Cameron Merritt
0 
4756
590
När en asteroide krossar in i jorden vid 18 000 km / h (18 000 km / h), hur mycket av den asteroidens beståndsvatten blir kvar i skräpet och hur mycket kokar bort i den intensiva värmen i kollisionen?
Forskare vid Brown University ville ta reda på det. Så de gjorde vad någon av oss skulle göra och byggde en inomhus asteroidkanon - med mycket hjälp från NASA.
Den resulterande studien, publicerad 25 april i tidskriften Science Advances, kan låta löjligt (eller löjligt häftigt), men den syftar till att svara på några av de mest ihållande frågorna inom vetenskapen om planetbildning. Hur fick ursprungligen bentorkade planeter deras vatten under de tidigaste dagarna av solsystemet? Varför upptäcktes spår av vatten i manteln på jordens parched måne eller nära den massiva månkratern Tycho? Kan gamla, kolbaserade asteroider fungera som en transgalaktisk taxitrafik och skickar små vattenbassänger från en del av kosmos till en annan? [When Space Attacks: The 6 Craziest Meteor Impacts]
Om den senare teorin är sant, är matematiken inte på sin sida. "Effektmodeller säger att [asteroider] bör fullständigt avskaffas vid många av de hastigheter som är vanliga i solsystemet, vilket betyder att allt vatten som de innehåller bara kokar i kraftvärmen", studerade medförfattare Peter Schultz, professor i Browns avdelning för jord-, miljö- och planvetenskaper, sade i ett uttalande. "Men naturen har en tendens att bli mer intressant än våra modeller, varför vi måste göra experiment."
Och för detta experiment behövde Schultz och hans kollegor en asteroidkanon. Så teamet tog hjälp av NASA: s vertikala pistolområde vid Ames Research Center i Kalifornien - en inomhus ballistisk anläggning byggd under Apollo-programmet på 60-talet för att simulera höghastighets kosmiska kollisioner i liten, mysig skala.
Utan några riktiga asteroider på plats använde teamet marmorcylindrar av antigorit - ett grönt mineral som är vanligt i havskorpan och innehåller i genomsnitt 13 viktprocent vatten - som projektiler, sade de. Som mål använde de ett bricka med torr, pulveriserad pimpsten för att representera det lösa lagret med dammiga mineraler som täcker jordens berggrund. Under magasinet fästes de en plastfodrad brunn för att fånga upp det explosiva skräpet som släpptes under deras konstgjorda asteroideutslag.
Under flera försök sprängde forskarna den falska asteroiden in i den falska jorden med hastigheter på mer än 11 200 km / h, en hastighet "jämförbar med median påverkningshastighet" i asteroidbältet, skrev forskarna. Vid påverkan smälte en del av berget och stelnade sedan snabbt till glas. Andra bitar av antigorit smältes med pulvret för att bilda breccias - taggade collage av skräp som cementeras tillsammans under påverkansvärmen.
När forskarna analyserade detta skräp för vatten, tyckte de att mycket mer än deras modeller antydde var möjligt: Upp till 30 procent av "asteroidens" vatten förblev instängd inom slagprodukterna. Med andra ord, teorin att asteroider kan fungera som en intergalaktisk H20-leveransservice verkar hålla vatten.
"Dessa nya experiment lyfter upp möjligheten att växande markplaneter fångar vatten i deras interiörer när de växer," skrev forskarna. "Och det visar varför experiment är så viktiga," tillade Shultz, "eftersom det här är något som modeller har missat."
Med andra ord: Snälla - låt forskare ha sina kanoner.