Η Sarah Stewart, μια πλανητική επιστήμονας στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Davis, χρησιμοποιεί όργανα που μπορούν να δημιουργήσουν ισχυρά κύματα σοκ για να μελετήσουν πώς σχηματίζονται οι πλανήτες.
(Εικόνα: © Πνευματικά δικαιώματα John D. and Catherine T. MacArthur Foundation - χρησιμοποιείται με άδεια)
Δεν είναι κάθε μέρα που συναντάτε μια πιστή ιδιοφυΐα - πολύ λιγότερο γίνετε ένας.
Αλλά αυτό ακριβώς συνέβη με τη Sarah Stewart, μια πλανητική επιστήμονα στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Ντέιβις, όταν έγινε μια από τις 25 υποτροφίες του Ιδρύματος MacArthur για το 2018, κερδίζοντας πέντε χρόνια χρηματοδότησης συνολικού ύψους 625.000 δολαρίων που θα χρησιμοποιηθεί, ωστόσο επιλέγει. Η υποτροφία έχει χαρακτηριστεί ως «επιχορήγηση μεγαλοφυίας», αν και το ίδιο το ίδρυμα δεν χρησιμοποιεί τον όρο.
«Κάθισα εκεί που είμαι τώρα στο γραφείο μου, και συνήθως κάνω το διαχωριστικό αναγνώρισης κλήσης, αλλά ήταν ένας αριθμός Σικάγο και σκέφτηκα,« Ω, Σικάγο, αυτό είναι διασκεδαστικό, οπότε θα σηκώσω το τηλέφωνο , "Είπε ο Stewart στο Space.com. [Πώς σχηματίστηκε η Σελήνη: 5 άγριες σεληνιακές θεωρίες]
Αφού το τρίο από την άλλη άκρη ταυτίστηκε με το Ίδρυμα MacArthur, "Απλώς δεν άκουσα τίποτα που ήρθε στη συνέχεια, γιατί μαντέψα ότι ζητούσαν για αυτό το πράγμα και ήταν μια απόλυτη έκπληξη για μένα, οπότε έμεινα σοκαρισμένος συνέχισε. (Της είπαν ότι είναι συνηθισμένοι σε αυτό.)
Το βραβείο της Stewart αναγνωρίζει την ευρεία έρευνα ως πλανητής επιστήμονας, την οποία είπε ότι εμπνεύστηκε από την ανάγνωση μυθιστορημάτων επιστημονικής φαντασίας και την παρακολούθηση του "Star Trek" με τον πατέρα της. Στο κολέγιο, πήρε πτυχίο στην αστροφυσική και αποφάσισε να επικεντρωθεί στον σχηματισμό πλανητών.
Αλλά αντί να επιλέξει ένα συγκεκριμένο πρόβλημα για να αντιμετωπίσει, κατέληξε να ψάχνει για μια τεχνική - πειράματα συμπίεσης σοκ, τα οποία χρησιμοποιούν ένα μεγάλο κανόνι αέρα για να μιμηθούν τις συνθήκες κατά τη διάρκεια τεράστιων συγκρούσεων στο διάστημα. "Είμαι ένας από αυτούς τους επιστήμονες που περιπλανιέται στο ηλιακό σύστημα", δήλωσε ο Stewart. "Κανείς δεν μεγαλώνει σκέφτεται ότι θα τρέξει κανόνια για να ζήσει, οπότε αυτό είναι λίγο χτύπημα, έτσι;"
Η Stewart έχει πρόσβαση σε δύο όπλα, τα οποία έχουν μέγεθος 40 mm και 25 mm, στο δικό της ίδρυμα, και έχει βρει τρόπους πρόσβασης σε ακόμη υψηλότερης ισχύος εγκαταστάσεις στα Εθνικά Εργαστήρια Lawrence Livermore και Sandia (Και οι δύο εγκαταστάσεις διευθύνονται από το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ .) Αυτά τα μηχανήματα είναι αρκετά ισχυρά για να εκθέσουν δείγματα ορυκτών σε απίστευτα βίαιες πιέσεις - συνθήκες τόσο ακραίες όσο αυτές στην καρδιά του Δία - αρκετά καιρό ώστε οι επιστήμονες να μετρούν τι συμβαίνει μέσα.
Τα πειράματα σοκ-συμπίεσης λειτουργούν ως ένα είδος μηχανής χρόνου, μεταφέροντας τη Stewart και τους συναδέλφους της πίσω για να παρακολουθήσουν αυτά τα πρώτα γεγονότα του ηλιακού συστήματος απευθείας από την άνεση του εργαστηρίου. Η πιο γνωστή έρευνά της επικεντρώνεται στο τι συνέβη κατά τον σχηματισμό του φεγγαριού μας.
