观看雨滴与小行星碰撞的现象 [慢动作视频]

观看雨滴与小行星碰撞的现象 [慢动作视频]

当雨水落在你家后院的泥土上时,每个水滴内部都会发生复杂的变化。撞击的能量会引起“冲击压缩”、“快速颗粒流”和“毛细相互作用”等现象。更别提雷诺流体动力学了!

如果你不知道这些意味着什么,没关系,因为科学家刚刚找到了一种更简单的方法来模拟雨滴撞击。据明尼苏达大学的一组研究人员称,雨滴撞击与小行星撞击非常相似。为了找出这一点,研究人员使用高速摄影和激光来测量当水滴入一堆微小玻璃珠时会发生什么。

在上面的视频中,水滴缓慢撞击沙粒,水平散开并形成一个小坑。然后水滴回缩,带走一层颗粒,然后反弹回来。在更高的撞击速度下,水滴在表面散开得更多,带走更多的沙子,这增加了水滴的重量并降低了跳跃的高度。

增加撞击能量会导致水出现手指状突起。这些突起会吸收太多粒子,导致回缩过程中断;它不再形成完美的球体。

在非常高的冲击速度下,手指状的突起会扩散得更远,并吸收足够多的沙砾,使其不再反弹。

了解水滴如何与小颗粒相互作用非常重要,因为它可以帮助科学家了解和控制土壤侵蚀和滴灌效果等问题。雨滴坑也被用来推断 27 亿年前地球的空气密度。

尽管小行星比雨滴大一百万倍(也是由岩石构成),但它们在撞击过程中能量的分布方式以及由此形成的陨石坑的形状非常相似。例如,研究人员发现陨石坑的深度与直径的比例约为 0:20,这与在月球、火星和水星上观察到的简单陨石坑的情况完全一致。

虽然小行星数据正在帮助明尼苏达州的研究人员模拟水滴的动态,但作者认为水滴数据也可能有助于模拟小行星撞击。这是因为当小行星撞上行星等大型物体时,极端的热量和压力会使小行星液化或蒸发。

作者警告不要将这两种现象联系得太紧密,因为小行星的撞击能量比雨滴高​​出 18 个数量级,因此可能存在不同的物理过程。“尽管如此,”他们写道,“这两种过程之间的惊人相似性表明它们可能具有共同的机制,值得进一步研究。”

<<:  明火烘烤的转基因栗子

>>:  土星五号为什么是黑白色的?

推荐阅读

把新鲜鸡蛋放在这个手工制作的木托盘里,放在柜台上

住在半乡村地区的好处之一是可以吃到新鲜鸡蛋。我认识的至少有四个人家的院子里养着母鸡,所以我和妻子可以...

试驾:2012 款宝马 3 系轿车

宝马推出全新 3 系时,都会引起轰动,因为过去 30 多年来,3 系一直是德国轿车的标杆。这也引发了...

量子物理学能解锁远距传物吗?

从空中城市到机器人管家,未来主义的愿景充斥着 PopSci 的历史。在“我们到达了吗?”专栏中,我们...

为什么你应该在智能手机上使用 Alexa

您需要适用于 Android 或 iOS 的 Alexa 应用程序来设置任何 Amazon Echo...

本周我们了解到的最奇怪的事情:有史以来最好的狗、小猫的种类和吃人尸体的蘑菇

本周你学到的最奇怪的事情是什么?好吧,不管是什么,我们保证如果你听 PopSci 的最新播客,你会得...

如何将活动标牌改造成猫咪收容所

流浪猫和政客有什么共同点?其实没有太多共同点,但他们可以互相帮助。每逢选举周期,路边和社区院子里都会...

卡里诺·科尼的魅力与评价:不容错过的动漫世界

Carino Coni:一个由可爱人物编织而成的舒缓世界电视动画《Karino Koni》于 201...

19 个你现在想收藏的免费在线工具

确实,现在有一款应用可以做几乎所有事情。但对于计算机而言,在 Windows 和 macOS 上安装...

在路易斯安那州的“癌症巷”,一个黑人社区与威胁其健康和历史的行业作斗争

2020 年 6 月,气温 90 华氏度,上午 11 点左右,几十人穿过密西西比河西岸路易斯安那州圣...

北溪 1 号和 2 号管道天然气泄漏至波罗的海

丹麦、瑞典和德国当局正在调查从俄罗斯到德国的两条穿过波罗的海的天然气管道发生的三起泄漏事件。北溪 1...

美国联邦通信委员会希望打击 SIM 卡交换这种常见的身份盗窃形式

美国联邦通信委员会 (FCC) 发布了拜登时代提出的首批网络安全规则。在提案中,FCC 解决了一个严...

让开,冥王星,DeeDee 是新(潜在的)矮行星

所有矮行星都是平等的,但有些矮行星比其他矮行星更平等。冥王星就是一个例子,它是世界上最受喜爱和最受关...

在 Minecraft 中内置一个可以正常工作的 iPhone

Minecraft 已经成为了无数充满挑战精神的实验的家园,从巨大的USS Enterprise模...

比利牛斯山高处的冲浪公园

巴斯克比利牛斯山脉的一个雾气弥漫的山谷高处,距离海洋数英里,四周环绕着青翠的绵羊牧场,这里是一处绝佳...

恐龙可能发出咕咕声,而不是咆哮声

与我们在电影中看到的巨大而可怕的吼叫相反,恐龙,即使是大型恐龙,也可能根本不会吼叫。正如我们现在知道...