小组焦点-博士生Jamie Wickham-Eade

每隔一段时间,我们将在这个博客上看到肯特大学影响小组成员之一正在进行的工作。开云体育主頁(欢迎您)开云体育app客服

首先出现在聚光灯下的是杰米,他是一名一年级的博士生,即将开始他的第二年,但他已经为他的项目准备了很多数据和计划。

继上一篇关于弹丸在高速撞击中的生存能力的文章之后,杰米的项目正在研究玄武岩弹丸在撞击时的破裂。

研究目的

他的主要研究目的是发现玄武岩弹丸在不同冲击速度下的生存状态,这导致了弹丸所经历的不同程度的冲击。

为什么弹丸碎片很重要?

在地球上的13个地点发现了抛射物质,可能在灶神星等小行星上形成黑暗区域,在月球上发现了非本土物质,并在陨石内部发现了抛射物质。因此,有明确的证据表明,抛射物可以在这些现实生活中的撞击中幸存下来,因此,了解不同类型的撞击材料的分解和生存能力可以帮助我们理解太阳系中物体的发展。

数据收集方法

他使用两级光气枪(见之前的帖子)以0.5至6.0 Km/s的速度向水目标发射玄武岩立方体(Jamie手射击)。

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水靶架上的水已准备好进入腔室

这可能不是一个现实的冲击,但它提供了预期的冲击压力范围的弹丸体验。

水被收集和过滤,以提取在撞击中幸存下来的玄武岩碎片。这些碎片是用扫描电子显微镜(SEM)测量和记录的,扫描电子显微镜可以对微米大小的玄武岩颗粒进行成像。

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杰米在实验室里研究他的弹丸~(来源-肯特大学)开云体育主頁(欢迎您)开云体育app客服

这里的大局是什么?

对玄武岩在高冲击压力下的生存能力进行了新的研究,以提高弹丸的存活率。这可以用来比较撞击不同太阳系天体时幸存的弹丸数量。此外,研究了随着峰值冲击压力的增加,累积碎片尺寸分布的演变。

杰米的作品将很快在即将到来的会议上展出弥合差距会议在德国弗里堡。

被遗忘的弹丸

在以超高速(约3公里/秒)撞击陨石坑的过程中,该事件经历了如此高的能量,由此产生的陨石坑提供了如此多的信息,但弹丸呢?

一个小小的弹丸能造成如此大的破坏,而且还能幸存下来,这似乎令人难以置信,但是,部分弹丸的幸存是一些关于宇宙起源的基本问题的理论所必需的我们自己的星球这个星球上的生命生源论的观点是值得研究的。

泛种论——认为生命存在于整个大学,并通过流星体、小行星、彗星和受污染的航天器分布。开云体育主頁(欢迎您)

在肯特大学撞击小组,我们开云体育主頁(欢迎您)进行了开云体育app客服一系列项目,调查不同材料在超高速撞击中的生存能力。

宇宙飞船的生存能力——太空垃圾

大多数宇宙飞船在行星上着陆时都力求安全着陆,即所谓的软着陆,这样飞船上的精密仪器就能完好无损,以便开始探索和科学研究。

好奇号漫游者使用天空起重机软着陆

然而,2005年的一个已知任务,叫做nasa深度撞击号有目的地撞击了彗星Tempel-1,以发现彗星的内部成分。撞击器的有效载荷由4%的铜和铝制成,重100公斤,以每秒10.2公里的速度撞击彗星。对撞击产生的碎片进行了分析,以发现更多彗星的内部成分。然而,该弹丸被认为在撞击过程中完全丢失了。

美国国家航空航天局/姓名/ UMD格式

深度撞击任务对坦普尔-1彗星的撞击点(NASA/JPL-Caltech/UMD)

然而,在肯特大学,我们调查了多少开云体育主頁(欢迎您)深度撞开云体育app客服击抛射物能够在撞击中幸存下来,并在彗星表面散落了铜物质。

我们使用铜球轴承,并以1 - 6公里/秒的速度将它们撞击到多孔的水冰中。撞击后,冰被融化和过滤,以便收集撞击幸存下来的任何物质。

我们的研究结论是,在10.2千米/秒的撞击速度下,大量物质幸存下来,达到原始质量的15%。

这是一个重要的结果,突出了我们自己的太空旅行可能对太阳系产生的影响,因为“庙-1”现在正带着一些来自地球的外来铜碎片旅行。这也突出了对航天器材料进行灭菌以防止行星体意外污染的重要性。

