Что придает метеоритам их форму?

Ученые выяснили механизм образования конусообразной формы метеорита

Прогресс, обнаруженный в ходе серии повторных экспериментов в Лаборатории прикладной математики Нью-Йоркского университета, включает в себя плавление и эрозию во время полета, что в конечном итоге приводит к идеальной форме.

«Тонкие или узкие конусы переворачиваются и падают, в то время как широкие конусы трясутся и качаются взад-вперед, но мы обнаружили, что между ними конусы, которые летят идеально ровно», — объясняет Лейф Ристроф, доцент в Институте Куранта Нью-Йоркского университета математических наук, в котором велось это исследование. «Удивительно, но эти конусы «Goldilocks» под «прямыми» углами точно соответствуют формам обтесанной глины, полученной в результате наших экспериментов, и реальным коническим метеоритам.»

«Показывая, как форма объекта влияет на его способность летать по прямой, наше исследование проливает свет на эту давнюю загадку о том, почему так много метеоритов, прибывающих на Землю, имеют коническую форму», — добавляет он.

Силы, стоящие за особыми формами метеоритов, которые являются метеоритами или «падающими звездами», пережившими огненный полет через атмосферу и падение на Землю, долго оставались загадкой.

«Формы метеоритов не такие, как в космосе, так как на самом деле они тают, разрушаются и изменяются в результате атмосферного полета», — объясняет Ристроф. «В то время как большинство метеоритов имеют произвольную форму «капли», удивительно, но многие из них, например, около 25 процентов, являются «ориентированными метеоритами», и полные образцы выглядят почти как идеальные конусы».

Для исследования сил, которые производят конусообразные метеориты, исследователи, среди которых профессор физики и математики Института Куранта Джун Чжан и Шанхайский университет Нью-Йорка, воспроизвели метеориты, путешествующие в космическом пространстве: глиняные объекты, прикрепленные к удочке, служили «имитаторами метеоритов», которые разрушаются при движении по воде.

Глиняные объекты, удерживаемые в потоке воды, в конечном итоге приобрели форму конусов с той же угловой плоскостью, что и конические метеориты, не слишком тонкие и не слишком широкие.

Однако исследователи признали ограничения этой экспериментальной конструкции: в отличие от глиняных объектов, фактические летящие метеориты не удерживаются в фиксированном положении и могут свободно вращаться и падать. Это различие поставило следующий вопрос: что позволяет метеоритам сохранять неизменный курси успешно достигать Земли?

Команда, в которую также входили Хунса Амин и Кевин Ху, выпускники Нью-Йоркского университета, и Джинзи Хуанг, докторант Нью-Йоркского университета на момент написания работы, провела дополнительные эксперименты, в ходе которых изучали, как различные по форме диффузоры падали под воду. Здесь они обнаружили, что узкие конусы перевернулись, в то время как широкие конусы трепещут. Однако между ними находятся «правильные» конусные формы, которые летят прямо.

«Эти эксперименты показывают нам историю возникновения ориентированных метеоритов: те самые аэродинамические силы, которые расплавляют и изменяют форму метеоритов в полете, также стабилизируют их положение «, — отмечает Ристроф. Это еще одно интересное послание, которое мы получаем от метеоритов, имеющих научное значение  «пришельцы», чей состав и структура рассказывает нам о Вселенной».

Популярные материалы