Сара Стюарт, ученый-планетолог из Калифорнийского университета в Дэвисе, использует инструменты, которые могут создавать мощные ударные волны, чтобы изучать, как образуются планеты.
(Изображение: © Copyright John D. и Catherine T. MacArthur Foundation - используется с разрешения)
Не каждый день вы встречаете истинного гения, а тем более становитесь им.
Но это именно то, что случилось с Сарой Стюарт, ученым-планетологом из Калифорнийского университета в Дэвисе, когда она стала одной из 25 стипендиатов Фонда Макартуров в 2018 году, выиграв пять лет финансирования на общую сумму 625 000 долл. США для использования по своему усмотрению. Общение известно как «грант гения», хотя сам фонд не использует этот термин.
«Я сидел там, где я сейчас нахожусь за своим столом, и я обычно делаю скрининг номера вызывающего абонента, но это был чикагский номер, и я подумал:« О, Чикаго, это весело, поэтому я подниму трубку » Стюарт сказал Space.com. [Как образовалась Луна: 5 диких лунных теорий]
После того, как трио на другом конце идентифицировало себя с Фондом Макартуров: «Я просто не слышал ничего следующего, потому что я догадался, что они об этом говорят, и это было для меня полной неожиданностью, поэтому я впал в шок "продолжила она. (Они сказали ей, что привыкли к этому.)
Награда Стюарт признает ее широкомасштабные исследования в качестве ученого-планетолога, который, по ее словам, был вдохновлен чтением фантастических романов и просмотром «Звездного пути» с ее отцом. В колледже она специализировалась в астрофизике и решила сосредоточиться на формировании планеты.
Но вместо того, чтобы выбрать конкретную проблему для решения, она в конечном итоге выбрала технику - эксперименты по ударному сжатию, в которых используется большая воздушная пушка для имитации условий во время гигантских столкновений в космосе. «Я один из тех ученых, которые бродят по Солнечной системе», - сказал Стюарт. "Никто не растет, думая, что они будут запускать пушки для жизни, так что это немного случайность, верно?"
У Стюарт есть два пистолета, размеры которых 40 и 25 мм, в ее собственном учреждении, и она разработала способы доступа к еще более мощным объектам в Ливерморской и Сандийской национальных лабораториях им. Лоуренса (оба объекта находятся в ведении Министерства энергетики США. .) Эти машины достаточно мощные, чтобы подвергать образцы минералов воздействию невероятно сильного давления - таких же экстремальных, как в сердце Юпитера, - достаточно долго, чтобы ученые могли измерить то, что происходит внутри.
Эксперименты по ударному сжатию действуют как своего рода машина времени, унося Стюарта и ее коллег назад, чтобы наблюдать за этими ранними событиями в солнечной системе прямо из комфорта лаборатории. Ее самые известные исследования посвящены тому, что произошло во время формирования нашей луны.
По ее словам, эксперименты лишь немного менее напряжены, чем это первоначальное воздействие. «Стрельба из пистолета - большая драма», - сказал Стюарт. «Это много планирования и подготовки к мгновению террора». Но когда это мигание проходит гладко, эксперименты могут дать некоторые очень интригующие данные - например, результаты, которые побудили Стюарт и ее коллег пересмотреть ведущую идею ученых о том, как образовалась луна.
Текущий ведущий претендент на объяснение Луны предполагает, что она сломалась, когда тело размером с Марс столкнулось с ранней Землей. Но в этом объяснении есть серьезная дыра: Земля и Луна химически почти идентичны, что не может быть объяснено воздействием, если два случайно совпадающих тела не столкнутся. [Луна: 10 удивительных лунных фактов]
«Все, что все думают об этой стадии, неверно», - сказала Стюарт, и она, и ее тогдашний аспирант Саймон Лок, поняли, глядя на эти первоначальные результаты эксперимента.
Результаты столкновения Стюарта указывают на объяснение, которое аккуратно избегает этой проблемы: гигантский удар не заставил луну разорваться. Вместо этого оба объекта испарились и превратились в мимолетное, но гигантское пончикообразное явление, которое команда окрестила синестией. Земля и Луна обосновались в этом теоретически, но никогда не замеченном теле, идентичные неповрежденные композиции.
«Мы поняли, что Земля больше не похожа на планету», - сказал Стюарт. «Когда мы впервые увидели это и поняли, что это изменило форму луны, мы назвали это диском, который не упадет».
Исследовательской группе потребовалось четыре года, чтобы превратить полученные результаты в документ, который они чувствовали себя комфортно опубликованным. Ученые до сих пор хэшируют игру за игрой, которая закончилась Землей и Луной, и Стюарт не намерена отказываться от этого разговора, несмотря на ее недавнее неожиданное падение.
«Я люблю свою дневную работу, я не собираюсь бросать свою дневную работу», - сказал Стюарт. В дополнение к раскрытию тайн Луны у нее есть и другие вопросы, которые она хочет решить, например, изучение частей мантии Земли, которые могут быть неизменными до того, как произойдет гигантский удар. Она сравнила процесс приготовления мраморного пирога, оставив завитки оригинального рецепта, которые еще можно изучить.
Но она сказала, что присуждение стипендии даст ей больше гибкости, чтобы быть креативным в своих исследованиях и за ее пределами. «Обещание - просто сделать его новым и захватывающим, и все», - сказал Стюарт. «Это единственная нить, которую я надеваю».
