Kalifornijos Daviso universiteto planetų mokslininkė Sarah Stewart tiria, kaip formuojasi planetos, naudoja instrumentus, galinčius sukurti galingas smūgio bangas.
(Nuotrauka: © autorių teisių John D. ir Catherine T. MacArthur fondai - naudojami su leidimu)
Ne kiekvieną dieną sutinki nuoširdų genijų - daug mažiau juo tapai.
Būtent taip atsitiko su Sarah Stewart, Kalifornijos universiteto Daviso planetų mokslininke, kai ji tapo viena iš „MacArthur Foundation“ bičiulių 2018-aisiais ir laimėjo penkerių metų finansavimą, kurio bendra suma yra 625 000 USD, kad ji būtų panaudota, jei ji pasirenka. Draugystė žinomu vardu buvo pavadinta „genijaus dotacija“, nors pats fondas termino nevartoja.
„Sėdėjau ten, kur dabar esu prie savo stalo, ir dažniausiai darau skambinančiojo asmens tapatybės tikrinimo dalyką, tačiau tai buvo Čikagos numeris ir aš pagalvojau:„ O, Čikaga, tai smagu, todėl pasiimsiu telefoną “, - Stewart pasakojo„ Space.com “. [Kaip susiformavo mėnulis: 5 laukinių mėnulio teorijų]
Po to, kai trijulė kitame gale susitapatino su „MacArthur“ fondu, aš tiesiog negirdėjau nieko, kas ateis šalia, nes maniau, kad jie skambina apie šį dalyką ir tai man buvo visiška staigmena, todėl buvau šokiruotas. “, - tęsė ji. (Jie pasakė, kad jau pripratę).
Stewart apdovanojimu pripažinti jos, kaip planetos mokslininkės, plataus užmojo tyrimai, kurie, jos teigimu, buvo įkvėpti skaityti mokslinės fantastikos romanus ir žiūrėti „Žvaigždžių žygį“ kartu su tėvu. Kolegijoje ji domėjosi astrofizika ir nusprendė sutelkti dėmesį į planetos formavimą.
Užuot pasirinkusi konkrečią spręstiną problemą, ji baigėsi technikos - smūgio-suspaudimo - eksperimentais, kurių metu imituojamos didelės oro patrankos, imituojančios sąlygas milžiniškų susidūrimų metu kosmose. „Aš esu vienas iš šių mokslininkų, klajojančių aplink Saulės sistemą“, - sakė Stewartas. "Niekas neauga, galvodamas, kad pragyvens iš patrankų. Taigi tai šiek tiek paklaidžioję, tiesa?"
Stewart savo įstaigoje turi prieigą prie dviejų pistoletų, kurių matmenys yra 40 mm ir 25 mm, ir ji yra parengusi būdų, kaip pasiekti dar didesnio galingumo įrenginius Lawrence Livermore ir Sandia National Laboratories (abu įrenginius valdo JAV energetikos departamentas). .) Šios mašinos yra pakankamai galingos, kad mineralų pavyzdžius veiktų neįtikėtinai smarkus slėgis - tokios ekstremalios sąlygos kaip ir Jupiterio širdyje - pakankamai ilgos, kad mokslininkai galėtų išmatuoti tai, kas vyksta viduje.
Smūgio ir kompresijos eksperimentai veikia kaip savotiška laiko mašina, nešanti Stewartą ir jos kolegas atgal, kad būtų galima stebėti šiuos ankstyvuosius Saulės sistemos įvykius iš patogumo laboratorijoje. Jos žinomiausi tyrimai sutelkti į tai, kas nutiko mūsų mėnulio formavimosi metu.
Jos teigimu, eksperimentai yra tik šiek tiek mažiau streso, nei galėjo būti pradinis poveikis. „Šaunamasis ginklas yra didelė drama“, - sakė Stewartas. "Tai labai daug planavimo ir pasiruošimo teroro mirksniui." Bet kai šis mirksėjimas praeina sklandžiai, eksperimentai gali duoti giliai intriguojančių duomenų, tokių kaip rezultatai, paskatinę Stewartą ir jos kolegas peržvelgti mokslininkų pagrindinę mintį apie tai, kaip susidarė mėnulis.
Dabartinis pagrindinis pretendentas į mėnulio paaiškinimą rodo, kad jis nutrūko, kai Marso dydžio kūnas susidūrė su ankstyvąja Žeme. Tačiau šis paaiškinimas turi rimtą skylę: Žemė ir Mėnulis yra beveik identiškos, ir to negalima paaiškinti smūgiu, jei nesusikirs du atsitiktinai panašūs kūnai. [Mėnulis: 10 stulbinamų mėnulio faktų]
„Viskas, ką visi mano apie šį etapą, yra neteisinga“, - sakė Stewartas, kai ji ir tuometinis jos studentas Simonas Lockas suprato žiūrėdami į tuos pradinius eksperimento rezultatus.
Stewarto susidūrimo rezultatai rodo paaiškinimą, kuris tobulai išvengia šios problemos: milžiniškas smūgis nesudarė mėnulio. Vietoj to, abu objektai išgaravo ir pasisuko į trumpalaikį, bet milžinišką spurgos formos reiškinį, kurį komanda pavadino sineste. Žemė ir mėnulis išsidėstė iš šio teorizuoto, bet niekada nematyto kūno, identiškos kompozicijos nepažeistos.
„Ką mes supratome, buvo tai, kad Žemė iš tikrųjų nebebuvo panaši į planetą“, - sakė Stewartas. "Kai pirmą kartą tai pamatėme ir supratome, kad pasikeitė mėnulio formavimo būdas, mes jį pavadinome disku, kuris nenukris žemyn."
Tyrėjų komandai prireikė keturių metų, kad išvados būtų sukauptos į popierių, kurį jie jaustųsi patogiai. Mokslininkai vis dar maišo spektaklį, kuris baigėsi Žeme ir Mėnuliu, o Stewartas neketina atsisakyti šio pokalbio, nepaisydamas pastarojo meto kritulių.
„Aš myliu savo dienos darbą, neketinu mesti savo dienos darbo“, - sakė Stewartas. Be to, kad nulaužė Mėnulio paslaptis, ji taip pat turi kitų klausimų, kuriuos nori išspręsti, pavyzdžiui, nagrinėti Žemės mantijos dalis, kurios gali būti nepakitusios prieš milžinišką smūgį. Ji palygino procesą su marmurinio pyrago gaminimu, palikdama originalių receptų sūkurius, kuriuos dar galima ištirti.
Tačiau ji sakė, kad stipendijos suteikimas suteiks jai daugiau lankstumo būti kūrybingam tyrinėjant ir už jos ribų. „Pažadame tik padaryti jį nauju ir įdomiu, ir viskas“, - sakė Stewartas. "Tai yra viena styga, kurią aš užsidedu."
