Depuis sa formation il y a environ 4,5 milliards d'années, la planète Terre a été soumise aux impacts d'astéroïdes et de nombreux météores. Ces impacts ont joué un rôle important dans l'histoire géologique de notre planète et ont même joué un rôle dans l'évolution des espèces. Et tandis que les météores se présentent sous de nombreuses formes et tailles, les scientifiques ont découvert que beaucoup deviennent coniques une fois qu'ils pénètrent dans notre atmosphère.
La raison de cela est restée un mystère pendant un certain temps. Mais grâce à une étude récente menée par une équipe de chercheurs du laboratoire de mathématiques appliquées de l'Université de New York, ils ont découvert la physique qui conduit à cette transformation. En substance, le processus implique la fusion et l'érosion qui finit par se transformer
Les résultats ont été rapportés dans le journal Actes de l'Académie nationale des sciences (PNAS). L'étude a été dirigée par Leif Ristroph, professeur adjoint au Courant Institute of Mathematical Sciences (CIMS) de NYU, et a été assistée par Khunsa Amin et Kevin Hu (qui sont tous deux des étudiants de premier cycle de NYU) et Jinzi Huang - un doctorant de NYU à l'époque du travail.
En substance, les formes des météorites changent radicalement en raison du vol atmosphérique. Le processus crée une tonne de friction de l'air, qui à son tour fait fondre, éroder et remodeler la surface du météore. Alors que la plupart prennent une forme aléatoire, 25% deviennent des «météorites orientées» qui ressemblent à des cônes parfaits.
Certes, il existe de nombreux types de météores canoniques. Alors que certains basculent et dégringolent dans l'atmosphère et produisent des cônes minces ou étroits, d'autres tandis que les autres se balancent d'avant en arrière en larges cônes. Entre ceux-ci, vous avez des cônes qui volent parfaitement directement dans l'atmosphère avec leur sommet en tête. Comme Ristroph l'a expliqué dans un récent communiqué de presse de la NYU:
"Étonnamment, ces cônes" Boucle d'or "aux angles" juste à droite "correspondent exactement aux formes d'argile érodée résultant de nos expériences et de météorites coniques réelles ... En montrant comment la forme d'un objet affecte sa capacité à voler droit, notre étude jette un peu de lumière sur ce mystère de longue date sur la raison pour laquelle tant de météorites qui arrivent sur Terre sont en forme de cône.”
Pour les besoins de leur étude, l'équipe a mené plusieurs expériences de réplicateur à l'aide d'objets en argile attachés à une tige. Celles-ci ont servi de «fausses météorites» dont les modèles d'érosion ont été examinés au fur et à mesure qu'ils étaient sculptés par les courants d'eau. Finalement, ils ont été sculptés dans des cônes qui avaient la même forme que les météorites coniques.
Les objets en argile ont finalement été sculptés en cônes qui avaient la même angularité que les météorites coniques. Cependant, les chercheurs savaient que simuler véritablement les bonnes conditions, ils avaient besoin de plus que des objets qui étaient fixés en place. Lorsqu'elles volent dans notre atmosphère, les météorites sont libres de tourner, de basculer et de tourner, ce qui pose la question - qu'est-ce qui leur permet de garder une orientation fixe?
Pour répondre à cela, l'équipe a mené des expériences supplémentaires dans lesquelles elle a examiné comment les cônes de différentes formes se comportaient dans l'eau courante. Ce que l'on a découvert, c'est que les cônes étroits se retournent bout à bout tandis que les cônes plus larges flottent, mais les cônes «goldilocks» ont réussi à rester droits et droits.
Comme l'explique Ristroph, ces résultats n'expliquent pas seulement un mystère en cours entourant
«Ces expériences racontent une histoire d'origine pour les météorites orientées: les forces très aérodynamiques qui fondent et remodèlent les météorites en vol stabilisent également leur posture afin qu'une forme de cône puisse être sculptée et finalement arriver sur Terre. C'est un autre message intéressant que nous apprenons des météorites, qui sont scientifiquement importantes en tant que «visiteurs étrangers» sur Terre dont la composition et la structure nous renseignent sur l'univers. »
