Сара Стюарт, планетарний вчений з Каліфорнійського університету, штат Девіс, використовує інструменти, які можуть створювати потужні ударні хвилі для вивчення того, як утворюються планети.
(Зображення: © Copyright John D. and Catherine T. MacArthur Foundation - використовується з дозволу)
Це не кожен день, коли ти зустрічаєш добросовісного генія - набагато рідше стає таким.
Але саме так сталося з Сарою Стюарт, планетарною наукою з Каліфорнійського університету, штат Девіс, коли вона стала одним із 25 стипендіатів Фонду Макартура за 2018 рік, вигравши за п’ять років фінансування на загальну суму 625 000 доларів США, яке потрібно використати, але вона захоче. Суспільство, як відомо, отримало назву "геніальний грант", хоча сам фонд не використовує цей термін.
"Я сидів там, де зараз за своїм столом, і зазвичай роблю скринінг ідентифікатора абонента, але це був номер у Чикаго, і я подумав:" О, Чикаго, це весело, тому я підберу телефон ", - сказав Стюарт для Space.com. [Як Місяць утворився: 5 диких місячних теорій]
Після того, як тріо на іншому кінці ототожнили себе з Фондом Макартура, "я просто не чув нічого, що наступне, тому що я здогадався, що вони дзвонять про цю річ, і це було для мене повним сюрпризом, тому я впав у шок , - продовжувала вона. (Вони сказали їй, що звикли до цього.)
Нагорода Стюарта визнає її широкомасштабне дослідження планетарного вченого, яке, за її словами, надихнулося читанням романів з науково-фантастичної творчості та переглядом «Зоряного шляху» з батьком. У коледжі вона зайнялася астрофізикою і вирішила зосередитись на планетному утворенні.
Але замість того, щоб обрати конкретну проблему, вона врешті-решт потрапила на техніку - експерименти із стисканням ударів, в яких великі повітряні гармати імітують умови під час гігантських зіткнень у космосі. "Я один із таких вчених, який бродить навколо Сонячної системи", - сказав Стюарт. "Ніхто не підростає, думаючи, що вони збираються запускати гармати на життя, тож це трохи дива, так?"
Стюарт має доступ до двох знарядь, розмірами 40 і 25 мм, у власному закладі, і вона розробила способи доступу до споруд більш високої потужності в Національних лабораторіях Лоуренса Лівермора та Санді (Обидва об'єкти управляє Міністерством енергетики США .) Ці машини досить потужні, щоб піддавати зразки мінералів неймовірно жорстоким тискам - умовам, настільки ж екстремальним, як і серце Юпітера - досить довгим, щоб вчені могли виміряти те, що відбувається всередині.
Експерименти з стисканням ударів виступають як своєрідна машина часу, перевозячи Стюарт та її колег назад, щоб спостерігати за цими ранніми подіями Сонячної системи прямо з комфорту лабораторії. Її найвідоміші дослідження зосереджені на тому, що сталося під час формування нашого Місяця.
Експерименти лише трохи менш напружені, ніж це могло бути початковим впливом, сказала вона. "Стрільба з гармати - це висока драма", - сказав Стюарт. "Це багато планування та підготовки до мить терору". Але коли це моргання проходить плавно, експерименти можуть навести деякі глибоко інтригуючі дані - наприклад, результати, які призвели Стюарт та її колег до перегляду провідного уявлення вчених про те, як формувався Місяць.
Поточний провідний претендент на пояснення Місяця припускає, що він зірвався, коли тіло розміром з Марсом зіткнулося з ранньою Землею. Але в цьому поясненні є серйозна дірка: Земля і Місяць хімічно майже однакові, що не може бути пов'язано з впливом, якщо два випадково схожі тіла не стикаються. [Місяць: 10 дивних місячних фактів]
"Все, що всі припускають на цьому етапі, - це неправильно", - сказала Стюарт, вона та її аспірант Саймон Лок зрозуміли, коли вони дивилися на ті початкові результати експерименту.
Результати зіткнення Стюарта вказують на пояснення, яке акуратно уникає цієї проблеми: гігантський удар не спричинив зрив Місяця. Натомість це призвело до того, що обидва об'єкти випаровуються та перетворюються на швидкоплинне, але гігантське пончикоподібне явище, яке команда назвала синестією. Земля і Місяць осіли з цього теоретизованого, але ніколи не баченого тіла, однакових композицій неушкодженими.
"Ми зрозуміли, що Земля вже не схожа на планету", - сказав Стюарт. "Коли ми вперше побачили це і зрозуміли, що це змінило форму місяця, ми назвали його диском, який не впаде".
Минуло чотири роки, щоб науково-дослідна команда розробила отримані матеріали в публікації, яку вони почували комфортно. Вчені досі переробляють спектакль, який закінчився Землею та Місяцем, і Стюарт не має наміру відмовлятися від цієї розмови, незважаючи на нещодавнє падіння.
"Я люблю свою щоденну роботу, я не збираюся кидати свою денну роботу", - сказав Стюарт. Окрім розбиття таємниць Місяця, у неї є й інші питання, з якими вона хоче вирішуватись, як-от вивчення частин мантії Землі, які можуть бути незмінними до початку гігантського удару. Вона порівняла процес виготовлення мармурового торта, залишивши завитки оригінального рецепту, який ще можна вивчити.
Але вона сказала, що стипендійна премія надасть їй більшої гнучкості для творчості, як у межах своїх досліджень, так і за її межами. "Обіцянка полягає лише в тому, щоб зробити його новим і захоплюючим, і це все", - сказав Стюарт. "Це одна струна, яку я надягаю".
