Jacob Hoover
0 
848
156
Wanneer een asteroïde met een snelheid van 11.000 mph (18.000 km / u) op de aarde botst, hoeveel van het samenstellende water van die asteroïde blijft dan achter in het puin en hoeveel kookt er weg in de intense hitte van de botsing?
Wetenschappers van Brown University wilden erachter komen. Dus ze deden wat ieder van ons zou doen en bouwden een indoor asteroïde kanon - met veel hulp van NASA.
De resulterende studie, gepubliceerd op 25 april in het tijdschrift Science Advances, klinkt misschien belachelijk (of belachelijk geweldig), maar het is bedoeld om enkele van de meest hardnekkige vragen in de wetenschap van planeetvorming te beantwoorden. Hoe kregen aanvankelijk kurkdroge planeten hun water in de vroegste dagen van het zonnestelsel? Waarom zijn er sporen van water ontdekt in de mantel van de uitgedroogde maan van de aarde of in de buurt van de enorme Tycho-maankrater? Kunnen oude, op koolstof gebaseerde asteroïden werken als een transgalactische taxidienst, die kleine plassen water van het ene deel van de kosmos naar het andere vervoeren? [When Space Attacks: The 6 Craziest Meteor Impacts]
Als die laatste theorie waar is, staat de wiskunde niet aan zijn kant. "Impactmodellen vertellen ons dat [asteroïden] volledig moeten devolatiliseren bij veel van de impactsnelheden die gebruikelijk zijn in het zonnestelsel, wat betekent dat al het water dat ze bevatten gewoon kookt in de hitte van de inslag", studeert co-auteur Peter Schultz, een professor in Brown's Department of Earth, Environmental and Planetary Sciences, zei in een verklaring. "Maar de natuur heeft de neiging om interessanter te zijn dan onze modellen, daarom moeten we experimenten doen."
En voor dit experiment hadden Schultz en zijn collega's een asteroïde kanon nodig. Dus riep het team de hulp in van NASA's Vertical Gun Range in het Ames Research Center in Californië - een indoor ballistische faciliteit gebouwd tijdens het Apollo-programma in de jaren '60 om kosmische botsingen met hoge snelheid op een kleine, gezellige schaal te simuleren..
Zonder echte asteroïden bij de hand, gebruikte het team marmeren cilinders van antigoriet - een groen mineraal dat veel voorkomt in de oceanische korst en gemiddeld 13 procent water bevat - als projectielen, zeiden ze. Voor hun doel gebruikten ze een bak met droog, poedervormig puimsteen om de losse laag stoffige mineralen weer te geven die het aardgesteente bedekten. Onder de bak bevestigden ze een met plastic beklede put om het explosieve puin op te vangen dat vrijkwam tijdens hun door de mens veroorzaakte asteroïde-inslagen.
Tijdens verschillende proeven hebben de onderzoekers de nep-asteroïde in de nep-aarde geschoten met snelheden van meer dan 11.200 mph, een snelheid "vergelijkbaar met de gemiddelde botssnelheid" in de asteroïdengordel, schreven de onderzoekers. Bij de inslag smolt een deel van het gesteente en werd het snel weer vast tot glas. Andere stukjes antigoriet versmolten met het poeder om breccias te vormen - gekartelde collages van puin die tijdens de hitte van de impact aan elkaar waren gecementeerd.
Toen de onderzoekers dit puin op water analyseerden, ontdekten ze dat veel meer mogelijk was dan hun modellen hadden aangegeven: tot 30 procent van het water van de "asteroïde" bleef gevangen in de inslagproducten. Met andere woorden, de theorie dat asteroïden kunnen dienen als een intergalactische H20-bezorgdienst lijkt vast te houden.
"Deze nieuwe experimenten verhogen de mogelijkheid dat groeiende terrestrische planeten water vasthouden in hun interieurs terwijl ze groeien", schreven de onderzoekers. "En het laat zien waarom experimenten zo belangrijk zijn," voegde Shultz eraan toe, "omdat dit iets is dat modellen hebben gemist."
Met andere woorden: alsjeblieft - laat wetenschappers hun kanonnen hebben.