垂直仪的使用方法有哪些(垂直仪的使用方法和步骤)

游客投稿 科学探索 2023-06-28 15:26

据报道,地球表面的70%被海洋覆盖。这么大量的水是从哪里来的?科学家对此提出了许多假设。你可能听说过地球的水起源于小行星的理论,即小行星通过撞击将水转移到极度干燥的早期地球。但是你可能认为小行星不能把所有的水带到地球上。然而,通过模拟小行星撞击事件,科学家们表示,这一假设很可能成立。

美国布朗大学的科学家发现,来自小行星的熔融岩石& ldquo锁住了大量的水。。这一现象不仅对地球的历史非常重要,对其他星球也是如此。& ldquo在其他行星系统中,如果撞击能够成功锁定正在生长的行星的水,那么我们完全有理由相信,许多行星的表面和内部都存在水,& rdquo研究作者Trick & middot特里克·戴利说。如果水是液体(不是蒸汽或冰的形式),那么,是的,你有目前已知的三种生命关键成分之一。& rdquo

& ldquo水和挥发物的来源和运输是行星科学的主要问题之一。Trick & middot戴利补充道。这些实验揭示了一种机制,通过这种机制,小行星可以将水输送到行星、卫星和其他小行星。这一过程始于太阳系形成初期,目前仍在继续。& rdquo

撞击实验留下的玻璃物质撞击实验留下的玻璃

研究人员用美国宇航局的& ldquo埃姆斯垂直射击场& rdquo(埃姆斯垂直炮靶场)进行模拟实验。这是一个垂直巨型炮,自20世纪60年代以来,它一直在帮助科学家研究阿波罗登月项目中高速撞击的效果。实验在真空中进行,研究人员使用2.5米长的垂直枪制作蛇纹石& ldquo项目符号& rdquo拍摄出来模拟小行星撞击。这些子弹的速度是普通子弹的两倍,达到每小时18000公里,向下45度击中一块没有水的火山岩& mdash& mdash代表我们早期的地球。

影响结果非常混乱,留下了很多& ldquo陨石& rdquo高温下冲击形成的碎屑、角砾岩(由许多较小的碎屑组成的岩石)和玻璃。根据最近在科学进展发表的研究结果,这三种成分都含有来自& ldquo小行星& rdquo支离破碎的水。陨石逸出的水蒸气可能被锁在角砾岩和玻璃的形成中。

Kathrin Altwegg解释说,一些科学家基于他们自己的模型研究结果,并不同意小行星给地球带来水的观点,而是宣称& ldquo所有的水分和挥发物在冲击下都会消失。。但是,这个实验表明& ldquo小行星确实有可能是地球水体的来源& rdquo。

没有参与这项研究的瑞士伯尔尼大学研究员凯瑟琳·阿尔特威格(Kathrin Altwegg)表示,这项实验及其结果非常出色。最重要的是,这说明了实用清晰的实验来验证理论是多么重要,而不仅仅是对模型的争论。

这个争论还会继续,一个实验或者一篇论文都不足以回答地球上的水从哪里来的问题。另外,这只是一个小范围的实验,并不是真正的陨石撞击,所以并不是对小行星水运输假说的完美验证。在太阳系形成初期,行星、原行星和小行星经常发生碰撞。布朗大学的这个实验表明,小行星很可能在碰撞过程中向早期地球转移了一些水。

美国航空航天局的“艾姆斯垂直枪靶场”NASA & ldquo;埃姆斯垂直射击场& rdquo

埃姆斯垂直射击场

随着计算机和处理器技术的发展,以数字形式模拟非常复杂的现象已经变得非常容易,但舒尔茨并不认为这些会取代垂直射击场。& ldquo我的一部分乐趣就是发现电脑做不到的事情,永远不会过时。& rdquo舒尔茨说。

美国宇航局埃姆斯垂直靶场的主体是一门2.5米长的垂直巨炮,是研究太阳系不同位置陨石撞击效应的有效工具。大多数岩石行星以及小行星和彗星都有大量或大或小的陨石坑,地壳因构造活动而再生,消除了各种太阳系碎片留下的长期痕迹。这种竖枪和普通枪不一样。枪管末端有弹药爆炸装置,能把氢气压缩到几百万倍大气压。当压缩气体释放时,子弹可以以每小时11265到24120公里的速度射出。高速摄像机将以每秒一百万帧的速度记录撞击效果。

在过去的50年里,垂直射击场帮助科学家解决了许多问题,例如为什么火星上的撞击痕迹与金星上的不同。布朗大学的Peter & middot彼得·舒尔茨(Peter Schultz)教授在射击场工作了30多年,进行了多次实验,模拟不同陨石成分造成的不同撞击效果。& ldquo模拟火星和金星的撞击是不一样的。火星稀薄的大气层会让撞击产生的物体向四面八方弹射,& rdquo舒尔茨说,& ldquo但是在金星上,大气压会阻止这些物体扩散,有点像高压锅。& rdquo