天体生物学-生物材料的生存能力

天体生物学是研究地球以外太阳系中生命或可能形成生命的区域。生源论的观点意味着生命必须在撞击过程中幸存下来,才能在新的环境中茁壮成长。

我们对这个想法很感兴趣,在我们小组组长马克·波切尔教授的带领下,研究了很长一段时间的生存能力简单有机物质细菌酵母缓步类甚至化石材料

在高达6公里/秒的撞击后发现的化石碎片

所有这些实验都使用含有有机物质的冷冻弹丸,然后将其撞击到海洋目标(水)中。然后收集和过滤水,并测试生物体的生活状态。

研究发现,缓步动物可以在高达4公里/秒的撞击中存活,
酵母菌在7.4 km/s的速度下存活概率为10^-3%
自然材料-自然空间材料的生存能力艾尔

当然,太空中的自然物质可以在撞击中幸存下来,而能够幸存下来的物质被称为陨石,然而,研究生存能力和撞击速度是一个有趣的领域。

我们在这个主题上做了很多工作,包括一些令人兴奋的正在进行的工作,研究玄武岩抛射材料的生存能力,这将形成一个自己的博客文章,所以请关注这个空间!

然而,如果你渴望了解更多,请检查工作由Joy et al., 2012埃斯帕格,2013在月球环形山中发现了抛射物质的证据

为什么科学要用大枪?

这里有谁看过世界末日?深度撞击?奥创时代的复仇者联盟?重力吗?

这些电影和其他许多电影都有一个主要的威胁小行星或彗星/月/,我们就说一个行星体/人造卫星,撞击地球或宇宙飞船,造成地球的毁灭和生命的终结,就像我们所知道的那样,类似于可怜的恐龙。

霸王龙是一个可怕的小行星猎手(alexhp RedBubble

两个天体在太空中碰撞的过程被称为撞击坑,自太阳系的早期历史以来,所有行星体都发生过这种碰撞。

这些动态事件所产生的撞击坑在太阳系的所有天体上都有发现,包括地球,并展示了我们太阳系的详细的不稳定历史,而且这样的事件至今仍在发生,每年有80万颗10克的陨石撞击地球。

土星的卫星土卫一

土星卫星土卫一的大型撞击坑-或死星....美国航天局/喷气推进实验室/ SSI

在肯特大学我们有一个非常开云体育主頁(欢迎您)特殊的开云体育app客服设备来研究不同物质之间的碰撞来模拟太阳系中发生的碰撞,我们有一个真了不起!

肯特大学的光气枪开云体育主頁(欢迎您)开云体育app客服

它是一种两级光气枪(LGG),可以在0.5到7公里/秒之间发射高达3平方毫米的材料,是的,这是每秒公里!

为什么这么快?这是为了达到与太空中物质相似的速度

LGG是如何运作的?

LGG的工作原理是两级机制,第一级使用步枪粉末在一个类似于普通枪支的霰弹枪的外壳内。当发射时,粉末燃烧释放的能量推动尼龙活塞前进,而不是金属子弹。

活塞沿着泵管向下运动,压缩存在的轻气体。这种气体的压缩增加了对破裂片的压力,直到它最终失效,压缩气体释放的压力推动含有弹丸材料的炮弹沿着膛线发射管穿过爆炸罐和光幕进入目标室,直到撞击目标材料。

选择气体的类型,通常是H或He,以及初始压力来产生所需的冲击速度。光幕用于计算弹丸的速度,使用下面的简单公式,因为我们知道两个光幕之间的距离和弹丸通过思想的时间。

速度=距离/时间

那么,为什么我们需要以如此高的速度发射小东西呢?

肯特大学使用LGG进行的研究是多种多样的,陨石坑与空间和地质科学的许开云体育主頁(欢迎您)多不同领域有关。开云体育app客服我们目前正在调查生物在撞击坑事件中幸存的可能性。我们最近还研究了利用撞击事件提供的能量合成氨基酸的方法。看看结果在这里

其他工作包括在撞击事件中发生的地质变化,包括撞击融化、水的流失。

下一篇博文将更详细地介绍使用LGG进行的研究。

所以,现在我希望你们知道为什么我们要用一把大枪来研究太阳系中已经发生和正在发生的撞击事件。

想知道更多吗?看看这些链接:

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