Miks mõnel löögikraatril on kiired?
>Kui vaadata täiskuud läbi binokli või väikese teleskoobi, on pinna üks silmapaistvamaid omadusi kraater Tycho. See on löögifunktsioon umbes 86 kilomeetri laiune ja asub Kuu lähiserva lõunaserva lähedal. See on suhteliselt noor - võib -olla 100 miljonit aastat vana - ja värsked kraatrid kipuvad olema heledamad, mistõttu on neid lihtne märgata.
Kuid mitte sellepärast on see nii silmapaistev: see on kiired , kogum pikki, eredaid jooni, mis osutavad kraatrist radiaalselt eemale. Tycho spordikiired on sadu kilomeetreid pikad, mõned üle tuhande.
Kiired tekivad löögi ajal välja paiskunud materjalihunnikutest, mis seejärel settivad pinnale. Siin on nüüd naljakas asi: ma arvasin alati, et nende kujunemine on hästi mõistetav. Ma mõtlen, et need on uskumatult ilmsed ja hästi dokumenteeritud funktsioonid mitte ainult Kuul, vaid ka enamikul kraatritest valatud maailmadel. Elavhõbedal on nii kaua kraaterkiiri planeet näeb välja nagu arbuus !
lumivalge ja huntsman hinnangud
Täiskuu: märkige paremas alanurgas Tychost tulevad kiired. Krediit: Fred Locklear (ja jah, klõpsake seda linki)
Nii et olin üsna üllatunud, kui saime teada ei teinud tea, kuidas need moodustuvad. Vähemalt mitte hiljuti. Uus uurimistöö kirjeldab, kuidas mõjud tekitavad kiiri , ja see on väga lahe. Veelgi parem: teadlased said idee pärast vaatamist YouTube'i videod gümnaasiumiõpilastest, kes tegelevad klassikaga, teevad kraatreid, visates kivid jahu katsesse!
Jah, tõsiselt. Neid katseid tehakse klassiruumides ja teadusmessidel üle kogu maailma. Võtad mõne puidust raami, võib -olla meetri laiuse, valad sinna mõne sentimeetri sügavuse jahu, seejärel lased selle peale kõrgelt kivid. Löögist moodustuvad kraatrid, nagu ootate (mõnikord võite panna kakaopulbri kihi, et näidata, mis juhtub ka pinna all olevate asjadega).
Olen seda ise teinud, mitu korda. Teadlased märkasid seda, et kui õpetaja katse lähtestab, nad siluvad üle jahu . Olen seda alati ise teinud. Ja kui see nii on, jätavad kraatruvad löögid harva kiiri.
Aga kui õpilased katset teevad, jätavad nad mõnikord pinna segadusse ... ja kui nad seda teevad, kiirte teke on suurem!
Vau.
punane pill dokumentaalfilm
Nii läksid teadlased laborisse, selle eksperimendi taasloomine keerukamal tasemel . Nad kasutasid asteroidide jäljendamiseks erineva suurusega palle ja varieerisid löögikoha pinna tekstuuri. Mõnikord oli see sile ja mõnikord oli lainetusi, laineid. Ja kui nad seda tegid, tekitas löök kiirsüsteeme.
Kolm hetke kraatri kiirguse katsest: vahetult enne lööki (vasakul), kohe pärast lööki (keskel) ja hetk hiljem (paremal), kui kraatrist väljuvad ploomid moodustavad kiired. Krediit: Sabuwala jt.
Vähe sellest, nad leidsid seose tekitatud silmapaistvate kiirte arvu ja palli suuruse vahel, võrreldes lainetuse vahelise kaugusega - löögiskaalas tekkinud kiirte arv, mille palli suurus on jagatud pallide suurusega. lained (mida nad nimetavad lainepikkuseks). Nii et suur löökkatsekeha, mis lööb maastikku ja millel on palju kitsaid laineid, teeb rohkem kiiri kui väiksem pall või kui see suur tabab midagi laiemate lainetega. Vaata:
Niisiis. Lahe.
Nii et see töötab väikese kiirusega löökidega, mida saate teha lauaplaadil, kus te tõesti kivimeid pinnale kukutate. Aga kuidas on hüperkiiruse mõjudega, rohkem nagu reaalse eluga, kui objekt liigub tosina kilomeetri sekundis või kiiremini?
School of rock Broadway vanusele sobiv
Nad simuleerisid selliseid mõjusid ja leidsid, et see töötab endiselt! Mida suurem on löökkatsekeha ja lainete vahekord, seda rohkem kiirgust tehti. Nad leidsid, et füüsika on natuke keeruline, kuid põhimõtteliselt keskenduvad lainetused löögi tekitatud lööklainele - ja see on see laine, mis kiirendab ja viskab prahi välja (nn ejecta). Tundub, et kiirte arv ei hooli löökkatsekeha kiirusest, vaid selle suurus.
Samuti leidsid nad, et kiiri moodustav materjal ei pärine kraatrist endast, vaid materjalist, mis asub löökkatsekeha ümbritseval pinnal, täpsemalt kitsast rõngast selle ümber.
armastuse õnneratas
Erinevad maastikud annavad kraatrit moodustavatele mõjudele erinevaid tulemusi. Ülemine rida vasakult paremale: tegelikud katsed sileda maastiku ja kiirteta, juhuslikult konarlik maastik, korrapäraselt paiknev kuusnurkne maastik, sama tihedamate vahedega. Alumine rida: sama, kuid kasutades hüperkiiruse mõju arvutisimulatsiooni. Krediit: Sabuwala jt.
Selle idee teine huvitav omadus on see, et kui nad loevad olemasoleva kraatri ümber olevad kiired ja mõõdavad hoolikalt selle ümbruse topograafiat, saavad nad hinnata löökkatsekeha suurust. Tycho jaoks hindasid nad asteroidi, mis lõi selle uhke kraatri, läbimõõt umbes 7,3 kilomeetrit - mitte palju väiksem kui see, mis tabas Maad 66 miljonit aastat tagasi ja lõpetas kriidiajastu koos 75% kõigist Maa liikidest.
Kosmoselaeva MESSENGER 2008. aastal tehtud elavhõbeda mosaiik, millel on kujutatud tohutult pikkade kiirsüsteemidega löögikraatreid. Krediit: NASA/Johns Hopkinsi ülikooli rakendusfüüsika labor/Carnegie instituut Washingtonis
Pean ütlema, et mulle meeldib selles asjas kõik! Sellest, kuidas nad idee said - õpilasvideote vaatamine! - sündmuse taasloomine, mustri leidmine ja seejärel selle kasutamine füüsika saamiseks ja selle mõju mõõtmise tööriista muutmiseks ... see kõik on imeline. Ja suurepärane lugu.
Täiskuud peetakse vaatlusastronoomide jaoks üldiselt ärritavaks: see on nii ere, et peseb nõrgad objektid välja. Ja kui teile meeldib Kuud ennast jälgida, siis kui see on täis, pole varje, nii et selliseid funktsioone nagu mäed ja kraatrid on raskem märgata.
Kuid tegelikult säravad mõned kraatrid tõesti, kui Kuu on täis, värsked noored, mille sees ja ümber on heledam materjal, ejektsioon ei ole piisavalt vana, et mikromeetri löögi ja päikesekiirguse tõttu tumeneda. Tycho, Aristarchus, Kepler, Kopernikus… nii palju neid saavad sõna otseses mõttes oma aja Päikeses, et saaksime nende üle siin Maal imestada, näidates nende kiirsüsteeme, mis ulatuvad nii kaugele üle pinna.
Ja nüüd teame lõpuks, miks.