Sarah Stewart นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์แห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียเดวิสใช้เครื่องมือที่สามารถสร้างคลื่นกระแทกอันทรงพลังเพื่อศึกษาว่าดาวเคราะห์ก่อตัวอย่างไร
(ภาพ: ©ลิขสิทธิ์ John D. และ Catherine T. MacArthur Foundation - ใช้เมื่อได้รับอนุญาต)
ไม่ใช่ทุกวันที่คุณพบอัจฉริยะที่แท้จริง - กลายเป็นน้อยมาก
แต่นั่นเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นกับ Sarah Stewart นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์แห่ง University of California เดวิสเมื่อเธอกลายเป็นหนึ่งในทุน 25 ทุนของ MacArthur Foundation ในปี 2561 ในปี 2561 ชนะเงินทุน 5 ปีเป็นจำนวนเงิน $ 625,000 แต่เธอเลือก การคบหานั้นได้รับการขนานนามว่าเป็น "ทุนอัจฉริยะ" แม้ว่ามูลนิธิเองจะไม่ใช้คำนี้
"ฉันกำลังนั่งอยู่ตอนนี้ฉันอยู่ที่โต๊ะทำงานของฉันและฉันมักจะทำสิ่งที่คัดกรองผู้โทรเข้า - ID แต่มันเป็นหมายเลขชิคาโกและฉันคิดว่า 'โอ้ชิคาโกที่สนุกฉันจะรับโทรศัพท์ สจ๊วตบอก Space.com [วิธีที่ดวงจันทร์ก่อตัว: 5 ทฤษฎีจันทรคติป่า]
หลังจากทั้งสามคนที่ปลายอีกฝ่ายระบุตัวเองกับมูลนิธิ MacArthur "ฉันแค่ไม่ได้ยินอะไรเลยที่เกิดขึ้นต่อไปเพราะฉันเดาว่าพวกเขาโทรมาหาสิ่งนี้และมันก็เป็นเรื่องประหลาดใจสำหรับฉันดังนั้นฉันจึงตกใจ เธอพูดต่อ (พวกเขาบอกเธอว่าพวกเขาคุ้นเคยกับสิ่งนั้น)
รางวัลสจ๊วตตระหนักถึงการวิจัยที่หลากหลายของเธอในฐานะนักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ซึ่งเธอบอกว่าได้รับแรงบันดาลใจจากการอ่านนิยายวิทยาศาสตร์และดู "Star Trek" กับพ่อของเธอ ในวิทยาลัยเธอเรียนวิชาดาราศาสตร์ฟิสิกส์และตัดสินใจที่จะมุ่งเน้นไปที่การก่อตัวดาวเคราะห์
แต่แทนที่จะเลือกปัญหาเฉพาะเพื่อจัดการเธอลงเอยด้วยเทคนิค - การทดลองการอัดแรงกระแทกซึ่งใช้ปืนลมขนาดใหญ่เพื่อเลียนแบบสภาพระหว่างการชนยักษ์ในอวกาศ “ ฉันเป็นหนึ่งในนักวิทยาศาสตร์เหล่านี้ที่เดินรอบระบบสุริยะ” สจ๊วตกล่าว “ ไม่มีใครคิดว่าพวกเขากำลังจะเรียกใช้ปืนใหญ่เพื่อหาเลี้ยงชีพดังนั้นนี่จึงเป็นเรื่องบังเอิญ
สจ๊วตสามารถเข้าถึงปืนสองกระบอกซึ่งมีขนาด 40 มม. และ 25 มม. ที่สถาบันของเธอเองและเธอพยายามหาทางเข้าถึงสิ่งอำนวยความสะดวกที่เหนือกว่าที่ Lawrence Livermore และ Sandia National Laboratories (โรงงานทั้งสองแห่งดำเนินการโดยกระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกา .) เครื่องจักรเหล่านี้มีพลังมากพอที่จะเปิดเผยตัวอย่างแร่จากแรงกดดันที่รุนแรงอย่างไม่น่าเชื่อ - สภาวะรุนแรงที่สุดเท่าที่เป็นหัวใจของดาวพฤหัสบดี - นานพอที่นักวิทยาศาสตร์จะวัดสิ่งที่เกิดขึ้นภายใน
