Elke dag, De aarde wordt constant gebombardeerd door ongeveer 100 ton vallende objecten uit de ruimte, meestal eenvoudige stof- of zanddeeltjes die worden vernietigd als ze de bovenste atmosfeer raken. Maar zeer zelden, een stuk dat groot genoeg is om de intense hitte van binnenkomst te overleven, slaagt erin om helemaal naar het aardoppervlak te vallen, waar zijn galactische reis eindigt met een hobbel.

De meeste meteorieten zijn zo klein dat ze geen deuk in de grond maken. grotere rotsen, echter, laten hun sporen na in de vorm van komvormige inslagkraters. Een bekend voorbeeld is de 50, 000 jaar oude Barringer-krater in Arizona, die 1,2 kilometer breed en 170 meter diep is. Maar inslagkraters zijn niet alleen op aarde waargenomen; wetenschappers hebben ze ook bespioneerd op Mercurius, Venus en Mars, op onze eigen maan, en op de manen van Jupiter en Saturnus.

Een kenmerk van kraters houdt wetenschappers al tientallen jaren in de war. De inslagkracht van een meteoriet verandert de grond in poeder en gooit dat poeder hoog in de lucht in een kegelvormig traject. Het rondvliegende poeder nestelt zich rond de krater en vormt een deken. Maar waarom hebben sommige dekens de vorm van stralen - de lange, radiale strepen die uitwaaieren vanuit het midden van de krater als spaken op een wiel?

In een nieuwe studie gepubliceerd in Fysieke beoordelingsbrieven , wetenschappers van de Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University (OIST) hebben deze buitenaardse inslagen gesimuleerd om licht te werpen op hoe deze mysterieuze kraterstralen ontstaan.

"Je kunt geen echte krater maken met een echte meteoriet, " zei universitair hoofddocent Pinaki Chakraborty, leider van de Fluid Mechanics Unit van OIST, "maar je kunt een analoog gebruiken om te simuleren wat er gebeurt." Een uitgebreid bestudeerd eenvoudig experiment levert die analogie op:een zware metalen bal op een zandbed laten vallen; de bal slingert zand naar buiten en vormt een krater omringd door een deken. "Het probleem is dat deze experimenten geen kraterstralen produceren, " zei prof Chakraborty.

Maar er zijn enkele merkwaardige uitzonderingen. Pas toen Dr. Tapan Sabuwala van de Continuum Physics Unit (prof. Gustavo Gioia) op een dag naar ball-drop-experimenten van middelbare scholieren op YouTube keek, vond hij de eerste aanwijzing over wat de stralen zou kunnen veroorzaken:" Deze experimenten zijn populair in de wetenschapsklassen. Ik heb gemerkt dat sommige van hun experimenten kraterstralen produceerden."

Dus wat was het unieke kenmerk van deze experimenten? In één woord:rommel. Onderzoekers egaliseren over het algemeen het oppervlak van het zandbed voordat ze de bal laten vallen, maar de video's lieten zien dat scholieren die stap overslaan. Zowaar, toen Dr. Sabuwala het bal-drop-experiment herhaalde met een oneffen oppervlak, de mini-meteorieten maakten kraterstralen. "Dat was het eureka-moment."

Het was nog steeds niet duidelijk waarom door ongelijke landschappen kraterstralen ontstonden. Dus voerde het team een ​​tweede experiment uit in een vlak zandbed bedrukt met een regelmatig patroon van zeshoekige valleien. Bij impact, alle valleien die de rand van de bal raakten, produceerden een straal. christelijke slager, een technicus in de vloeistofmechanica-eenheid van OIST, herhaalde het experiment met verschillende variabelen:"We veranderden de grootte van de bal, de afstand tussen de valleien, de valhoogte van de bal, de granen in het bed, enzovoort, " zei meneer Butcher. De enige variabelen die het aantal geproduceerde stralen beïnvloedden, waren de grootte van de bal en de afstand tussen de valleien.

Voor een nadere blik op het mechanisme achter kraterstralen, het team wendde zich tot computersimulaties. "De botsende bal veroorzaakt schokgolven in het bed, " zegt Prof Chakraborty. "De schokgolven richten de uitgeworpen zandkorrels uit de valleien langs radiale strepen om stralen te vormen."

Na geleerd te hebben hoe de kraterstralen ontstaan, de wetenschappers creëerden een theoretisch model om het aantal stralen te voorspellen. De modelvoorspellingen kwamen goed overeen met de mini-meteoriet-experimenten, waardoor de wetenschappers konden voorspellen hoe straalpatronen eruit zouden zien op de ruwe oppervlakken op echte planeten.

En er was nog een spannende draai aan hun model:het kon ook worden gebruikt om meer te weten te komen over de meteorieten die kraters hebben gecreëerd. Op basis van hoeveel stralen een krater heeft, de onderzoekers kunnen de diameter berekenen van de meteoriet die het heeft gemaakt.

"We kunnen met dit model naar bijna elke bestraalde krater kijken en leren hoe het is gemaakt, " zei prof Chakraborty.