Meteoryty – symulacje zderzeń

Zespół inżynierów z Uniwersytetu Campinas w Brazylii odkrył, że unikalne cechy kraterów, zarówno na Ziemi, jak i na innych ciałach w kosmosie, wynikają ze szczególnych cech zarówno meteorytu, jak i miejsca, w które uderza. Badacze sprawdzili, za pomocą symulacji, co się dzieje, gdy meteoryty uderzają w powierzchnię planet, księżyców i innych ciał niebieskich.

Wcześniejsze badania wykazały, że kratery uderzeniowe mają bardzo zróżnicowaną charakterystykę – niektóre są głębokie, podczas gdy inne są płytkie. Ponadto niektóre mają stosunkowo małe pola gruzu, podczas gdy inne pokrywają duże obszary wokół krateru – a niektóre mają wyraźnie określone, podwyższone krawędzie, podczas gdy inne nie mają żadnych krawędzi.

Istnieje wiele teorii dotyczących przyczyn takich różnic, ale jak odkrył przeprowadzający najnowsze badanie, niewiele zrobiono, aby je przetestować. Dlatego też naukowcy przeprowadzili symulację, która uwzględniła szereg czynników, które mogą mieć zastosowanie, gdy mniejsze ciała kosmiczne zderzają się z ciałami, które są od nich znacznie większe. Badanie opublikowano w czasopiśmie Physical Review E.

Aby stworzyć symulacje, zespół badawczy stworzył wirtualne pociski wielkości grejpfruta, z czego każdy składał się z tysięcy małych kulek, aby można było zmienić stopień jego gęstości. Modelowali również cele przy użyciu podobnego podejścia. Następnie zastosowali działania praw fizyki do symulacji zderzeń – na przykład gęstsze meteoryty poruszające się bardzo szybko uderzyłyby mocniej niż mniej gęste, wolno poruszające się.

Naukowcy zmieniali również inne cechy uderzeń, takie jak prędkość poruszania się meteorytu, prędkość wirowania i jej oś. Pozwoliło to również na dostosowanie kąta uderzenia zgodnie z potrzebami. Przeprowadzili symulację w różnych okolicznościach, aby przetestować jak najwięcej czynników.

Badacze zauważyli pewne trendy. Pociski, które rozpadły się podczas uderzenia, na przykład te, które obracały się szybciej, z większym prawdopodobieństwem rozprzestrzeniły swoje szczątki dalej niż te, które obracały się wolniej. Odkryli również, że kształt krateru był przynajmniej częściowo zależny od siły wiązania materiału, z którego zbudowany był meteoryt. Zauważyli również, że siła wiązań odgrywa rolę w określaniu, czy materiał, z którego się skład trafia do krawędzi krateru.

Naukowcy twierdzą, że ich model może być wykorzystywany przez innych badających określone kratery, aby dowiedzieć się więcej o tym, jak mogły powstać ich cechy.

Emil Gołoś