Phillip Hopkins
0 
1952
511
Når en asteroide smadrer ind på jorden ved 18.000 km / h (18.000 km / t), hvor meget af den asteroide bestanddele vand bliver tilbage i affaldet, og hvor meget koger væk i den intense varme i kollisionen?
Forskere ved Brown University ønskede at finde ud af det. Så de gjorde, hvad nogen af os ville gøre og byggede en indendørs asteroide-kanon - med meget hjælp fra NASA.
Den resulterende undersøgelse, der blev offentliggjort den 25. april i tidsskriftet Science Advances, lyder muligvis latterligt (eller latterligt fantastisk), men det sigter mod at besvare nogle af de mest vedvarende spørgsmål inden for videnskaben om planetdannelse. Hvordan fik oprindeligt knogletørre planeter vandet i de tidligste dage af solsystemet? Hvorfor blev der opdaget spor af vand i mantlen på Jordens bøjede måne eller i nærheden af det massive Tycho-månekrater? Kan gamle, kulstofbaserede asteroider fungere som en transgalaktisk taxatjeneste og skifte små vandbassiner fra den ene del af kosmos til en anden? [When Space Attack: The 6 Craziest Meteor Impacts]
Hvis denne sidstnævnte teori er sand, er matematikken ikke på sin side. "Konsekvensmodeller fortæller os, at [asteroider] burde fuldstændigt ødelægge ved mange af de påvirkningshastigheder, der er almindelige i solsystemet, hvilket betyder, at alt det vand, de indeholder, bare koges af i virkningen," studerer medforfatter Peter Schultz, en professor i Browns afdeling for jord-, miljø- og planetariske videnskaber, sagde det i en erklæring. "Men naturen har en tendens til at være mere interessant end vores modeller, hvorfor vi er nødt til at lave eksperimenter."
Og til dette eksperiment havde Schultz og hans kolleger brug for en asteroide kanon. Så teamet indhentede hjælp fra NASA's Vertical Gun Range ved Ames Research Center i Californien - et indendørs ballistisk anlæg, der blev bygget under Apollo-programmet i 60'erne for at simulere højhastigheds-kosmiske kollisioner i en lille, hyggelig skala.
Uden reelle asteroider på hånden brugte teamet marmorformede cylindre af antigorit - et grønt mineral, der er almindeligt i oceanisk skorpe og indeholder et gennemsnit på 13 procent vand efter vægt - som projektiler, sagde de. Til deres mål brugte de en bakke med tør, pulveriseret pimpsten til at repræsentere det løse lag med støvede mineraler, der dækker Jordens grundfjeld. Under bakken påsatte de en plastforet brønd for at fange det eksplosive affald, der blev frigivet under deres menneskeskabte asteroidepåvirkninger.
I adskillige forsøg sprængte forskerne den falske asteroide ind i den falske jord med hastigheder på over 11.200 km / t, en hastighed "sammenlignelig med den median påvirkningshastighed" i asteroidebæltet, skrev forskerne. Ved påvirkning smeltede noget af klippen og derefter hurtigt størknes til glas. Andre stykker antigorit smeltet sammen med pulveret til dannelse af breccias - taggete collager af affald cementeret sammen under varmen fra stødet.
Da forskerne analyserede dette snavs for vand, fandt de langt mere, end deres modeller havde antydet, var muligt: Op til 30 procent af "asteroiden" vand forblev fanget i slagprodukterne. Med andre ord, teorien om, at asteroider kan tjene som en intergalaktisk H20-leveringstjeneste, synes at holde vand.
"Disse nye eksperimenter rejser muligheden for, at voksende jordiske planeter fælder vand i deres indre, når de vokser," skrev forskerne. "Og det viser, hvorfor eksperimenter er så vigtige," tilføjede Shultz, "fordi dette er noget, som modeller har gået glip af."
Med andre ord: Vær venlig - lad forskere få deres kanoner.