นักวิจัยกล่าวว่าไอเหล็กจากผลกระทบของจักรวาลในช่วงแรก ๆ ของโลกอาจทำให้เกิด "ฝนโลหะ" ที่ตกลงมาบนดาวเคราะห์ทารกแรกเกิด
การค้นพบใหม่นี้สามารถช่วยแก้ปัญหาความลึกลับเกี่ยวกับไฟล์การก่อตัวและวิวัฒนาการของโลกและดวงจันทร์ผู้ตรวจสอบกล่าว
ผลกระทบของจักรวาลมีบทบาทสำคัญในการวิวัฒนาการของระบบสุริยจักรวาล- ดวงจันทร์น่าจะเกิดจากซากปรักหักพังของการปะทะกันเมื่อ 4.5 พันล้านปีก่อนระหว่างโลกและวัตถุขนาดดาวอังคารที่เรียกว่า Theia -ระยะเวลาภาพถ่าย: โลกเกิดขึ้นได้อย่างไร-
โดยทั่วไปดาวเคราะห์จะเกิดจากชุดของผลกระทบระหว่างหินจนถึงขนาดของดาวเคราะห์น้อยที่รู้จักกันในชื่อ Planetesimals ความเร็วของการชนมักจะเริ่มช้า แต่ก็เร็วขึ้นเมื่อดาวเคราะห์เติบโตขึ้นมากขึ้นโดยมีการโจมตีบางส่วนเกิดขึ้นสูงสุดถึง 100,000 ไมล์ต่อชั่วโมง (160,000 กม./ชม.) แต่ในช่วงสุดท้ายของการก่อตัวของดาวเคราะห์เมื่อความเร็วอุณหภูมิและแรงกดดันที่เกี่ยวข้องนั้นสูงนักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ยังไม่มีแบบจำลองที่ดีในการอธิบายสิ่งที่เกิดขึ้นกับร่างกายที่ชนกัน
“ ปัญหาสำคัญอย่างหนึ่งคือวิธีที่เราจำลองเหล็กในระหว่างเหตุการณ์ผลกระทบเนื่องจากเป็นองค์ประกอบสำคัญของดาวเคราะห์และพฤติกรรมของมันมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อวิธีที่เราเข้าใจการก่อตัวของดาวเคราะห์กล่าวในแถลงการณ์- "โดยเฉพาะอย่างยิ่งมันเป็นเศษส่วนของเหล็กที่ระเหยกลายเป็นผลกระทบที่ไม่เป็นที่เข้าใจกันดี"
เมื่อวัตถุหินชนกับโลกด้วยความเร็วสูงผลกระทบสามารถสร้างคลื่นกระแทกแรงดันสูงที่บีบอัดและทำให้ความร้อนของพวกเขา หลังจากคลื่นกระแทกผ่านไปแล้วหากแรงดันไฟฟ้าช็อตนี้สูงพอวัสดุที่ถูกบีบอัดจะกลายเป็นไอ อย่างไรก็ตามไม่มีใครรู้ว่า Planetesimal's มีจำนวนเท่าใดแกนเหล็กจะกลายเป็นไอโดยผลกระทบ
เพื่อแก้ปัญหาความลึกลับนี้ Kraus และเพื่อนร่วมงานของเขาใช้ Z-Machine ของ Sandia National Laboratories ซึ่งเป็นแหล่งรังสีที่ทรงพลังที่สุดในโลกเพื่อตีกระสุนอลูมิเนียมด้วยแม่เหล็กเป็นตัวอย่างของเหล็กบริสุทธิ์ที่ความเร็วสูงถึง 50,000 ไมล์ต่อชั่วโมง (80,500 กม./ชม.)
นักวิทยาศาสตร์ค้นพบแรงดันช็อกที่จำเป็นในการระเหยเหล็กเป็นเพียงประมาณสี่สิบเจ็ดของการประมาณการทางทฤษฎี แรงดันช็อตที่ลดลงอย่างมากนี้หมายความว่าธาตุเหล็กจะถูกระเหยกลายเป็นไอในผลกระทบความเร็วสูงในระหว่างการก่อตัวของโลกมากกว่าที่เคยคิด
การศึกษาก่อนหน้านี้สันนิษฐานว่าเหล็กจากผลกระทบของจักรวาลเหล่านี้จะจมลงสู่แกนกลางของโลกอย่างรวดเร็ว Kraus กล่าว
การค้นพบใหม่นี้ชี้ให้เห็นว่า "ในช่วงที่มีผลกระทบความเร็วสูงที่เกิดขึ้นระหว่างการก่อตัวของดาวเคราะห์เหล็กจะกลายเป็นไอ" Kraus บอกกับ Live Science "เนื่องจากมันกลายเป็นไอมันจะขยายตัวในขนนกบนพื้นผิวโลกและฝนตกออกเป็นหยดเหล็กหยดเหล่านี้จะผสมกับเสื้อคลุมได้อย่างง่ายดายก่อนที่พวกเขาจะอพยพไปยังแกนกลางของโลกในที่สุด"
สิ่งนี้อาจทำให้เกิดความกระจ่างเกี่ยวกับการก่อตัวของโลกนักวิจัยกล่าว โดยเฉพาะ "สิ่งนี้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในวิธีที่เราคิดเกี่ยวกับกระบวนการเช่นการก่อตัวของแกนเหล็กของโลก" Kraus กล่าวในแถลงการณ์ "ช่วงเวลาของการก่อตัวแกนหลักของโลกสามารถกำหนดได้ผ่านลายเซ็นสารเคมีในเท่านั้นเสื้อคลุมโลกเทคนิคที่ต้องใช้สมมติฐานเกี่ยวกับการผสมเหล็กได้ดีเพียงใด ข้อมูลใหม่นี้เปลี่ยนการประมาณการของเราสำหรับช่วงเวลาที่แกนกลางของโลกเกิดขึ้น "
การค้นพบใหม่อาจอธิบายได้ว่าทำไมดวงจันทร์ถึงขาดวัสดุที่อุดมด้วยเหล็กแม้จะได้รับผลกระทบจากจักรวาลที่รุนแรงเช่นเดียวกัน นักวิจัยแนะนำว่าแรงโน้มถ่วงที่ต่ำกว่าของดวงจันทร์อาจป้องกันไม่ให้มันรักษาเหล็กส่วนใหญ่ที่เป็นไอหลังจากการชนกัน
ตอนนี้นักวิจัยกำลังทดลองใช้วัสดุเช่นโอลิวีน, ฟอร์สเตอร์และเพอริเคล-ส่วนประกอบที่ใหญ่ที่สุดของหุ่นของร่างกายหิน “ ด้วยชุดข้อมูลจากการทดลองเหล็กและการทดลองเกี่ยวกับวัสดุเสื้อคลุมหินเราจะมีความมั่นใจมากขึ้นในวิธีที่เราจำลองการชนความเร็วสูงที่เกิดขึ้นในระหว่างการก่อตัวของดาวเคราะห์” เขากล่าว
นักวิทยาศาสตร์ให้รายละเอียดการค้นพบของพวกเขาทางออนไลน์ในวันที่ 2 มีนาคมในวารสาร Geoscience Nature
ติดตามเรา@livescience-Facebook-Google+- บทความต้นฉบับเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์สด-
