منذ تشكله لأول مرة منذ 4.5 مليار عام تقريبًا ، تعرض كوكب الأرض لتأثيرات الكويكبات والكثير من الشهب. لعبت هذه التأثيرات دورًا مهمًا في التاريخ الجيولوجي لكوكبنا وحتى لعبت دورًا في تطور الأنواع. وبينما تأتي النيازك بأشكال وأحجام عديدة ، وجد العلماء أن العديد منها تصبح على شكل مخروط بمجرد دخولها الغلاف الجوي.
وظل سبب ذلك لغزا لبعض الوقت. ولكن بفضل دراسة حديثة أجراها فريق من الباحثين من مختبر الرياضيات التطبيقية بجامعة نيويورك اكتشفوا الفيزياء التي تؤدي إلى هذا التحول. في جوهرها ، تتضمن العملية الذوبان والتآكل الذي يتحول في النهاية
تم نشر النتائج في المجلة وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم (PNAS). قاد الدراسة ليف ريستروف ، الأستاذ المساعد في معهد كورانت للعلوم الرياضية بجامعة نيويورك ، وساعده خونسا أمين وكيفين هو (كلاهما من طلاب جامعة نيويورك) وجينزي هوانغ - طالب دكتوراه في جامعة نيويورك في ذلك الوقت من العمل.
في الجوهر ، تتغير أشكال النيازك بشكل كبير نتيجة الطيران الجوي. تنتج العملية الكثير من احتكاك الهواء ، مما يؤدي بدوره إلى ذوبان سطح النيزك وتآكله وإعادة تشكيله. في حين أن معظمها يتشكل بشكل عشوائي ، فإن 25 في المائة من المفاجآت تصبح "نيازك موجهة" تبدو كأقماع مثالية.
من المؤكد أن هناك العديد من أنواع الشهب الكنسية. في حين أن البعض ينقلب ويتدحرج في الغلاف الجوي وينتج مخاريط رفيعة أو ضيقة ، والبعض الآخر يتدحرج إلى الأمام والخلف إلى مخاريط عريضة. بين هذه ، لديك مخاريط تطير بشكل مستقيم تمامًا من خلال الغلاف الجوي مع قمة القمة. كما أوضح ريستروف في البيان الصحفي الأخير لجامعة نيويورك:
"من المدهش أن مخاريط" Goldilocks "هذه من الزوايا" المناسبة تمامًا "تتطابق تمامًا مع أشكال الطين المتآكل الناتجة عن تجاربنا والنيازك المخروطية الفعلية ... من خلال إظهار كيف يؤثر شكل الجسم على قدرته على الطيران مباشرة ، تسلط دراستنا بعض الضوء على هذا اللغز القديم حول سبب وجود العديد من النيازك التي تصل إلى الأرض شكل مخروط.”
من أجل دراستهم ، أجرى الفريق عدة تجارب للنسخ المتماثل باستخدام أجسام من الطين متصلة بقضيب. كانت هذه بمثابة "النيازك الوهمية" التي تم فحص أنماط تآكلها حيث تم نحتها بواسطة التيارات المائية. في النهاية ، تم نحتها في مخاريط لها نفس شكل النيازك المخروطية.
تم نحت الأجسام الطينية في النهاية إلى مخاريط لها نفس زاوية النيازك المخروطية. ومع ذلك ، عرف الباحثون أن محاكاة الظروف الصحيحة حقًا ، كانوا بحاجة إلى أكثر من الأشياء التي تم إصلاحها في مكانها. عندما تطير في الغلاف الجوي ، تكون النيازك حرة في الدوران ، والهبوط ، والدوران ، مما يثير السؤال - ما الذي يسمح لها بالحفاظ على اتجاه ثابت؟
للإجابة على ذلك ، أجرى الفريق تجارب إضافية قاموا من خلالها بفحص كيفية مخاريط الأشكال المختلفة المخاريط في المياه الجارية. ما وجدناه هو أن المخاريط الضيقة تنقلب إلى نهايتها بينما ترفرف الأقواس الأوسع نطاقا ، لكن مخاريط "المعتدل" تمكنت من الاستمرار في التحليق بشكل مستقيم وحقيقي.
كما أوضح ريستروف ، فإن هذه النتائج لا تفسر فقط اللغز المستمر المحيط بها
"تحكي هذه التجارب قصة أصل للنيازك الموجهة: فالقوى الديناميكية الهوائية التي تذوب وتعيد تشكيل النيازك أثناء الطيران تعمل أيضًا على استقرار وضعها بحيث يمكن نحت شكل مخروطي والوصول في النهاية إلى الأرض. هذه رسالة أخرى مثيرة للاهتمام نتعلمها من النيازك ، وهي مهمة علمياً مثل "الزوار الأجانب" إلى الأرض الذين يخبروننا تكوينها وبنيتها عن الكون ".
