Γιατί κάποιοι κρατήρες πρόσκρουσης έχουν ακτίνες;

Ποια Ταινία Θα Δείτε;
 
>

Όταν κοιτάζετε την πανσέληνο μέσα από κιάλια ή ένα μικρό τηλεσκόπιο, ένα από τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά στην επιφάνεια είναι ο κρατήρας Tycho. Είναι ένα χαρακτηριστικό αντίκτυπου περίπου 86 χιλιόμετρα πλάτος, βρίσκεται κοντά στο νότιο άκρο της κοντινής πλευράς της Σελήνης. Είναι σχετικά νεαρό - ίσως 100 εκατομμυρίων ετών - και οι φρέσκοι κρατήρες τείνουν να είναι πιο φωτεινοί, καθιστώντας τον εύκολο να εντοπιστεί.



ξενοδοχείο Τρανσυλβανία 3 ΜΜΕ κοινής λογικής

Αλλά δεν είναι αυτός ο λόγος που είναι τόσο εμφανής: Είναι το ακτίνες , η συλλογή από μακριά, φωτεινά χαρακτηριστικά που δείχνουν ακτινικά μακριά από τον κρατήρα. Οι αθλητικές ακτίνες Tycho έχουν μήκος εκατοντάδες χιλιόμετρα, μερικές πάνω από χίλια.

Οι ακτίνες σχηματίζονται από σωρούς υλικού που εκτοξεύονται κατά τη διάρκεια της πρόσκρουσης, οι οποίες στη συνέχεια εγκαθίστανται στην επιφάνεια. Τώρα εδώ είναι το αστείο: Πάντα πίστευα ότι ο σχηματισμός τους ήταν καλά κατανοητός. Θέλω να πω, αυτά είναι απίστευτα προφανή και καλά τεκμηριωμένα χαρακτηριστικά, όχι μόνο στη Σελήνη αλλά και στους περισσότερους κόσμους με κρατήρες. Ο Ερμής έχει ακτίνες κρατήρα τόσο καιρό ο πλανήτης μοιάζει με καρπούζι !







ΠανσέληνοςΜεγέθυνση

Η πανσέληνος: σημειώστε τις ακτίνες που προέρχονται από το Tycho κάτω δεξιά. Πίστωση: Φρεντ Λόκλιρ (και ναι, κάντε κλικ στον σύνδεσμο)

Έτσι, ήμουν πολύ έκπληκτος όταν μάθαμε δεν έκανε ξέρουν πώς σχηματίζονται. Τουλάχιστον, όχι μέχρι πρόσφατα. Μια νέα ερευνητική εργασία περιγράφει πώς οι επιπτώσεις δημιουργούν ακτίνες , και είναι πολύ δροσερό. Ακόμα καλύτερα: Οι επιστήμονες πήραν την ιδέα μετά την παρακολούθηση Βίντεο YouTube μαθητές λυκείου που κάνουν τον κλασικό φτιάχνουν κρατήρες ρίχνοντας πέτρες σε ένα κουτί με πείραμα με αλεύρι!

Ναι, σοβαρά. Αυτά τα πειράματα γίνονται σε αίθουσες διδασκαλίας και επιστημονικές εκθέσεις σε όλο τον κόσμο. Παίρνετε ένα ξύλινο σκελετό κάποιου είδους πλάτους, ρίχνετε σε ένα στρώμα αλεύρι βάθους μερικών εκατοστών και μετά ρίχνετε πέτρες πάνω του από ύψος. Ο αντίκτυπος σχηματίζει κρατήρες, ακριβώς όπως θα περιμένατε (μερικές φορές μπορείτε να βάλετε σε ένα στρώμα σκόνη κακάο για να δείξετε τι συμβαίνει και με τα πράγματα κάτω από την επιφάνεια).

Το έχω κάνει μόνος μου, πολλές φορές. Αυτό που παρατήρησαν οι επιστήμονες είναι ότι όταν ο δάσκαλος επαναφέρει το πείραμα, λειαίνουν από πάνω το αλεύρι . Το έκανα πάντα μόνος μου. Και όταν συμβαίνει αυτό, οι κρούσεις κρατήρα σπάνια αφήνουν ακτίνες.





