Защо метеоритите се изпаряват при удара със Земята

В началото на XX-ти век бизнесменът Даниел Барингер загубил цяло състояние в търсене на железен метеорит, за който смятал, че лежи на дъното на метеорен кратер в Аризона. За щастие е имало малко възможности да изследват удари на големи метеорити със Земята, но физиците вече знаят, че усилията на Барингер са били напразни - металното парче, което е образувало метеорния кратер, до голяма степен се е изпарило при удара.

https://t.co/UoDJOJbjTZ “Spin” Leaves Its Mark on Some Meteorite Craters!.........Numerical simulations reveal that an impact crater’s shape can depend on the impactor’s spin and its degree of cohesion.......

— Mário António (@MrioAnt40183599) November 22, 2023

И все пак подробностите, които са определили разпределянето на останките от метеорита - и как кратерът е оформен при удара - остават слабо разбрани.

Ерик Франклин от Държавния университет на Кампинас, Бразилия и негови колеги са симулирали въздействия, включващи обекти, образувани от материален агрегат, като са открили, че динамиката зависи от силата и въртенето на даден агрегат. Техните резултати могат да помогнат да се обясни разнообразната морфология на кратерите, наблюдавани на планетите и луните на нашата Слънчева система.

Франклин и колегите му провели симулации с метални сферични с размер на грейпфрут. Във всяка симулация една от тези агрегатни сфери се удряла челно в разхлабена гранулирана повърхност, докато се въртяла около ос, перпендикулярна на тази повърхност. Изследователите променили скоростта на удара на сферите, скоростите им на въртене и силата на връзките между техните съставни сфери.

За сферите, които се разбиват при удар, симулациите показват, че средно фрагментите от сфера с висок ъглов момент се разпространяват по-широко от бавно въртящите се, но проникват много по-плитко в ударената повърхност. Междувременно формата на кратера зависи отчасти от силата на връзката (хлабаво свързаните агрегати изкопават широки, но плитки кратери) и отчасти от скоростта на въртене (бързо въртящите се, хлабаво свързани агрегати изкопават най-широките кратери). В случаите със слабо свързаните агрегати някои фрагменти от удрящия елемент остават над повърхността, образувайки върхове в ръбовете на кратера. Подобно знание би могло да помогне при идентифицирането на произхода на материала, откриван в кратерите, както и да се избегне разочарованието на бъдещите търсачи подобни на Барингер от преди век.