การทดลองการบีบอัดแบบช็อตทำหน้าที่เป็นเครื่องย้อนเวลาถือสจ๊วตและเพื่อนร่วมงานของเธอกลับไปดูเหตุการณ์ระบบสุริยะยุคแรกเหล่านี้ได้จากความสะดวกสบายของห้องแล็บ การวิจัยที่รู้จักกันดีที่สุดของเธอมุ่งเน้นไปที่สิ่งที่เกิดขึ้นระหว่างการก่อตัวของดวงจันทร์ของเรา
การทดลองนั้นมีความเครียดน้อยกว่าการกระทบกระเทือนเล็กน้อยในเบื้องต้นเธอกล่าว “ การยิงของปืนเป็นละครสูง” สจ๊วตกล่าว "มันเป็นเรื่องการวางแผนและการเตรียมพร้อมสำหรับความหวาดกลัว" แต่เมื่อการกระพริบนั้นเป็นไปอย่างราบรื่นการทดลองสามารถสร้างข้อมูลที่น่าสนใจอย่างลึกล้ำเช่นผลลัพธ์ที่นำพาสจ๊วตและเพื่อนร่วมงานให้ยกเครื่องแนวคิดชั้นนำของนักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับวิธีที่ดวงจันทร์ก่อตัว
ผู้แข่งขันชั้นนำในปัจจุบันเพื่ออธิบายดวงจันทร์บ่งบอกว่ามันพังทลายเมื่อร่างขนาดดาวอังคารชนกับโลกยุคแรก แต่คำอธิบายนั้นมีหลุมที่ร้ายแรงในนั้น: โลกและดวงจันทร์มีลักษณะทางเคมีเกือบจะเหมือนกันซึ่งไม่สามารถรับผลกระทบจากการกระทบกระเทือนได้เว้นแต่ว่าร่างสองร่างที่มีความคล้ายคลึงกันเกิดการชนกัน [ดวงจันทร์: 10 ข้อเท็จจริงทางจันทรคติที่น่าแปลกใจ]
“ ทุกสิ่งที่ทุกคนสันนิษฐานเกี่ยวกับขั้นตอนนี้นั้นผิด” สจ๊วตกล่าวว่าเธอกับไซมอนล็อคนักศึกษาปริญญาโทแล้วเธอก็ตระหนักว่าพวกเขาดูผลการทดลองครั้งแรก
ผลการปะทะกันของสจ๊วตชี้ไปที่คำอธิบายที่หลีกเลี่ยงปัญหาได้อย่างเรียบร้อย: การกระแทกครั้งใหญ่ไม่ได้ทำให้ดวงจันทร์แตกออก แต่มันทำให้วัตถุทั้งสองกลายเป็นไอและหมุนไปเป็นปรากฏการณ์ที่ว่องไว แต่รูปยักษ์โดนัททีมเรียกมันว่า synestia โลกและดวงจันทร์ต่างกันออกไปจากร่างที่มี แต่ทฤษฏีที่ไม่เคยเห็นมาก่อน
“ สิ่งที่เรารู้คือโลกไม่ได้ดูเหมือนดาวเคราะห์อีกต่อไป” สจ๊วตกล่าว "เมื่อเราเห็นสิ่งนี้เป็นครั้งแรกและตระหนักว่ามันเปลี่ยนวิธีที่ดวงจันทร์จะก่อตัวเราเรียกมันว่าดิสก์ที่ไม่ล้มลง"
ทีมวิจัยใช้เวลาสี่ปีในการจัดทำข้อค้นพบให้เป็นกระดาษที่พวกเขารู้สึกสะดวกสบายในการเผยแพร่ นักวิทยาศาสตร์ยังคงคร่ำครวญแบบเล่นตามบทละครที่จบลงด้วยโลกและดวงจันทร์และสจ๊วตไม่ได้ตั้งใจจะละทิ้งบทสนทนานั้นแม้จะมีลมแรงเมื่อเร็ว ๆ นี้
“ ฉันรักงานประจำวันของฉันฉันจะไม่ออกจากงานประจำวันของฉัน” Stewart กล่าว นอกเหนือจากการถอดรหัสลับของดวงจันทร์เธอยังมีคำถามอื่น ๆ ที่เธอต้องการจัดการเช่นการศึกษาบางส่วนของแมนเทิลของโลกที่อาจไม่เปลี่ยนแปลงจากก่อนที่จะกระทบกับยักษ์ เธอเปรียบเทียบกระบวนการทำเค้กหินอ่อนโดยปล่อยสูตรดั้งเดิมที่ยังคงศึกษาได้
แต่เธอบอกว่ารางวัลมิตรภาพจะทำให้เธอมีความยืดหยุ่นในการสร้างสรรค์ในการวิจัยและอื่น ๆ “ สัญญาเป็นเพียงการทำให้มันใหม่และน่าตื่นเต้นและเป็นไปตามนั้น” สจ๊วตกล่าว "นั่นคือหนึ่งในสตริงที่ฉันใส่ไว้"
