Od momentu powstania około 4,5 miliarda lat temu planeta Ziemia była poddawana wpływom planetoid i wielu meteorów. Oddziaływania te odegrały znaczącą rolę w historii geologicznej naszej planety, a nawet odegrały rolę w ewolucji gatunków. I podczas gdy meteory mają wiele kształtów i rozmiarów, naukowcy odkryli, że wielu z nich ma kształt stożka, gdy wejdą do naszej atmosfery.
Przyczyna tego pozostawała przez jakiś czas tajemnicą. Ale dzięki niedawnym badaniom przeprowadzonym przez zespół naukowców z Applied Mathematics Lab z New York University odkryli fizykę, która prowadzi do tej transformacji. Zasadniczo proces obejmuje topienie i erozję, która ostatecznie się zmienia
Odkrycia opisano w czasopiśmie Postępowania z National Academy of Sciences (PNAS). Badanie było prowadzone przez Leifa Ristropha, adiunkta w Courant Institute of Mathematical Sciences (CIMS) w Nowym Jorku, a wspomagali go Khunsa Amin i Kevin Hu (obaj studenci NYU) oraz Jinzi Huang - doktorantka z NYU z pracy.
Zasadniczo kształty meteorytów zmieniają się drastycznie w wyniku lotu atmosferycznego. Proces ten powoduje tonę tarcia powietrza, co z kolei powoduje stopienie powierzchni meteoru, erozję i zmianę kształtu. Podczas gdy większość z nich ma losowy kształt, zaskakujące 25 procent staje się „zorientowanymi meteorytami”, które wyglądają jak idealne stożki.
Oczywiście jest wiele rodzajów meteorów kanonicznych. Podczas gdy niektóre przewracają się i przewracają przez atmosferę i wytwarzają smukłe lub wąskie szyszki, inne zaś inne kołyszą się tam iz powrotem do szerokich szyszek. Pomiędzy nimi masz stożki, które latają idealnie prosto w atmosferze, prowadząc ich wierzchołek. Jak wyjaśnił Ristroph w najnowszym komunikacie NYU:
„O dziwo, te stożki„ Złotowłosa ”pod„ dokładnie odpowiednimi ”kątami dokładnie pasują do kształtów erodowanej gliny powstałej w wyniku naszych eksperymentów i rzeczywistych stożkowych meteorytów… Poprzez badanie, w jaki sposób kształt obiektu wpływa na jego zdolność do latania prosto, nasze badania rzucają trochę światła na tę od dawna tajemnicę, dlaczego tak wiele meteorytów przybywa na Ziemię w kształcie stożka.”
Na potrzeby swoich badań zespół przeprowadził kilka eksperymentów z replikatorem, używając glinianych przedmiotów przymocowanych do pręta. Służyły one jako „fałszywe meteoryty”, których wzory erozji zbadano, gdy zostały wyrzeźbione przez prądy wodne. Ostatecznie zostały one wykute w stożkach, które miały ten sam kształt co stożkowe meteoryty.
Przedmioty gliniane zostały ostatecznie wyryte w stożki, które miały tę samą kątowość jak stożkowe meteoryty. Jednak naukowcy wiedzieli, że naprawdę symulują odpowiednie warunki, potrzebowali więcej niż przedmiotów, które zostały ustalone na miejscu. Gdy lecą przez naszą atmosferę, meteoryty mogą się swobodnie obracać, wirować i wirować, co rodzi pytanie - co pozwala im zachować stałą orientację?
Aby odpowiedzieć na to pytanie, zespół przeprowadził dodatkowe eksperymenty, w których zbadał, jak stożki o różnych kształtach radzą sobie w bieżącej wodzie. Odkryto, że wąskie szyszki przewracają się do końca, podczas gdy szersze trzepoczą, ale szyszki „złotowłosa” zdołały pozostać proste i prawdziwe.
Jak wyjaśnił Ristroph, odkrycia te nie tylko wyjaśniają ciągłą tajemnicę otaczającą
„Te eksperymenty opowiadają historię pochodzenia zorientowanych meteorytów: bardzo aerodynamiczne siły, które topią się i przekształcają meteoroidy w locie, stabilizują również swoją postawę, dzięki czemu można wyciąć kształt stożka i ostatecznie dotrzeć na Ziemię. To kolejna interesująca wiadomość, której uczymy się od meteorytów, które są naukowo ważne jako „przybysze z kosmosu” na Ziemię, których skład i struktura mówią nam o wszechświecie ”.
