Davisin Kalifornian yliopiston planeettatutkija Sarah Stewart käyttää instrumentteja, jotka voivat luoda voimakkaita iskuaaltoja tutkiakseen, miten planeetat muodostuvat.
(Kuva: © Tekijänoikeudet John D. ja Catherine T. MacArthur Foundation - käytetty luvalla)
Se ei ole joka päivä, kun tapaat vilpittömän nero - paljon vähemmän tulee sellaiseksi.
Mutta juuri niin tapahtui Kalifornian Davisin yliopiston planeettatutkijalle Sarah Stewartille, kun hänestä tuli yksi MacArthur-säätiön 25 stipendiaattia vuodelle 2018 ja voitti viiden vuoden rahoituksen yhteensä 625 000 dollarilla käytettäväksi valitsemansa valinnan mukaan. Apurahaa on tunnetusti kutsuttu nimellä "neroapuraha", vaikka säätiö itse ei käytä termiä.
"Istuin nyt työpöydälläni ja teen yleensä soittajan henkilöllisyyden tarkistamista, mutta se oli Chicagon numero ja ajattelin:" Voi, Chicago, se on hauskaa, joten otan puhelimen ", Stewart kertoi Space.comille. [Kuinka muotoutui: 5 villikuun teoriaa]
Kun toisessa päässä oleva trio tunnisti itsensä MacArthur-säätiöön, "En vain kuullut mitään seuraavasta, koska arvasin heidän puhuvan tästä asiasta ja se oli minulle täydellinen yllätys, joten menin shokkiin. ", hän jatkoi. (He kertoivat hänelle, että ovat tottuneet siihen.)
Stewartin palkinnolla tunnustetaan hänen laaja-alainen tutkimus planeettatutkijana, jonka mukaan hänen inspiroituneenaan oli lukea tieteiskirjallisia romaaneja ja katsella "Star Trek" -tapahtumaa isänsä kanssa. Yliopistossa hän harjoitti astrofysiikkaa ja päätti keskittyä planeetanmuodostukseen.
Sen sijaan, että hän valitsi tietyn ongelman, jonka hän puuttui, hän päätyi putoamaan tekniikkaan - iskujen kompressiokokeisiin, joissa käytetään suurta ilmatykkiä jäljittelemään olosuhteita avaruudessa tapahtuvien suurten törmäysten aikana. "Olen yksi näistä tutkijoista, jotka vaeltelevat aurinkokunnan ympärillä", Stewart sanoi. "Kukaan ei kasvaa ajatellen aikovansa ajaa tykkejä elantonsa vuoksi, joten tämä on vähän fluke, eikö niin?"
Stewartilla on pääsy kahteen aseeseen, joiden mitat ovat 40 mm ja 25 mm, omassa laitoksessaan. Hän on työskennellyt tapoja päästä entistä tehokkaampiin tiloihin Lawrence Livermoressa ja Sandia National Laboratoriesissa (molempia laitoksia ylläpitää Yhdysvaltain energiaministeriö). .) Nämä koneet ovat riittävän tehokkaita altistamaan mineraalinäytteet uskomattoman väkivaltaisille paineille - niin äärimmäisissä olosuhteissa kuin Jupiterin sydämessä -, riittävän kauan, jotta tutkijat voivat mitata sisällä tapahtuvaa.
Iskupakkauskokeet toimivat eräänlaisena aikakoneena, joka vie Stewartin ja hänen kollegansa takaisin katsomaan näitä varhaisia aurinkokunnan tapahtumia heti laboratorion mukavuudesta. Hänen tunnetuin tutkimus keskittyy siihen, mitä tapahtui kuutamme muodostumisen aikana.
Kokeet ovat vain vähän vähemmän stressaavia kuin mitä alkuperäiset vaikutukset ovat saattaneet olla, hän sanoi. "Aseen ampuminen on draamaa", Stewart sanoi. "Se on paljon suunnittelua ja valmistelua välähdykselle." Mutta kun tämä vilkkuminen sujuu, kokeet voivat tuottaa syvästi kiehtovaa tietoa - kuten tulokset, jotka johtivat Stewartin ja hänen kollegoidensa tarkistamaan tutkijoiden johtavaa käsitystä siitä, kuinka kuu muodostui.
Nykyinen johtava kilpailija kuun selittämiseksi ehdottaa, että se hajosi, kun Marsin kokoinen ruumi törmäsi varhaisen maan kanssa. Mutta selityksessä on vakava reikä: Maa ja Kuu ovat kemiallisesti lähes identtiset, joita ei voida seurata vaikutuksesta, ellei kaksi sattumanvaraisesti samanlaista kehoa törmää. [Kuu: 10 yllättävää kuukautisia]
"Kaikki, mitä kaikki olettaa tässä vaiheessa, on väärin", Stewart sanoi, että hän ja hänen sitten valmistunut opiskelija Simon Lock tajusivat, kun he katsoivat noita koetuloksia.
Stewartin törmäystulokset viittaavat selitykseen, jolla vältetään siististi tämä ongelma: jättiläinen isku ei aiheuttanut kuun hajoamista. Sen sijaan se aiheutti molempien esineiden höyrystymisen ja pyörtyi ohimeneväksi, mutta jättiläismäiseksi munkkimaiseksi ilmiöksi, jonka joukkue nimitti synestiaksi. Maa ja kuu asettuivat kumpikin tästä teoreettisesta, mutta ei koskaan nähtystä ruumiista, identtiset koostumukset ehjinä.
"Ymmärrimme sen, että maapallo ei oikeastaan enää näyttänyt planeetalta", Stewart sanoi. "Kun näimme tämän ensin ja huomasimme, että kuun muodostumismuutos muuttui, kutsuimme sitä levyksi, joka ei pudota alas."
Tutkimusryhmän kesti neljä vuotta, kun halkaistiin havainnot paperiksi, jonka julkaiseminen heistä tuntui mukavalta. Tutkijat hajauttavat edelleen näytelmää, joka päättyi maan ja kuun kanssa, ja Stewart ei aio luopua keskustelusta äskettäisestä tuulenpaisteestaan huolimatta.
"Rakastan päivätyötäni, en aio lopettaa päivätyötäni", Stewart sanoi. Kuun salaisuuksien murtaamisen lisäksi hänellä on myös muita kysymyksiä, joita hän haluaa käsitellä, kuten esimerkiksi Maan vaipan osien tutkiminen, jotka saattavat olla muuttumattomia ennen jättiläismästä. Hän vertasi prosessia marmorikakun valmistukseen jättäen pyörteitä alkuperäisestä reseptistä, jota voidaan vielä tutkia.
Mutta hän sanoi, että apurahapalkinto antaa hänelle enemmän joustavuutta olla luova, tutkimuksessaan ja sen ulkopuolella. "Lupaus on vain tehdä siitä uusi ja jännittävä ja siinä se on", Stewart sanoi. "Se on yksi merkkijono, jonka laitan siihen."
