Enquanto os meteoritos cortam a atmosfera, eles são esculpidos em cones

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Desde a sua formação, há cerca de 4,5 bilhões de anos, o planeta Terra está sujeito a impactos de asteróides e muitos meteoros. Esses impactos desempenharam um papel significativo na história geológica do nosso planeta e até desempenharam um papel na evolução das espécies. E embora os meteoros tenham muitas formas e tamanhos, os cientistas descobriram que muitos se tornam em forma de cone quando entram na nossa atmosfera.

A razão para isso permaneceu um mistério por algum tempo. Mas, graças a um estudo recente realizado por uma equipe de pesquisadores do Laboratório de Matemática Aplicada da Universidade de Nova York, descobrimos a física que leva a essa transformação. Em essência, o processo envolve derretimento e erosão que acabam transformando meteoridades na forma ideal à medida que se lançam pela atmosfera.

Os resultados foram relatados na revista Anais da Academia Nacional de Ciências (PNAS). O estudo foi liderado por Leif Ristroph, professor assistente no Instituto Courant de Ciências Matemáticas (CIMS) da NYU, e foi assistido por Khunsa Amin e Kevin Hu (ambos estudantes de graduação da NYU) e Jinzi Huang - um estudante de doutorado da NYU na época. do trabalho.

Em essência, as formas dos meteoritos mudam drasticamente como resultado do vôo atmosférico. O processo cria uma tonelada de atrito com o ar, o que, por sua vez, faz com que a superfície do meteoro derreta, corroa e seja remodelada. Enquanto a maioria se forma aleatoriamente, 25% se tornam "meteoritos orientados" que parecem cones perfeitos.

Para ter certeza, existem muitos tipos de meteoros canônicos. Enquanto alguns revolvem e caem na atmosfera e produzem cones delgados ou estreitos, outros enquanto o outro balança para frente e para trás em cones largos. Entre estes, você tem cones que voam perfeitamente diretamente através da atmosfera com seu ápice à frente. Como Ristroph explicou no recente comunicado de imprensa da NYU:

“Surpreendentemente, esses cones de 'Cachinhos Dourados' dos ângulos 'justos' correspondem exatamente às formas de argila erodida resultantes de nossas experiências e dos meteoritos cônicos reais ... Ao mostrar como a forma de um objeto afeta sua capacidade de voar em linha reta, nosso estudo descarta alguma luz sobre esse mistério de longa data sobre por que tantos meteoritos que chegam à Terra são em forma de cone.”

Para o estudo, a equipe realizou várias experiências com replicadores usando objetos de argila presos a uma haste. Estes serviram como seus "meteoritos simulados", cujos padrões de erosão foram examinados enquanto eram esculpidos pelas correntes de água. Eventualmente, eles foram esculpidos em cones que tinham a mesma forma que meteoritos cônicos.

Os objetos de argila acabaram sendo esculpidos em cones que tinham a mesma angularidade dos meteoritos cônicos. No entanto, os pesquisadores sabiam que realmente simulavam as condições corretas, eles precisavam mais do que objetos que foram consertados. Quando eles voam pela nossa atmosfera, os meteoritos são livres para girar, tombar e girar, levantando assim a questão - o que lhes permite manter uma orientação fixa?

Para responder a isso, a equipe realizou experiências adicionais nas quais examinaram como os cones de diferentes formas se saem em água corrente. O que foi descoberto foi que cones estreitos oscilam entre si, enquanto os mais largos tremulam, mas os cones de "cachinhos dourados" conseguiram continuar voando direito e verdadeiro.

Como Ristroph explicou, essas descobertas não apenas explicam um mistério contínuo em torno meteoritos, mas também poderia ajudar no estudo de corpos extraterrestres:

“Esses experimentos contam uma história de origem para meteoritos orientados: as forças aerodinâmicas que derretem e remodelam os meteoróides em vôo também estabilizam sua postura para que uma forma de cone possa ser esculpida e finalmente chegar à Terra. Essa é outra mensagem interessante que estamos aprendendo com meteoritos, que são cientificamente importantes como "visitantes alienígenas" na Terra, cuja composição e estrutura nos falam sobre o universo ".

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