijn de rapporten over het succes van eerdere meteorietenmissies vaak onduidelijk en weinig gedetailleerd,. Om dit probleem te omzeilen, hebben wij ons gebaseerd op "positive and unlabelled learning", een opkomend gebied in machine-learning. Dit betekent dat het zoekalgoritme zo geprogrammeerd wordt dat het zowel observaties van plekken waar eerder meteorieten werden gevonden (positive) als van plekken waarvan we niet weten of er meteorieten liggen (unlabelled) mee opneemt, het algoritme houdt als het ware de blik open voor het onbekende."

Een schatkaart met 80% nauwkeurigheid

De nauwkeurigheid van het algoritme om meteorietrijke gebieden te vinden wordt geschat op meer dan 80%, gebaseerd op onafhankelijke gegevens die niet gebruikt werden bij de ontwikkeling van het algoritme. De resulterende "schatkaart" is toegankelijk op de website "www.wheretocatchafallingstar.science", waar iedereen het Antarctische continent kan doorzoeken en locaties kan verkennen waar veel meteorieten kunnen worden gevonden.

Volgens Harry Zekollari, wetenschappelijk medewerker aan de ULB die de studie begeleidde en momenteel postdoctoraal wetenschapper aan de ETH Zürich: "De menselijke factor speelt een grote rol bij de huidige meteorietexpedities. Deze missies vragen enorme logistieke en financiële investeringen, en wij denken dat onze nieuwe kaart het succes van toekomstige missies zeker zal vergroten".

De studie maakt deel uit van het BICEPS-project (Antarctic blue ice as a porthole to the Solar System and Earth’s changing climate), gefinancierd door het Fonds de la Recherche Scientifique (FNRS, PhD-beurs toegekend aan Veronica Tollenaar). Wetenschappers van de Université libre de Bruxelles , de Technische Universiteit Delft en de Vrije Universiteit Brussel hebben bijgedragen aan deze studie.

Publicatie: Tollenaar, V., Zekollari, H., Lhermitte, S., Tax, D., Debaille, V., Goderis, S., Claeys, P., Pattyn, F. (2022), Unexplored Antarctic meteorite collection sites revealed through machine learning, Science Advances [onder embargo tot woensdag 26 januari, 20:00 CEST (14:00 U.S. Eastern Time)].

Mediakit

• Het perspakket bevat 10 afbeeldingen en 1 video: https://vtollenaar.stackstorage.com/s/EIHn3Zbg4z7NDMhl
• Antarctische "meteorietenschatkaart": https://wheretocatchafallingstar.science/
• Specifieke webpagina waar de resultaten worden voorgesteld aan het grote publiek: link wordt later deze week toegevoegd

Contact

Veronica Tollenaar (NL, EN)

Laboratoire de Glaciologie, Faculté des Sciences ULB

[email protected]

telefoonnummer beschikbaar via persdienst ULB - 0473 97 22 56

Steven Goderis

[email protected]

Analytical, Environmental & Geo-chemestry Research Group

0473 98 29 17