Sejak ia mula-mula terbentuk kira-kira 4.5 bilion tahun yang lalu, planet Bumi telah tertakluk kepada kesan oleh asteroid dan banyak meteor. Kesan ini telah memainkan peranan penting dalam sejarah geologi planet kita dan juga memainkan peranan dalam evolusi spesies. Dan sementara meteor datang dalam pelbagai bentuk dan saiz, saintis telah mendapati bahawa banyak meteor menjadi berbentuk kon apabila ia memasuki atmosfera kita.
Sebab untuk ini masih menjadi misteri untuk beberapa waktu. Tetapi terima kasih kepada a kajian terbaru dijalankan oleh sepasukan penyelidik dari Makmal Matematik Gunaan Universiti New York telah mengetahui fizik yang membawa kepada transformasi ini. Pada dasarnya, proses itu melibatkan pencairan dan hakisan yang akhirnya mengubah meteorit menjadi bentuk yang ideal semasa ia melontar ke atmosfera.
Penemuan telah dilaporkan dalam jurnal Prosiding Akademi Sains Kebangsaan (PNAS). Kajian itu diketuai oleh Leif Ristroph, seorang penolong profesor di NYU Institut Sains Matematik Courant (CIMS), dan dibantu oleh Khunsa Amin dan Kevin Hu (kedua-duanya adalah mahasiswa NYU) dan Jinzi Huang - seorang pelajar kedoktoran NYU pada masa kerja.
Meteor Perseid yang terang di atas UK pada 13 Ogos 2014. Kredit dan hak cipta: Richard Fleet.
Pada dasarnya, bentuk meteorit berubah secara drastik akibat penerbangan atmosfera. Proses itu mewujudkan satu tan geseran udara, yang seterusnya menyebabkan permukaan meteor mencair, terhakis dan membentuk semula. Walaupun kebanyakannya berbentuk rawak, 25 peratus yang mengejutkan menjadi 'meteorit berorientasikan' yang kelihatan seperti kon yang sempurna.
Yang pasti, terdapat banyak jenis meteor kanonik. Manakala sesetengahnya membelek dan jatuh melalui atmosfera dan menghasilkan kon yang langsing atau sempit, yang lain manakala yang lain bergoyang bolak-balik ke kon yang luas. Di antara ini, anda mempunyai kon yang terbang lurus dengan sempurna melalui atmosfera dengan puncaknya mendahului. Seperti yang dijelaskan oleh Ristroph dalam NYU baru-baru ini baru dilancarkan :
“Hebatnya, kon 'Goldilocks' dari sudut 'tepat' betul-betul sepadan dengan bentuk tanah liat terhakis yang terhasil daripada eksperimen kami dan meteorit kon sebenar... Dengan menunjukkan bagaimana bentuk objek mempengaruhi keupayaannya untuk terbang lurus, kajian kami mengurangkan sedikit penjelasan tentang misteri yang telah lama wujud ini tentang mengapa begitu banyak meteorit yang tiba di Bumiberbentuk kon.'
Demi kajian mereka, pasukan itu menjalankan beberapa eksperimen replikator menggunakan objek tanah liat yang dilekatkan pada batang. Ini berfungsi sebagai 'meteorit olok-olok' yang corak hakisannya telah diperiksa kerana ia dipahat oleh arus air. Akhirnya, mereka diukir menjadi kon yang mempunyai bentuk yang sama seperti meteorit kon.
WT1190F menyerang atmosfera di Lautan Hindi, di mana ia pecah menjadi berbilang bola api menentang langit biru. Kredit: Agensi Angkasa IAC/UAE/NASA/ESA
Objek tanah liat akhirnya diukir ke dalam kon yang mempunyai sudut yang sama seperti meteorit kon. Walau bagaimanapun, para penyelidik tahu bahawa benar-benar mensimulasikan keadaan yang betul, mereka memerlukan lebih daripada objek yang ditetapkan di tempatnya. Apabila mereka terbang melalui atmosfera kita, meteorit bebas berputar, jatuh dan berputar, sekali gus menimbulkan persoalan - apakah yang membolehkan mereka mengekalkan orientasi tetap?
Untuk menjawabnya, pasukan menjalankan eksperimen tambahan di mana mereka mengkaji bagaimana kon pelbagai bentuk kon berada dalam air yang mengalir. Apa yang ditemui ialah kon sempit membalik hujung ke hujung manakala yang lebih luas berkibar, tetapi kon 'goldilocks' berjaya terus terbang lurus dan benar.
Sebagai Ristroph menjelaskan , penemuan ini bukan sahaja menjelaskan misteri yang berterusan di sekeliling meteorit, tetapi juga boleh membantu dengan kajian badan luar darat:
'Eksperimen ini menceritakan kisah asal-usul untuk meteorit berorientasikan: daya aerodinamik yang mencairkan dan membentuk semula meteoroid dalam penerbangan juga menstabilkan posturnya supaya bentuk kon boleh diukir dan akhirnya tiba di Bumi. Ini adalah satu lagi mesej menarik yang kita pelajari daripada meteorit, yang penting secara saintifik sebagai 'pelawat asing' ke Bumi yang komposisi dan strukturnya memberitahu kita tentang alam semesta.'