ตั้งแต่ก่อตัวครั้งแรกเมื่อประมาณ 4.5 พันล้านปีก่อนดาวเคราะห์โลกได้รับผลกระทบจากดาวเคราะห์น้อยและอุกกาบาตมากมาย ผลกระทบเหล่านี้มีบทบาทสำคัญในประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยาของโลกของเราและยังมีบทบาทในการวิวัฒนาการสายพันธุ์ และในขณะที่อุกกาบาตมีรูปร่างและขนาดที่หลากหลายนักวิทยาศาสตร์ได้พบว่าหลายคนกลายเป็นรูปทรงกรวยเมื่อพวกเขาเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของเรา
สาเหตุของเรื่องนี้ยังคงเป็นปริศนาอยู่พักหนึ่ง แต่ต้องขอบคุณการศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้ดำเนินการโดยทีมนักวิจัยจากห้องปฏิบัติการคณิตศาสตร์ประยุกต์ของมหาวิทยาลัยนิวยอร์กได้คิดฟิสิกส์ที่นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงครั้งนี้ โดยพื้นฐานแล้วกระบวนการเกี่ยวข้องกับการหลอมและการกัดเซาะซึ่งจะเกิดขึ้นในที่สุด
ผลการวิจัยถูกรายงานในวารสาร การดำเนินการของ National Academy of Sciences (PNAS) การศึกษาครั้งนี้นำโดย Leif Ristroph ผู้ช่วยศาสตราจารย์ในสถาบันคณิตศาสตร์วิทยาศาสตร์ Courant (CIMS) ของ NYU และได้รับการช่วยเหลือจาก Khunsa Amin และ Kevin Hu (ทั้งสองคนเป็นนักศึกษาระดับปริญญาตรี NYU) และ Jinzi Huang - นักศึกษาปริญญาเอก NYU ในเวลานั้น ของการทำงาน
ในสาระสำคัญรูปร่างของอุกกาบาตเปลี่ยนไปอย่างมากเนื่องจากการบินในชั้นบรรยากาศ กระบวนการดังกล่าวสร้างแรงเสียดทานทางอากาศจำนวนหนึ่งซึ่งจะทำให้พื้นผิวของดาวตกหลอมละลายกัดกร่อนและก่อตัวใหม่ ในขณะที่ส่วนใหญ่กลายเป็นรูปแบบสุ่ม 25 เปอร์เซ็นต์ที่น่าแปลกใจกลายเป็น "อุกกาบาตที่มุ่งเน้น" ที่ดูเหมือนกรวยที่สมบูรณ์แบบ
เพื่อให้แน่ใจว่ามีอุกกาบาตบัญญัติหลายประเภท ในขณะที่บางพลิกและเกลือกกลิ้งผ่านบรรยากาศและผลิตกรวยเรียวหรือแคบอื่น ๆ ในขณะที่หินก้อนอื่น ๆ ไปมาเพื่อกรวยกว้าง ในระหว่างสิ่งเหล่านี้คุณมีกรวยที่บินตรงเข้าไปในบรรยากาศอย่างสมบูรณ์แบบด้วยจุดยอด ดังที่ Ristroph อธิบายไว้ในข่าวล่าสุดของ NYU:
“ น่าประหลาดใจกรวย 'Goldilocks' ของมุม 'ถูกต้อง' ตรงกับรูปร่างของดินที่ถูกกัดเซาะซึ่งเกิดจากการทดลองของเราและจากอุกกาบาตที่เกิดขึ้นจริงในรูปกรวย ... โดยแสดงให้เห็นว่ารูปร่างของวัตถุมีผลต่อความสามารถในการบินตรงอย่างไร แสงบางอย่างบนปริศนาอันยาวนานนี้เกี่ยวกับสาเหตุที่อุกกาบาตจำนวนมากที่มาถึงโลกถึงอยู่ รูปทรงกรวย.”
เพื่อประโยชน์ในการศึกษาของพวกเขาทีมได้ทำการทดลองเลียนแบบหลายครั้งโดยใช้วัตถุดินเหนียวที่ติดอยู่กับแกน สิ่งเหล่านี้ทำหน้าที่เป็น“ อุกกาบาตจำลอง” ของพวกเขาซึ่งมีรูปแบบการสึกกร่อนถูกตรวจสอบเมื่อถูกแกะสลักด้วยกระแสน้ำ ในที่สุดพวกเขาถูกแกะสลักเป็นกรวยที่มีรูปร่างเหมือนอุกกาบาตทรงกรวย
ในที่สุดวัตถุดินก็ถูกแกะสลักเป็นกรวยที่มีมุมเชิงมุมเท่ากับอุกกาบาตทรงกรวย อย่างไรก็ตามนักวิจัยรู้ว่าการจำลองสภาพที่ถูกต้องพวกเขาต้องการมากกว่าวัตถุที่ได้รับการแก้ไข เมื่อพวกเขาบินผ่านชั้นบรรยากาศของเราอุกกาบาตมีอิสระในการหมุนกลิ้งเกลือกและหมุนดังนั้นจึงทำให้เกิดคำถามขึ้น - อะไรที่ทำให้พวกเขาสามารถปรับทิศทางได้
เพื่อตอบคำถามนี้ทีมได้ทำการทดลองเพิ่มเติมซึ่งพวกเขาตรวจสอบว่ากรวยที่มีรูปร่างแตกต่างกันมีอาการอย่างไรในการไหลของน้ำ สิ่งที่ค้นพบก็คือกรวยแคบนั้นพลิกคว่ำในขณะที่ตัวที่กว้างกว่านั้นกระพือ แต่กรวย“ ทองคำ” ก็สามารถบินได้ตรงและเป็นจริง
ดังที่ Ristroph อธิบายการค้นพบเหล่านี้ไม่เพียง แต่อธิบายความลึกลับที่กำลังเกิดขึ้น
“ การทดลองเหล่านี้บอกเล่าเรื่องราวต้นกำเนิดของอุกกาบาตที่มุ่งเน้น: กองกำลังแอโรไดนามิกที่หลอมละลายและก่อตัวของอุกกาบาตที่ลอยอยู่ในอากาศยังคงทรงตัวเพื่อให้รูปทรงกรวยสามารถแกะสลักและมาถึงโลกในที่สุด นี่เป็นอีกข้อความหนึ่งที่น่าสนใจที่เราได้เรียนรู้จากอุกกาบาตซึ่งมีความสำคัญทางวิทยาศาสตร์ในฐานะ "ผู้เยี่ยมชมคนต่างด้าว" มายังโลกซึ่งองค์ประกอบและโครงสร้างบอกเราเกี่ยวกับจักรวาล "
