Sarah Stewart, planetarna znanstvenica na kalifornijski univerzi v Davisu, uporablja instrumente, ki lahko ustvarijo močne udarne valove, da preučijo, kako se oblikujejo planeti.
(Slika: © Copyright John D. in Catherine T. MacArthur Foundation - uporablja se z dovoljenjem)
Ni vsak dan, ko srečaš dobrovernega genija - veliko manj postaneš to.
Točno to se je zgodilo s Sarah Stewart, planetarno znanstvenico na kalifornijski univerzi v Davisu, ko je za leto 2018 postala ena od 25 štipendistov MacArthurjeve fundacije, ki je dobila pet let financiranja v skupni višini 625.000 dolarjev, ki jih bo uporabila, vendar izbere. Štipendijo so sicer poimenovali "genijska donacija", čeprav fundacija sama po sebi ne uporablja izraza.
"Sedel sem tam, kjer sem zdaj za mizo, in ponavadi opravljam pregledovanje identifikacijskega klicatelja, toda to je bila številka v Chicagu in sem si mislil: 'Oh, Chicago, to je zabavno, zato bom dvignil telefon , "Je za Space.com povedal Stewart. [Kako je nastala Luna: 5 divjih lunarnih teorij]
Potem ko se je trio na drugem koncu identificiral z MacArthurjevo fundacijo, "samo nisem slišal ničesar, kar je sledilo, saj sem uganil, da kličejo o tej stvari, in to je bilo zame popolno presenečenje, zato sem šel v šok , «je nadaljevala. (Rekli so ji, da so tega že navajeni.)
Stewartova nagrada priznava njeno široko raziskovanje planetarnega znanstvenika, za katerega je dejala, da je z očetom brala znanstvenofantastične romane in gledala "Zvezdne poti". Na fakulteti je študirala astrofiziko in se odločila, da se bo osredotočila na oblikovanje planetov.
A namesto da bi se lotila določene težave, je na koncu padla za tehniko - poskusi kompresije, ki med velikanskimi trki v vesolje uporabljajo velik zračni top. "Sem eden teh znanstvenikov, ki se sprehaja po osončju," je dejal Stewart. "Nihče ne odraste, misleč, da bodo živeli topove, tako da je to malo napak, kajne?"
Stewart ima v svoji ustanovi dostop do dveh pušk, ki merita 40 mm in 25 mm, in razvila načine za dostop do objektov z večjo močjo v Lawrence Livermore in Sandia National Laboratories (Oba objekta vodi ameriško ministrstvo za energijo .) Ti stroji so dovolj močni, da lahko mineralne vzorce izpostavijo neverjetno silovitim pritiskom - razmeram, ki so tako ekstremni kot tisti v srcu Jupitra - dovolj dolgo, da lahko znanstveniki izmerijo, kaj se dogaja v notranjosti.
Eksperimenti za stiskanje udarcev delujejo kot nekakšen časovni stroj, s katerim so Stewart in njeni sodelavci odpeljali nazaj, da so si iz udobja laboratorija ogledali te zgodnje dogodke sončnega sistema. Njene najbolj znane raziskave se osredotočajo na dogajanje med nastankom naše lune.
Poizkusi so le malo manj naporni, kot bi lahko bil prvotni vpliv, je dejala. "Streljanje pištole je velika drama," je dejal Stewart. "Veliko je načrtovanja in priprave na trenutek groze." Ko pa ta trenutek mine gladko, lahko poskusi prinesejo nekaj globoko intrigantnih podatkov - kot so rezultati, zaradi katerih sta Stewart in njeni sodelavci preučili vodilno idejo znanstvenikov o tem, kako se je luna oblikovala.
Trenutni vodilni kandidat, ki razlaga luno, nakazuje, da se je zlomil, ko je truplo velikosti Marsa trčilo v zgodnjo Zemljo. Toda ta razlaga ima v sebi resno luknjo: Zemlja in Luna sta kemično skoraj enaki, česar udarca ne bi bilo mogoče razložiti, če dve naključno podobni telesi ne trčita. [Luna: 10 presenetljivih lunarnih dejstev]
"Vse, kar vsi domnevajo o tej stopnji, ni prav," je povedala Stewartova in njen takratni podiplomski študent Simon Lock, ko sta gledala tiste začetne rezultate eksperimentov.
Rezultati Stewartovega trka kažejo na razlago, ki se temu problemu lepo izogne: velikanski udar ni povzročil, da bi se Luna odpovedala. Namesto tega sta oba predmeta izhlapela in se vrtela v minljiv, a velikanski pojav v obliki krofa, ki ga je ekipa poimenovala sinestijo. Zemlja in luna sta se nastanili iz tega teoretiziranega, a nikoli vidnega telesa, enakih kompozicij nedotaknjenih.
"Zavedali smo se, da Zemlja v resnici ni več videti kot planet," je dejal Stewart. "Ko smo to prvič videli in ugotovili, da se je spremenila oblika lune, smo jo poimenovali disk, ki ne bo padel dol."
Raziskovalna skupina je potrebovala štiri leta, da je te ugotovitve predelala v prispevek, ki ga je počutila udobno. Znanstveniki še vedno širijo predvajanje, ki se je končalo z Zemljo in Luno, in Stewart kljub nedavnim sunkom ne namerava opustiti tega pogovora.
"Všeč mi je dnevna služba, ne bom več nehal delati," je dejal Stewart. Poleg tega, da razbija lune na skrivnosti Lune, ima tudi druga vprašanja, ki se jih želi spoprijeti, kot na primer preučevanje delov zemeljskega plašča, ki jih morda pred nesrečo ne bo spremenil. Postopek je primerjala z izdelavo marmornate torte in pustila vrtince izvirnega recepta, ki jih je še mogoče proučiti.
Vendar je dejala, da ji bo nagrada za štipendijo omogočila večjo prožnost, da bo ustvarjalna, tako v okviru raziskovanja kot tudi zunaj nje. "Obljuba je samo, da bo nova in vznemirljiva in to je to," je dejal Stewart. "To je ena vrvica, ki jo nataknem."