Αλλά όταν οι μαθητές κάνουν το πείραμα, μερικές φορές αφήνουν την επιφάνεια ακατάστατη ... και όταν το κάνουν, είναι πιο πιθανό να σχηματιστούν ακτίνες!

Ουάου.

Έτσι οι επιστήμονες πήγαν στο εργαστήριο, αναδημιουργώντας αυτό το πείραμα σε πιο εξελιγμένο επίπεδο . Χρησιμοποίησαν μπάλες διαφορετικού μεγέθους για να μιμηθούν τους αστεροειδείς και διαφοροποίησαν την υφή της επιφάνειας του σημείου πρόσκρουσης. Άλλοτε ήταν ομαλό, και άλλοτε είχε κυματισμούς, κυματισμούς. Και όταν το έκαναν αυτό, ο αντίκτυπος έκανε συστήματα ακτίνων.

Τρεις στιγμές από ένα πείραμα ακτίνων κρατήρα: Ακριβώς πριν από την πρόσκρουση (αριστερά), αμέσως μετά την πρόσκρουση (μεσαία) και μια στιγμή αργότερα (δεξιά) όταν τα λοφάκια που εκτοξεύονται από τον κρατήρα θα σχηματίσουν ακτίνες. Πίστωση: Sabuwala et al.Μεγέθυνση

Τρεις στιγμές από ένα πείραμα ακτίνων κρατήρα: Ακριβώς πριν από την πρόσκρουση (αριστερά), αμέσως μετά την πρόσκρουση (μεσαία) και μια στιγμή αργότερα (δεξιά) όταν τα λοφάκια που εκτοξεύονται από τον κρατήρα θα σχηματίσουν ακτίνες. Πίστωση: Sabuwala et al.

Όχι μόνο αυτό, βρήκαν μια σχέση μεταξύ του αριθμού των εμφανών ακτίνων που παράγονται και του μεγέθους της μπάλας σε σύγκριση με την απόσταση μεταξύ των κυματισμών - ο αριθμός των ακτίνων που δημιουργούνται σε κλίμακες πρόσκρουσης με το μέγεθος της μπάλας διαιρούμενο με την απόσταση μεταξύ κυματισμούς (αυτό που ονομάζουν μήκος κύματος). Έτσι, ένας μεγάλος κρούσης που χτυπά το έδαφος με πολλούς στενούς κυματισμούς κάνει περισσότερες ακτίνες από μια μικρότερη μπάλα, ή αν αυτή η μεγάλη χτυπήσει κάτι με ευρύτερους κυματισμούς. Ρολόι:

ποιος είναι ο καλύτερος αριθμός αγγέλου

Ετσι. Δροσερός.

Αυτό λοιπόν λειτουργεί με κρούσεις χαμηλής ταχύτητας, το είδος που μπορείτε να κάνετε σε ένα επιτραπέζιο όπου πραγματικά ρίχνετε πέτρες σε μια επιφάνεια. Τι γίνεται όμως με τις επιπτώσεις της υπερβολικής ταχύτητας, περισσότερο σαν την πραγματική ζωή, όταν ένα αντικείμενο κινείται με δώδεκα χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο ή πιο γρήγορα;

Προσομοίωσαν τέτοιες επιπτώσεις και βρήκαν ότι εξακολουθεί να λειτουργεί! Όσο μεγαλύτερη είναι η αναλογία μεταξύ του κρουστικού εκκρεμούς και των κυματισμών, τόσο περισσότερες ακτίνες έγιναν. Διαπίστωσαν ότι η φυσική είναι λίγο περίπλοκη, αλλά βασικά οι κυματισμοί εστιάζουν το κύμα κρούσης που δημιουργείται από την πρόσκρουση - και είναι αυτό το κύμα που επιταχύνει και πετάει τα συντρίμμια (που ονομάζεται εκτόξευση). Ο αριθμός των ακτίνων δεν φαίνεται να ενδιαφέρεται για την ταχύτητα του κρουστικού εκκρεμούς, αλλά μόνο για το μέγεθός του.

Διαπίστωσαν επίσης ότι το υλικό που σχηματίζει τις ακτίνες δεν προέρχεται από τον ίδιο τον κρατήρα, αλλά από υλικό στην επιφάνεια γύρω από το κρουστικό εκκρεμές, συγκεκριμένα από ένα στενό δακτύλιο γύρω του.