Τα πειράματα είναι λίγο λιγότερο αγχωτικά από ό, τι θα μπορούσε να είχε η αρχική επίδραση, είπε. "Η απόλυση του όπλου είναι ένα μεγάλο δράμα", είπε ο Στιούαρτ. "Είναι πολύς προγραμματισμός και προετοιμασία για μια αναλαμπή τρόμου." Αλλά όταν η αναλαμπή γίνεται ομαλά, τα πειράματα μπορούν να παράγουν μερικά πολύ ενδιαφέροντα δεδομένα - όπως τα αποτελέσματα που οδήγησαν τη Stewart και τους συναδέλφους της να αναθεωρήσουν την κορυφαία ιδέα των επιστημόνων για το πώς σχηματίστηκε το φεγγάρι.
Ο σημερινός κορυφαίος διεκδικητής για να εξηγήσει το φεγγάρι υποδηλώνει ότι ξέσπασε όταν ένα σώμα μεγέθους Άρη συγκρούστηκε με την πρώιμη Γη. Αλλά αυτή η εξήγηση έχει μια σοβαρή τρύπα σε αυτήν: η Γη και το φεγγάρι είναι χημικά σχεδόν πανομοιότυπα, τα οποία δεν μπορούν να εξηγηθούν από τον αντίκτυπο, εκτός εάν συγκρούονται δύο παρόμοια σώματα. [Η Σελήνη: 10 εκπληκτικά σεληνιακά γεγονότα]
"Όλα όσα υποθέτουν όλοι σχετικά με αυτό το στάδιο είναι λανθασμένα", είπε η Στιούαρτ, αυτή και ο τότε μεταπτυχιακός φοιτητής Simon Lock συνειδητοποίησαν καθώς εξέτασαν αυτά τα αρχικά αποτελέσματα του πειράματος.
Τα αποτελέσματα σύγκρουσης του Stewart δείχνουν μια εξήγηση που αποφεύγει τακτοποιημένα αυτό το πρόβλημα: ο τεράστιος αντίκτυπος δεν έκανε το φεγγάρι να σπάσει. Αντίθετα, προκάλεσε την εξάτμιση και των δύο αντικειμένων και στροβιλίστηκε σε ένα φευγαλέο αλλά τεράστιο φαινόμενο σε σχήμα ντόνατ, η ομάδα χαρακτήρισε μια συναισθησία. Η γη και το φεγγάρι εγκαταστάθηκαν από αυτό το θεωρητικό-αλλά-ποτέ-μη-δεινό σώμα, πανομοιότυπες συνθέσεις ανέπαφες.
"Αυτό που συνειδητοποιήσαμε ήταν ότι η Γη δεν έμοιαζε πια σαν πλανήτης", είπε ο Stewart. «Όταν το είδαμε για πρώτη φορά και συνειδητοποιήσαμε ότι άλλαξε πώς θα σχηματίσει το φεγγάρι, το ονομάσαμε δίσκο που δεν θα πέσει κάτω».
Χρειάστηκαν τέσσερα χρόνια για την ερευνητική ομάδα να συντάξει τα ευρήματα σε ένα έγγραφο που ένιωθαν άνετα να δημοσιεύουν. Οι επιστήμονες εξακολουθούν να κατακλύζουν το play-by-play που κατέληξε με τη Γη και το φεγγάρι, και η Stewart δεν σκοπεύει να εγκαταλείψει αυτήν τη συνομιλία παρά την πρόσφατη πτώση της.
«Λατρεύω τη δουλειά μου, δεν πρόκειται να εγκαταλείψω τη δουλειά μου», είπε ο Στιούαρτ. Εκτός από το να σπάσει τα μυστικά του φεγγαριού, έχει και άλλες ερωτήσεις που θέλει να αντιμετωπίσει, όπως η μελέτη τμημάτων του μανδύα της Γης που μπορεί να είναι αμετάβλητα πριν από τον τεράστιο αντίκτυπο. Συγκρίνει τη διαδικασία με ένα μαρμάρινο κέικ, αφήνοντας στροβιλισμούς της αρχικής συνταγής που μπορεί ακόμα να μελετηθεί.
Αλλά είπε ότι το βραβείο υποτροφίας θα της δώσει περισσότερη ευελιξία να είναι δημιουργική, στο πλαίσιο της έρευνάς της και πέραν αυτής. "Η υπόσχεση είναι απλώς να το κάνει νέο και συναρπαστικό και αυτό είναι", δήλωσε ο Stewart. "Αυτή είναι η μία χορδή που βάζω."
