Seit seiner Entstehung vor etwa 4,5 Milliarden Jahren wurde der Planet Erde von Asteroiden und vielen Meteoren getroffen. Diese Auswirkungen haben eine bedeutende Rolle in der geologischen Geschichte unseres Planeten gespielt und sogar eine Rolle in der Artenentwicklung gespielt. Und während Meteore in vielen Formen und Größen vorkommen, haben Wissenschaftler festgestellt, dass viele kegelförmig werden, sobald sie in unsere Atmosphäre gelangen.
Der Grund dafür ist seit einiger Zeit ein Rätsel. Dank einer kürzlich von einem Forscherteam des Applied Mathematics Lab der New York University durchgeführten Studie konnten wir jedoch die Physik herausfinden, die zu dieser Transformation führt. Im Wesentlichen beinhaltet der Prozess Schmelzen und Erosion, die sich letztendlich drehen
Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift berichtet Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften (PNAS). Die Studie wurde von Leif Ristroph, einem Assistenzprofessor am Courant Institute of Mathematical Sciences (CIMS) der NYU, geleitet und von Khunsa Amin und Kevin Hu (beide Studenten der NYU) sowie Jinzi Huang, einem Doktoranden der NYU, unterstützt der Arbeit.
Im Wesentlichen ändern sich die Formen von Meteoriten infolge des atmosphärischen Fluges drastisch. Der Prozess erzeugt eine Tonne Luftreibung, die wiederum dazu führt, dass die Oberfläche des Meteors schmilzt, erodiert und sich neu formt. Während die meisten zufällig geformt werden, werden überraschende 25 Prozent zu „orientierten Meteoriten“, die wie perfekte Zapfen aussehen.
Natürlich gibt es viele Arten von kanonischen Meteoren. Während einige durch die Atmosphäre kippen und taumeln und schlanke oder schmale Zapfen produzieren, schaukeln andere hin und her zu breiten Zapfen. Dazwischen befinden sich Zapfen, die mit ihrer Spitze perfekt direkt durch die Atmosphäre fliegen. Wie Ristroph in der jüngsten Pressemitteilung der NYU erklärte:
„Erstaunlicherweise stimmen diese 'Goldlöckchen'-Kegel mit den' genau richtigen 'Winkeln genau mit den Formen von erodiertem Ton überein, die aus unseren Experimenten hervorgegangen sind, und mit tatsächlichen konischen Meteoriten. Indem wir zeigen, wie sich die Form eines Objekts auf seine Fähigkeit auswirkt, gerade zu fliegen, verschüttet unsere Studie etwas Licht auf dieses langjährige Rätsel, warum so viele Meteoriten auf der Erde ankommen kegelförmig.”
Für ihre Studie führte das Team mehrere Replikatorexperimente mit Tonobjekten durch, die an einem Stab befestigt waren. Diese dienten als „Scheinmeteoriten“, deren Erosionsmuster untersucht wurden, während sie von Wasserströmungen geformt wurden. Schließlich wurden sie in Zapfen geschnitzt, die die gleiche Form wie konische Meteoriten hatten.
Die Tonobjekte wurden schließlich in Kegel geschnitzt, die die gleiche Winkligkeit wie konische Meteoriten hatten. Die Forscher wussten jedoch, dass sie wirklich die richtigen Bedingungen simulieren und mehr brauchten als Objekte, die an Ort und Stelle fixiert waren. Wenn Meteoriten durch unsere Atmosphäre fliegen, können sie sich frei drehen, taumeln und drehen, was die Frage aufwirft: Was ermöglicht es ihnen, eine feste Ausrichtung beizubehalten?
Um dies zu beantworten, führte das Team zusätzliche Experimente durch, in denen untersucht wurde, wie sich Zapfen unterschiedlicher Form in fließendem Wasser entwickelten. Was sich herausstellte, war, dass schmale Kegel von Ende zu Ende kippen, während breitere flattern, aber die „Goldlöckchen“ -Kegel schafften es, gerade und wahr zu fliegen.
Wie Ristroph erklärte, erklären diese Ergebnisse nicht nur ein fortwährendes Rätsel
„Diese Experimente erzählen eine Entstehungsgeschichte für orientierte Meteoriten: Die sehr aerodynamischen Kräfte, die Meteoroiden im Flug schmelzen und umformen, stabilisieren auch ihre Haltung, sodass eine Kegelform geschnitzt werden und letztendlich auf die Erde gelangen kann. Dies ist eine weitere interessante Botschaft, die wir von Meteoriten lernen, die wissenschaftlich wichtig sind als "außerirdische Besucher" der Erde, deren Zusammensetzung und Struktur uns etwas über das Universum erzählen. "