Διαφορετικά εδάφη παράγουν διαφορετικά αποτελέσματα σε κρούσεις σχηματισμού κρατήρα.Μεγέθυνση

Διαφορετικά εδάφη παράγουν διαφορετικά αποτελέσματα σε κρούσεις σχηματισμού κρατήρα. Πάνω σειρά, από αριστερά προς τα δεξιά: Πραγματικά πειράματα με ομαλό έδαφος και χωρίς ακτίνες, τυχαία ανώμαλο έδαφος, τακτικά τοποθετημένο εξάγωνο έδαφος, το ίδιο με πιο στενή απόσταση. Κάτω σειρά: ameδια, αλλά με τη χρήση προσομοίωσης υπολογιστή των επιπτώσεων υπερταχύτητας. Πίστωση: Sabuwala et al.

τι είναι μόνο στο σπίτι 2 βαθμολογία

Ένα άλλο ενδιαφέρον χαρακτηριστικό αυτής της ιδέας είναι ότι αν μετρήσουν τις ακτίνες γύρω από έναν υπάρχοντα κρατήρα και μετρήσουν προσεκτικά την τοπογραφία της περιοχής γύρω από αυτόν, μπορούν να εκτιμήσουν το μέγεθος του κρουστικού εκκρεμούς. Για τον Tycho, εκτιμούν ότι ο αστεροειδής που σκάλισε αυτόν τον υπέροχο κρατήρα είχε πλάτος περίπου 7,3 χιλιόμετρα - όχι πολύ μικρότερος από αυτό που χτύπησε τη Γη πριν από 66 εκατομμύρια χρόνια και έληξε η Κρητιδική περίοδος, μαζί με το 75% όλων των ειδών ζωής στη Γη.

Ένα μωσαϊκό του Ερμή που τραβήχτηκε από το διαστημόπλοιο MESSENGER το 2008, που δείχνει κρατήρες πρόσκρουσης με τρομερά μεγάλα συστήματα ακτίνων. Πίστωση: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institute of WashingtonΜεγέθυνση

Ένα μωσαϊκό του Ερμή που τραβήχτηκε από το διαστημόπλοιο MESSENGER το 2008, που δείχνει κρατήρες πρόσκρουσης με τρομερά μεγάλα συστήματα ακτίνων. Πίστωση: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution της Ουάσινγκτον

Πρέπει να πω, μου αρέσουν τα πάντα σε αυτό! Από τον τρόπο που πήραν την ιδέα - βλέποντας βίντεο μαθητών! - για την αναδημιουργία του γεγονότος, για την εύρεση του μοτίβου και στη συνέχεια τη χρήση αυτού για να αποκτήσετε τη φυσική και να το μετατρέψετε σε εργαλείο μέτρησης κρούσης ... όλα είναι υπέροχα. Και μια μεγάλη ιστορία.

Η πανσέληνος γενικά θεωρείται ερεθιστική για τους αστρονόμους της παρατήρησης: Είναι τόσο φωτεινή που ξεπλένει αμυδρά αντικείμενα. Και αν σας αρέσει να παρατηρείτε την ίδια τη Σελήνη, όταν είναι γεμάτη δεν υπάρχουν σκιές, οπότε χαρακτηριστικά όπως τα βουνά και οι κρατήρες είναι πιο δύσκολο να εντοπιστούν.

Αλλά στην πραγματικότητα μερικοί κρατήρες λάμπουν πραγματικά όταν η Σελήνη είναι γεμάτη, φρέσκα νεαρά με φωτεινότερο υλικό μέσα και γύρω τους, εκτοξεύονται όχι αρκετά μεγάλα για να σκουραίνουν λόγω των μικρομετρικών επιπτώσεων και της ηλιακής ακτινοβολίας. Tycho, Aristarchus, Kepler, Copernicus… τόσα από αυτά κυριολεκτικά παίρνουν τον χρόνο τους στον Sunλιο για να τους θαυμάσουμε εδώ στη Γη, εμφανίζοντας τα συστήματα ακτίνων τους που φτάνουν μέχρι τώρα στην επιφάνεια.

Και τώρα ξέρουμε επιτέλους γιατί.