gov-civil-vilareal.ptZakaj imajo nekateri udarni kraterji žarke?
>Ko gledate polno Luno skozi daljnogled ali majhen teleskop, je ena najpomembnejših značilnosti na površini krater Tycho. To je značilnost vpliva široka približno 86 kilometrov, ki se nahaja blizu južnega roba Lunine bližnje strani. Je relativno mlad - star morda 100 milijonov let - in sveži kraterji so ponavadi svetlejši, zato ga je enostavno opaziti.
Ampak to ni razlog, zakaj je tako izrazit: to je žarki , zbirka dolgih, svetlih lastnosti, ki kažejo radialno stran od kraterja. Športni žarki Tycho so dolgi stotine kilometrov, nekateri več kot tisoč.
Žarki nastanejo iz materialov, ki se izločijo med udarcem, ki se nato usedejo na površino. Tu je še smešna stvar: vedno sem mislil, da je njihova tvorba dobro razumljena. Mislim, to so neverjetno očitne in dobro dokumentirane značilnosti, ne samo na Luni, ampak na večini kraterskih svetov. Živo srebro ima tako dolge žarke kraterja planet izgleda kot lubenica !
Polna luna: spodaj desno opazite žarke, ki prihajajo iz Tycho. Kredit: Fred Locklear (in oh, da, kliknite to povezavo)
13 ur teka skrivnih vojakov iz Bengazija
Tako sem bil zelo presenečen, ko sem se naučil ni vedo, kako nastanejo. Vsaj do nedavnega. Nov raziskovalni dokument opisuje, kako udarci ustvarjajo žarke , in je zelo kul. Še bolje: idejo so znanstveniki dobili po ogledu YouTube video posnetki srednješolcev, ki delajo klasične kraterje tako, da v skato z moko spustijo kamenje!
Ja, resno. Ti poskusi se izvajajo v učilnicah in na znanstvenih sejmih po vsem svetu. Vzameš kakšen leseni okvir, ki je lahko širok meter, vliješ nekaj centimetrov globoko plast moke, nato pa nanjo z višine spustiš kamenje. Udar tvori kraterje, tako kot bi pričakovali (včasih lahko postavite plast kakavovega prahu, da pokažete, kaj se zgodi tudi s stvarmi pod površino).
To sem naredil že večkrat. Znanstveniki so opazili, da ko učitelj ponastavi poskus, na vrhu zgladijo moko . Sam sem to vedno počel. In v tem primeru udarci kraterjev le redko zapustijo žarke.
Toda ko učenci opravijo poskus, včasih pustijo površino neurejeno ... in ko to storijo, obstaja večja verjetnost nastanka žarkov!
0220 številka angela
Vau.
Tako so znanstveniki odšli v laboratorij, poustvarjanje tega poskusa na bolj izpopolnjeni ravni . Za posnemanje asteroidov so uporabili kroglice različnih velikosti in spremenile teksturo površine mesta udarca. Včasih je bila gladka, včasih pa je imela valovitosti, valove. In ko so to storili, je vplival sistem žarkov.
Trije trenutki iz poskusa s kraterjevimi žarki: tik pred udarcem (levo), takoj po udarcu (na sredini) in trenutek kasneje (desno), ko bodo iz kroterja izstreljeni prameni oblikovali žarke. Kredit: Sabuwala et al.
Ne samo to, ugotovili so razmerje med številom ustvarjenih vidnih žarkov in velikostjo krogle v primerjavi z razdaljo med valovi - številom žarkov, ustvarjenih na udarni lestvici, z velikostjo kroglice, deljeno z razdaljo med valovanje (kar imenujejo valovna dolžina). Tako velik udarni udarec, ki zadene teren z veliko ozkimi valovi, naredi več žarkov, kot bi jih naredila manjša krogla, ali če bi ta velika udarila v nekaj s širšimi valovi. Oglejte si:
grozljive zgodbe, ki jih je treba pripovedovati v temi za otroke
Torej. Kul.
Tako to deluje z udarci pri nizki hitrosti, kakršne lahko naredite na namizju, kjer res spuščate kamenje na površino. Kaj pa vplivi hiper hitrosti, bolj podobni resničnemu življenju, ko se objekt premika s hitrostjo deset kilometrov na sekundo ali hitreje?
Tako so simulirali vplive in ugotovili, da še vedno deluje! Večje kot je razmerje med udarcem in valovitostjo, več je bilo žarkov. Ugotovili so, da je fizika nekoliko zapletena, toda v bistvu so valovitosti osredotočene na udarni val, ki ga povzroči udarec - in prav ta val pospeši in odvrže naplavine (imenovane izmet). Zdi se, da številu žarkov ni vseeno, kakšno hitrost je imel udarni udarec, samo njegova velikost.
Ugotovili so tudi, da material, ki tvori žarke, ne prihaja iz samega kraterja, ampak iz materiala na površini okoli udarne glave, natančneje iz ozkega obroča okoli nje.
Različni tereni povzročajo različne posledice pri udarcih, ki tvorijo krater. Zgornja vrstica, od leve proti desni: dejanski poskusi z gladkim terenom in brez žarkov, naključno neravnimi tereni, enakomerno razporejenimi šestkotnimi tereni, enako z ožjimi razmiki. Spodnja vrstica: Enako, vendar z uporabo računalniške simulacije udarcev s hitrostjo. Kredit: Sabuwala et al.
Še ena zanimivost te ideje je, da lahko, če preštejejo žarke okoli obstoječega kraterja in natančno izmerijo topografijo območja okoli njega, lahko ocenijo velikost udarca. Za Tycho ocenjujejo, da je asteroid, ki je izklesal ta krasen krater, premera približno 7,3 kilometra - ne veliko manj kot tisti, ki je Zemljo udaril pred 66 milijoni let in končalo obdobje krede, skupaj s 75% vseh vrst življenja na Zemlji.
Maščevalna doba Ultrona pregled
Mozaik Merkurja, ki ga je leta 2008 posnelo vesoljsko plovilo MESSENGER in prikazuje udarne kraterje z izjemno dolgimi žarkovnimi sistemi. Kredit: NASA/Laboratorij za uporabno fiziko Univerze Johns Hopkins/Carnegie Institution v Washingtonu
Moram reči, da mi je pri tem vse všeč! Odkar so dobili idejo - gledanje študentskih videoposnetkov! - poustvariti dogodek, poiskati vzorec in ga nato uporabiti za pridobivanje fizike in to spremeniti v orodje za merjenje udarcev ... vse je čudovito. In odlična zgodba.
Polna Luna se na splošno šteje za dražilce opazovalnih astronomov: tako je svetla, da izpere šibke predmete. In če radi opazujete samo Luno, ko je polna, ni senc, zato je značilnosti, kot so gore in kraterji, težje opaziti.
Toda v resnici nekateri kraterji resnično svetijo, ko je Luna polna, sveži mladi z svetlejšim materialom znotraj in okoli njih, izmet, ki ni dovolj star, da bi potemnil zaradi udarcev mikrometeritov in sončnega sevanja. Tycho, Aristarchus, Kepler, Copernicus ... toliko teh dobesedno preživijo čas na Soncu, da se čudimo nad njimi tukaj na Zemlji in prikazujemo njihove žarkovne sisteme, ki segajo tako daleč po površini.
In zdaj končno vemo, zakaj.
