记录雨滴坠落在沙地上时的撞击情况模
小编为您收集和整理了记录雨滴坠落在沙地上时的撞击情况模的相关内容:乍一看,这似乎是一颗小行星撞击地球表面的情景,砂石四溅,还留下一个巨大的撞击坑。而事实上,这些神奇的照片显示的是一滴水落到地面上的瞬间。(神秘的地球报道)据新浪科技(米米):乍一看,这似乎是一颗小行星
乍一看,这似乎是一颗小行星撞击地球表面的情景,砂石四溅,还留下一个巨大的撞击坑。而事实上,这些神奇的照片显示的是一滴水落到地面上的瞬间。
(神秘的地球报道)据新浪科技(米米):乍一看,这似乎是一颗小行星撞击地球表面的情景,砂石四溅,还留下一个巨大的撞击坑。而事实上,这些神奇的照片显示的是一滴水落到地面上的瞬间。科学家表示,两者之间有诸多相似之处,而通过使用慢动作摄像技术,人们可以更好地理解小行星撞击地球时发生的事情。
要想对小行星真正冲撞地球时的情形进行研究几乎是不可能的。所以研究者们想出了一条新途径,可以重建一个冲撞现场,只是规模要小得多。
“我们将高速摄影技术和高精度激光轮廓测量技术结合起来,对液滴坠落在颗粒物表面瞬间的冲击动力情况进行研究,同时监测撞击坑产生的形态。”明尼苏达大学的研究者们写道。
他们采用的特殊方法是,记录雨滴坠落在沙地上时的撞击情况,将此作为研究模型。
来自该大学化学工程与材料科学部的赵润晨(Runchen Zhao),张倩云(Qianyun Zhang),亨德罗·迪基托(Hendro Tjugito)和程翔(Xiang Cheng)使用了高速摄影技术和高精度激光轮廓测量技术,对降水产生的冲击进行了研究。
他们研究了液滴坠落在颗粒物表面时的冲击动力学和产生的撞击坑。研究人员说,令人惊讶的是,这些撞击坑和小行星留下的撞击坑看上去极其相似。“我们吃惊地发现,除了能量和规模上的巨大差别之外,液滴撞击颗粒物表面时,无论是能量标度,还是撞击坑形态,都与小行星撞击地球时的情况别无二致。”
当水滴坠落到一堆极细小的玻璃珠表面时,水则会沿水平方向延展开来,形成一个小小的撞击坑。紧接着,水又会向内收缩,同时带回一层颗粒物,并向上弹起。如果水滴下落的速度更快,水在固体表面延展的范围就会更大。它携带的沙粒便会相应变多,从而导致水的重量增加,反弹高度减小。
“撞击能量的增加会导致水的边缘呈现指状突起。”研究者称。“因此它带回的物质太多,使得水无法完全向内收缩,弹起时也就无法形成一个完美的球形。”
“如果撞击速度过高的话,指状突起会变得更长,带回的颗粒物更多,水就完全弹不起来了。”上述研究结果被发表在美国国家科学院院刊上。
冲击时产生的能量会导致一系列结果,如“冲击压缩”、“快速颗粒流”和“毛细管作用”,在小行星撞击地球时,这些现象都有可能发生。
“虽然我们对固体撞击颗粒物表面的作用机制已经有了很深入的了解,但在液滴撞击颗粒物表面的问题上,我们的知识还相当局限。”研究团队表示。
研究者们还对太阳系其它星球上的撞击坑进行了研究。其中,对那些无大气层的星球的研究十分普遍,如月球、灶神星(Vesta)和谷神星(Ceres)。人们将于明年对谷神星展开细致的研究。美国航空航天局(NASA)的“曙光号”小行星探测器正飞往谷神星,将于2015年抵达,并首次为人类传回谷神星表面的高精度图像。
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