Тектиты в форме всплеска представляют собой крошечные кусочки натурального стекла, созданные из вращающихся капель расплавленной породы, отброшенной с земли во время столкновения с инопланетянами — когда на Землю падают астероиды или кометы. Они бывают самых разных форм — от гантелей до пончиков — и формирование этих форм было предметом научных исследований на протяжении веков. Используя магнитную левитацию для имитации невесомости, исследователи под руководством физиков из Ноттингемского университета изготовили твердые восковые модели этих форм. Доктор Кайл Болдуин из Школы физики и астрономии сказал: «Эти восковые модели обеспечивают первое прямое экспериментальное подтверждение численных моделей равновесных форм вращающихся капель.
Это исследование имеет важное значение для фундаментальной физики, а также для изучения образования тектитов. "До сих пор формы быстро вращающихся сильно деформированных капель полностью определялись численным моделированием. Есть надежда, что этот новый экспериментальный метод можно будет использовать для лучшего воспроизведения и понимания образования тектита. Их исследование «Искусственные тектиты: экспериментальный метод фиксации форм вращающихся капель», финансируемое Советом по исследованиям в области инженерных и физических наук (EPSRC), опубликовано сегодня в онлайн-журнале с открытым доступом Scientific Reports.
Видео можно посмотреть здесь.Капля жидкости в космосе имеет сферическую форму, но вращается, и в зависимости от скорости вращения она образует всевозможные формы — от раздавленных шаров до костяных. Атомные ядра, планеты, включая планету Земля, звезды и даже черные дыры, деформируются своим вращением по тем же причинам, что и жидкая капля, как и тектиты.Только что вернувшись с презентации своего исследования на осеннем собрании Американского геофизического союза в 2014 году — крупнейшем в мире собрании по науке о Земле и космосе — доктор Кайл Болдуин сказал: «Как вы понимаете, создание этих крошечных объектов трудно воспроизвести в мире. лаборатория.
Не так много материалов, которые могут содержать расплавленную породу, и даже в этом случае вам нужно вращать и охлаждать одну ее каплю одновременно ".Эти крошечные стеклянные объекты находятся в основном в Австралазии, Центральной Европе, Северной Америке и Кот-д’Ивуаре — в районах, связанных с инопланетными ударами.
Когда астероид ударяется о Землю, он создает большую, очень горячую зону воздействия материала. При очень специфических условиях удара эта порода плавится и разбрызгивается во всех направлениях.
Каковы именно эти условия, сегодня остается предметом дискуссий. Эти капли разбрызгиваемой породы часто вращаются в результате удара. Акт вращения изменяет форму капли в зависимости от того, насколько быстро она вращается.
Он деформирует их в сторону более плоской сферы, а затем, в конечном итоге, до формы «гантели», поскольку она становится нестабильной и разрывается.Капли расплавленной породы вращаются, меняют форму, но затем, что очень важно, из-за того, что они охлаждаются, когда они проходят через атмосферу, затвердевают, принимая форму, которую они сформировали.
Некоторые из этих форм затем переживают столкновение с Землей, а затем собираются группами геологов и изучаются, чтобы изучить как тип породы, на которую упал астероид, так и возраст пострадавшего онлинкока, чтобы сопоставить его с известными местами столкновения и событиями доисторического вымирания. , или найдите места ударов, которые еще не были обнаружены.Доктор Болдуин сказал: «Я понял, что, используя магнитную левитацию и капли воска, вы можете искусственно воссоздать этот процесс.
Расплавив воск на горячей пластине, поместив его пипеткой в магнитное поле, раскрутив его, а затем позволив Чтобы остыть, мы можем воссоздать некоторые из условий, в которых находятся тектиты во время их образования. В основном мы использовали эту технику для измерения теоретических форм вращающихся капель, что никогда не проводилось экспериментально ».Доктор Болдуин вошел в эту область исследований в качестве постдока.
Работая вместе с доктором Ричардом Хиллом, они начали изучать парящие и вращающиеся капли. Используя диамагнитную левитацию для противодействия гравитационной силе, действующей на каплю, они смогли изготовить «искусственные тектиты» из вращающихся капель расплавленного воска.Доктор Болдуин сказал: «Вы можете эффективно устранить гравитацию, выйдя на орбиту, или вы можете совершить параболический полет, но этого будет недостаточно.
Мы используем сверхпроводящие магниты, чтобы левитировать диамагнитные жидкости».Доктор Хилл, также из Школы физики и астрономии Ноттингемского университета, в течение некоторого времени интересовался формами, образованными вращающимися каплями.
Вместе с профессором Лоуренсом Ивсом он опубликовал в 2008 году статью о наблюдении «трехлепестковых» или «треугольных» вращающихся капель.Он сказал: «Кайл начал работать со мной над этим проектом чуть более двух лет назад. Когда он прибыл, у него была блестящая идея левитировать расплавленный воск и вращать его по мере его затвердевания, чтобы запечатлеть его форму.
Мы увидели, что измерения могут быть используется для проверки численных моделей сильно деформированных вращающихся жидких капель, имеющих отношение к ядерной физике, а также к быстро вращающимся астрономическим объектам ».Исследование проводилось в сотрудничестве с профессором Сэмюэлем Батлером из Департамента геологических наук Университета Саскачевана, Канада. Профессор Батлер ранее публиковал статьи по моделированию образования тектита.
Он представил подтверждающее имитационное доказательство того, что формы, созданные доктором Болдуином, были истинно равновесными формами вращающихся капель жидкости, что позволило им сравнить свои результаты, сложные современные численные модели и расчеты из литературы.