およそ45億年前に最初に形成されて以来、惑星地球は小惑星とたくさんの流星の影響を受けてきました。これらの影響は、私たちの惑星の地質史に重要な役割を果たし、種の進化にも役割を果たしてきました。そして、流星にはさまざまな形や大きさがありますが、科学者たちは、大気に入ると多くが円錐形になることを発見しました。
この理由はしばらくの間謎のままです。しかし、ニューヨーク大学の応用数学研究所の研究者チームが実施した最近の研究のおかげで、この変革につながる物理学がわかりました。本質的には、プロセスには、最終的に回転する溶融と浸食が含まれます
調査結果はジャーナルで報告されました 全米科学アカデミーの議事録 （PNAS）。この研究は、NYUのCourant Institute of Mathematical Sciences（CIMS）の助教授であるLeif Ristrophが主導し、Khunsa AminとKevin Hu（どちらもNYUの学部生）と、当時のNYUの博士課程の学生であるJinzi Huangによって支援されました。仕事の。
本質的には、隕石の形状は大気の飛行の結果として劇的に変化します。このプロセスにより、大量の空気摩擦が発生し、流星の表面が溶けて侵食され、形が変化します。ほとんどがランダムな形になりますが、驚くべき25％は、完全な円錐のように見える「配向性隕石」になります。
確かに、標準的な流星には多くの種類があります。いくつかは、大気中を反転して転がり、細い、または狭い円錐を作り出しますが、他のものは前後に揺れて広い円錐に揺れます。これらの間に、頂点を先導して大気を完全にまっすぐ飛ぶコーンがあります。 Ristrophが最近のNYUのニュースリリースで説明したように：
「驚くべきことに、これらの「ゴルディロックス」コーンの「ちょうどいい」角度は、私たちの実験から得られた侵食された粘土の形状と実際の円錐隕石の形状に正確に一致しています...地球に到着する非常に多くの隕石がなぜであるかについてのこの長年の謎にいくつかの光 円錐形.”
彼らの研究のために、チームは棒に取り付けられた粘土物体を使用して、いくつかの複製実験を行いました。これらは「模擬隕石」として機能し、その侵食パターンは水流によって造形されたときに調査されました。最終的に、それらは円錐形の隕石と同じ形をした円錐形に彫られました。
粘土のオブジェクトは、最終的に円錐形の隕石と同じ角度を持つ円錐形に彫刻されました。しかし、研究者たちは正しい条件を真にシミュレートすることを知っており、所定の位置に固定されたオブジェクト以上のものを必要としていました。彼らが私たちの大気圏を飛行するとき、隕石は自由に回転、タンブル、スピンすることができるため、疑問を投げかけます–固定された方向を維持できるのは何ですか？
これに答えるために、チームは追加の実験を行い、異なる形状のコーンが流水でどのように動くかを調べました。発見されたのは、狭い円錐が端から端までひっくり返る一方で、広い円錐がひらひら動くということですが、「ゴルディロックス」円錐はまっすぐに真の飛行を続けることができました。
Ristrophが説明したように、これらの調査結果は、周囲の進行中の謎を説明するだけではありません
「これらの実験は、方向付けられた隕石の起源を物語っています。飛行中に隕石を溶かして形を変える非常に空気力学的な力も姿勢を安定させるため、円錐形を彫って最終的に地球に到達させることができます。これは私たちが隕石から学んでいるもう1つの興味深いメッセージです。これは、その組成と構造が宇宙について私たちに教えてくれる地球への「宇宙人」として科学的に重要です。」
