Davise California ülikooli planeediteadlane Sarah Stewart kasutab planeetide moodustumise uurimiseks vahendeid, mis võivad tekitada võimsaid lööklaineid.
(Pilt: © Autoriõiguse John D. ja Catherine T. MacArthuri Fond - kasutatakse loal)
See ei ole iga päev, kui kohtate heausksust geeniust - temast saab palju vähem.
Kuid täpselt nii juhtus Davise California ülikooli planeediteadlase Sarah Stewartiga, kui temast sai üks MacArthuri fondi 2018. aasta 25 stipendiaati, kes võitis viie aasta jooksul kokku 625 000 dollarit raha, mida kasutada vastavalt oma valikule. Sõpruskond on kurikuulsalt nimetatud "geeniuse stipendiumiks", ehkki sihtasutus ise seda terminit ei kasuta.
"Istusin seal, kus praegu oma töölaua taga olen, ja tavaliselt teen helistaja ID-ga läbivaatuse, aga see oli Chicago number ja ma mõtlesin:" Oh, Chicago, see on lõbus, nii et võtan telefoni , "Rääkis Stewart Space.com-ile. [Kuidas Kuu kujunes: 5 metsiku Lunari teooriat]
Pärast seda, kui teisest otsast pärit kolmik samastas end MacArthuri fondiga, ütlesin, et "ma lihtsalt ei kuulnud midagi, mis järgmiseks tuli, sest ma arvasin, et nad helistavad sellest asjast ja see oli minu jaoks täielik üllatus, nii et ma sattusin šokisse , "jätkas naine. (Nad ütlesid talle, et nad on sellega harjunud.)
Stewarti auhinnaga tunnustatakse tema laiaulatuslikku uurimistööd planeediteadlasena, mis tema sõnul oli inspireeritud ulmeromaanide lugemisest ja "Star Treki" vaatamisest koos isaga. Kolledžis õppis ta astrofüüsika eriala ja otsustas keskenduda planeedi moodustamisele.
Kuid selle asemel, et valida konkreetne probleem, otsustas ta langeda tehnika - löök-tihendamise katsete jaoks, mille käigus hiiglaslike kokkupõrgete ajal olusid jäljendati suure õhuga. "Ma olen üks neist teadlastest, kes tiirleb Päikesesüsteemi ümber," sõnas Stewart. "Keegi ei kasva üles, mõeldes, et hakkavad elatiseks kahureid ajama, nii et see on natuke segane, eks?"
Stewartil on oma asutuses juurdepääs kahele relvale, mille mõõtmed on 40 mm ja 25 mm, ning ta on välja töötanud viise, kuidas pääseda juurde veelgi suurema võimsusega rajatistele Lawrence Livermore'is ja Sandia National Laboratories'is (mõlemat rajatist haldab USA energeetikaministeerium). .) Need masinad on piisavalt võimsad, et seada mineraalproovid uskumatult vägivaldsele survele - nii ekstreemsetes tingimustes kui Jupiteri keskmes -, piisavalt kaua, et teadlased saaksid seal toimuvat mõõta.
Löögikompressioonikatsed toimivad omamoodi ajamasinatena, viies Stewarti ja tema kolleege tagasi, et vaadata neid varaseid Päikesesüsteemi sündmusi otse labori mugavusest. Tema tuntuim uurimistöö keskendub sellele, mis juhtus meie kuu kujunemise ajal.
Ta ütles, et katsed on vaid pisut vähem stressi tekitavad kui see esialgne mõju võis olla. "Püssi tulistamine on dramaatiline," ütles Stewart. "See on palju plaani ja ettevalmistusi terroripilguks." Kuid kui see vilkumine sujub, võivad katsed anda sügavalt intrigeerivaid andmeid - näiteks tulemused, mis ajendasid Stewartit ja tema kolleege teadlaste juhtivat ideed Kuu moodustamise kohta põhjalikult läbi vaatama.
Praegune juhtiv pretendent Kuu selgitamiseks viitas sellele, et see katkes siis, kui Marsi suurune keha põrkas kokku varase Maaga. Kuid sellel seletusel on tõsine auk: Maa ja Kuu on keemiliselt peaaegu identsed, mida ei saa löögist aru saada, kui kaks juhuslikult sarnast keha põrkuvad. [Kuu: 10 üllatavat kuu fakti]
"Kõik, mida kõik selle etapi kohta eeldavad, on vale," ütles Stewart, et tema ja tema toonane kraadiõppur Simon Lock mõistsid neid esialgseid katsetulemusi vaadates.
Stewarti kokkupõrke tulemused osutavad selgitusele, mis väldib seda probleemi korralikult: hiiglaslik löök ei põhjustanud kuu puhkemist. Selle asemel panid mõlemad objektid aurustuma ja keerlema põgusaks, kuid hiiglaslikuks sõõrikujuliseks nähtuseks, mille meeskond nimetas sünesteesiaks. Maa ja kuu asusid kumbki sellest teoreeritud, kuid mitte kunagi nähtud kehast, identsed kompositsioonid puutumatuks.
"Mida me taipasime, oli see, et Maa ei näinud tegelikult enam välja nagu planeet," sõnas Stewart. "Kui me seda esimest korda nägime ja mõistsime, et see muudab kuu kujunemist, kutsusime seda kettaks, mis ei kukuks alla."
Uurimisrühmal kulus leidude paberkandjaks vormistamiseks neli aastat, mida nad avaldasid end mugavalt. Teadlased rüüstavad endiselt Maa ja Kuuga lõppenud näidendit ning Stewart ei kavatse vaatamata hiljutisele ootamatule vestlusele sellest vestlusest loobuda.
"Ma armastan oma päevatööd, ma ei loobu oma päevatööst," sõnas Stewart. Lisaks kuu saladuste lõhestamisele on tal ka muid küsimusi, mida ta soovib lahendada, näiteks Maa vahevöö osade uurimine, mis võivad enne hiiglaslikku lööki muutuda. Ta võrdles protsessi marmorikoogi valmistamisega, jättes keerised originaalretseptist, mida saab veel uurida.
Kuid ta ütles, et stipendium annab talle rohkem paindlikkust, et olla loominguline nii oma uurimistöös kui ka väljaspool. "Lubadus on lihtsalt muuta see uueks ja põnevaks ja see on kõik," sõnas Stewart. "See on see üks nöör, mille ma sellele panen."
