science >> Wetenschap >  >> Natuur

Kosmische stofdeeltjes zetten bellenparachutes op hun vurige afdaling, wetenschappers ontdekken

Krediet:Imperial College London

Bellen die als parachutes werken, worden door sommige kosmische stofdeeltjes ingezet bij hun binnenkomst in de atmosfeer van de aarde, voorkomen dat ze verbranden.

Dit is de conclusie van een nieuwe studie uitgevoerd door een onderzoeker van het Imperial College London. Kosmische stofdeeltjes zijn afkomstig van gebeurtenissen zoals de komst van kometen in het binnenste zonnestelsel en botsingen tussen asteroïden, die ze tot stof verpulvert. Sommigen komen door de snelle afdaling door de atmosfeer van de aarde, het verstrekken van microscopische gegevens van enkele van de vroegste gebeurtenissen in ons zonnestelsel.

De onderzoeker ontdekte dat kosmische stofdeeltjes die waterrijke mineralen bevatten gemakkelijker binnendringen in de atmosfeer dan watervrij kosmisch stof. Hun berekeningen suggereren dat de overleving van waterrijk kosmisch stof ongeveer het dubbele is van die van droog stof.

De reden waarom sommige van de waterrijke deeltjes de afdaling overleven, is omdat ze kleimineralen of modder bevatten, waar water in zit. Tijdens de afdaling door de aardatmosfeer, het stof verandert in kleine druppeltjes gesmolten gesteente, bekend als magma, en het water erin kookt. Dit verandert het stof in een magmaschuimbel, die uitzet en lichter en koeler wordt, gedraagt ​​zich als een parachute.

Dr Matthew Genge, auteur van het artikel van het Department of Earth Science and Engineering van Imperial, zei:"Denk aan microscopisch kleine rijstbellen gemaakt van gesmolten gesteente en je krijgt een beeld van hoe dit kosmische stof eruit ziet. De resultaten waren verrassend. De plotselinge zwelling van deeltjes en afname in dichtheid werkt als een parachute die ze snel vertraagt ​​en hun temperatuur verlaagt met 100 graden Celsius."

Krediet:Imperial College London

Aangezien twee keer zoveel waterrijke kosmische stofdeeltjes hun komst naar de aarde overleven, vergeleken met watervrije deeltjes, het is waarschijnlijk dat wetenschappers veel meer monsters hebben geanalyseerd van oude gebeurtenissen met waterrijke asteroïden, vergeleken met gebeurtenissen met watervrije asteroïden. Dit kan ons begrip van het zonnestelsel vertekenen.

In het nieuwe onderzoek gepubliceerd in het tijdschrift Geofysische onderzoeksbrieven , Dr. Genge ontwikkelde een wiskundig model om de omstandigheden te begrijpen die worden ervaren door zowel waterrijke als watervrije deeltjes tijdens hun atmosferische invoer, om te zien wat er gebeurt als deeltjes plotseling uitzetten. Dit model werd onderbouwd door de waarnemingen van Dr. Genge van kosmisch stof afkomstig van Antarctica.

Kosmische stofdeeltjes raken de atmosfeer met bijna 40, 000 kilometer per uur, ongeveer 11 kilometer per seconde. Ze worden intens verwarmd door botsingen met moleculen in de lucht. Veel van deze deeltjes worden volledig vernietigd door het verhittingsproces, verandert in gas, die in de atmosfeer verdwijnt.

Degenen die de afdaling overleven, smelten om kleine druppeltjes magma te vormen, die Dr. Genge 'kosmische bolletjes' noemt en die zo breed zijn als een mensenhaar.

Dr. Genge voegde toe:"Kosmisch stof geeft ons direct bewijs van gebeurtenissen die miljarden jaren geleden in ons zonnestelsel hebben plaatsgevonden. onze studie laat ons zien dat waterrijke deeltjes een grotere kans hebben om binnen te komen dan droge deeltjes. Wetenschappers moeten hier nu rekening mee houden wanneer ze oude kosmische gebeurtenissen reconstrueren of proberen een nauwkeuriger beeld te krijgen van de geologische samenstelling van ons zonnestelsel."

Deze studie bouwt voort op eerder onderzoek van Dr. Genge. Hij en zijn team ontdekten eerder dat kosmisch stof te vinden is op stedelijke plaatsen zoals op daken in grote steden, en niet alleen in geïsoleerde ongerepte omgevingen zoals Antarctica. De keizerlijke onderzoeker ontdekte ook dat veel van het kosmische stof in ons zonnestelsel afkomstig is van een asteroïdengordel die zich tussen Jupiter en Mars bevindt.