Sedan den först bildades för ungefär 4,5 miljarder år sedan har planeten Jorden utsatts för påverkan av asteroider och massor av meteorer. Dessa effekter har spelat en betydande roll i vår planets geologiska historia och till och med spelat en roll i artens utveckling. Och medan meteorer finns i många former och storlekar, har forskare funnit att många blir konformade när de kommer in i vår atmosfär.
Anledningen till detta har varit ett mysterium under en tid. Men tack vare en nyligen genomförd studie som gjorts av ett team av forskare från New York Universitys tillämpade matematiklaboratorium har hanat fram fysiken som leder till denna omvandling. I huvudsak involverar processen smältning och erosion som slutligen vänder
Resultaten rapporterades i tidskriften Fortsättningar från National Academy of Sciences (PNAS). Studien leddes av Leif Ristroph, biträdande professor i NYU: s Courant Institute of Mathematical Sciences (CIMS), och fick hjälp av Khunsa Amin och Kevin Hu (som båda är NYU-studenter) och Jinzi Huang - en NYU-doktorand vid den tiden av arbetet.
I huvudsak förändras meteoriternas former drastiskt till följd av atmosfärisk flygning. Processen skapar massor av luftfriktion, vilket i sin tur får meteorytan att smälta, eroderas och omformas. Medan de flesta blir slumpmässigt formade blir överraskande 25 procent "orienterade meteoriter" som ser ut som perfekta kottar.
Det finns säkert många typer av kanoniska meteorer. Medan vissa bläddrar och tumlar genom atmosfären och producerar smala eller smala kottar, andra medan de andra vaggar fram och tillbaka till breda kottar. Mellan dessa har du kottar som flyger perfekt rakt igenom atmosfären med deras topp som leder. Som Ristroph förklarade i NYU: s nyhetsmeddelande:
”Otroligt nog matchar dessa" guldfärgade "kottar av" precis rätt "vinklar exakt de former av eroderad lera som härrör från våra experiment och faktiska koniska meteoriter ... Genom att visa hur ett objekts form påverkar dess förmåga att flyga rakt, skjuter vår studie lite ljus på detta långvariga mysterium om varför så många meteoriter som anländer på jorden är konformad.”
För studiens skull genomförde teamet flera replikatorexperiment med lerobjekt fästa vid en stång. Dessa tjänade som deras "håna meteoriter" vars erosionsmönster undersöktes när de skulpturerades av vattenströmmar. Så småningom huggades de i kottar som hade samma form som koniska meteoriter.
Lerobjekten huggen så småningom in i kottar som hade samma vinkelighet som koniska meteoriter. Men forskarna visste att de verkligen simulerar rätt förhållanden, de behövde mer än föremål som var fixerade på plats. När de flyger genom vår atmosfär är meteoriterna fria att rotera, tumla och snurra och därmed ställa frågan - vad gör det möjligt för dem att hålla en fast orientering?
För att svara på detta genomförde teamet ytterligare experiment där de undersökte hur kottar av olika former kottar passade i rinnande vatten. Vad man hittade var att smala kottar vändar ände medan bredare fladdar, men "guldfärgade" kottar lyckades förbli flyga raka och sanna.
Som Ristroph förklarade förklarar dessa fynd inte bara ett pågående mysterium kring
”Dessa experiment berättar om en ursprungshistoria för orienterade meteoriter: de mycket aerodynamiska krafterna som smälter och omformar meteoroider under flykt stabiliserar också dess hållning så att en konform kan snidas och slutligen anländer till jorden. Detta är ett annat intressant meddelande som vi lär oss av meteoriter, som är vetenskapligt viktiga som "främmande besökare" på jorden vars sammansättning och struktur berättar om universum. "
