Mire hacia arriba. Puede ver el cielo azul, las nubes, la Luna o las estrellas. Y si bien puede parecer tranquilo allí, la verdad es que casi siempre está lloviendo. Todos los días, la Tierra es bombardeada constantemente por unas 100 toneladas de caídaobjetos del espacio, principalmente polvo simple o partículas del tamaño de arena que se destruyen cuando golpean la atmósfera superior.
Pero muy raramente, una pieza lo suficientemente grande como para sobrevivir al intenso calor de la entrada logra caer hasta la superficie de la Tierra, donde su viaje galáctico termina con un golpe.
La mayoría de las rocas extraterrestres que golpean la superficie de la Tierra, los meteoritos, son tan pequeñas que no hacen mella en el suelo. Sin embargo, las rocas más grandes dejan su huella en forma de cráteres de impacto en forma de cuenco.Un ejemplo es el cráter Barringer, de 50,000 años de antigüedad, en Arizona, que tiene 1.2 kilómetros de diámetro y 170 metros de profundidad, pero se han observado cráteres de impacto no solo en la Tierra; los científicos también los han espiado en Mercurio, Venus y Marte, por nuestra cuenta.Luna, y en las lunas de Júpiter y Saturno.
Una característica de los cráteres ha desconcertado a los científicos durante décadas. La fuerza de impacto de un meteorito convierte el suelo en polvo y arroja ese polvo al aire en una trayectoria en forma de cono. El polvo volador se deposita alrededor del cráter para formar una manta.la pregunta era: ¿por qué algunas mantas tienen forma de rayos, las rayas radiales largas que se extienden desde el centro del cráter como rayos en una rueda?
En un nuevo estudio publicado en Cartas de revisión física , científicos de la Universidad de Graduados del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa OIST han simulado estos impactos extraterrestres para arrojar luz sobre cómo se forman estos misteriosos rayos de cráter.
"No se puede crear un cráter real con un meteorito real", dijo el profesor asociado Pinaki Chakraborty, líder de la Unidad de Mecánica de Fluidos de OIST, "pero puede usar un análogo para simular lo que sucede". Un experimento simple ampliamente estudiado proporcionaese análogo: dejar caer una bola de metal pesado sobre un lecho de arena; la bola arroja arena formando un cráter rodeado por una manta. "El problema es que estos experimentos no producen rayos de cráter", dijo el profesor Chakraborty.
Pero hay algunas excepciones curiosas.
No fue hasta que el Dr. Tapan Sabuwala de la Unidad de Física Continua Prof. Gustavo Gioia estaba viendo experimentos de lanzamiento de pelota por estudiantes de secundaria en YouTube un día que encontró la primera pista sobre lo que podría estar causando los rayos: "Estos experimentos son populares en las clases de ciencias. ¡Noté que algunos de sus experimentos estaban produciendo rayos de cráter!"
Entonces, ¿cuál era la característica única de estos experimentos? En una palabra: desorden. Los investigadores generalmente igualan la superficie del lecho de arena antes de dejar caer la pelota, pero los videos mostraban a los estudiantes de la escuela que realizaban el experimento, que se saltaban ese paso. Segurosuficiente, cuando el Dr. Sabuwala repitió el experimento de caída de bola con una superficie irregular, los mini meteoritos formaron rayos de cráter: "Ese fue el momento eureka".
Todavía no estaba claro por qué los paisajes irregulares causaron la formación de rayos de cráter. Por lo tanto, el equipo realizó un segundo experimento en una cama de arena plana impresa con un patrón regular de valles de forma hexagonal. Al impactar, cada uno de los valles tocando elel borde de la pelota produjo un rayo. Christian Butcher, técnico de la Unidad de Mecánica de Fluidos de OIST, repitió el experimento con diferentes variables: "Cambiamos el tamaño de la pelota, la distancia entre los valles, la altura de caída de la pelota, los granosen la cama, y así sucesivamente ", dijo el Sr. Butcher. Las únicas variables que afectaron la cantidad de rayos producidos fueron el tamaño de la pelota y la distancia entre los valles.
Para ver más de cerca el mecanismo detrás de los rayos del cráter, el equipo recurrió a las simulaciones por computadora. "La bola impactante crea ondas de choque en la cama", dice el profesor Chakraborty. "Las ondas de choque enfocan los granos de arena expulsados de los valles a lo largo de rayas radiales paraforma rayos "
Habiendo aprendido cómo se forman los rayos del cráter, los científicos crearon un modelo teórico para predecir el número de rayos. Las predicciones del modelo coincidían bien con los experimentos con minimeteoritos, lo que permite a los científicos predecir cómo se verían los patrones de rayos en las superficies rugosasen planetas reales.
Y hubo otro giro emocionante en su modelo: también podría usarse para aprender sobre los meteoritos que han desaparecido desde la creación de un cráter. En función de cuántos rayos tiene un cráter, los investigadores pueden calcular el diámetro del meteorito que creóeso.
"Podemos observar casi cualquier cráter rayado con este modelo y aprender cómo se hizo", dijo el profesor Chakraborty.
Desde una simple bola que cayó sobre la arena, el equipo creó un laboratorio extraterrestre como en el programa de televisión estadounidense "CSI" capaz de investigar la historia violenta del sistema solar.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Posgrado del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa OIST . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :