211service.com
Brazīlijas riekstu efekts, kas mērīts Mēness un Marsa gravitācijas apstākļos
Paņemiet trauku ar sajauktiem riekstiem, sakratiet to un pārbaudiet saturu. Pastāv iespēja, ka lielākie rieksti, piemēram, Brazīlijas rieksti, ir uzkāpuši uz augšu.
Šo parādību sauc par Brazīlijas riekstu efektu, un ir zināms, ka tā ir atkarīga no vairākiem faktoriem, piemēram, konteinera izmēra un formas, kā arī kratīšanas biežuma un amplitūdas. Tomēr vispārējā ideja ir tāda, ka kratīšanas process rada tukšumus, kuros var iekrist mazākas, bet ne lielākas daļiņas. Tas izspiež lielākas daļiņas uz virsmas.
Tiek uzskatīts, ka šāda veida konvekcijai ir svarīga loma granulētā vidē. Piemēram, noteiktu asteroīdu tekstūru var izskaidrot tikai ar Brazīlijas riekstu efektu, kurā lielākas daļiņas tiek izspiestas uz virsmas.
Galvenais jautājums, lai izprastu šo procesu, ir tas, kā samazināts gravitācijas spēks uz citiem astronomiskajiem ķermeņiem varētu ietekmēt Brazīlijas riekstu efektu.
Šodien mēs saņemam atbildi, pateicoties Kārstena Gutlera no Braunšveigas Tehnoloģiju universitātes Vācijā un dažu draugu darbam.
Apbrīnojami pildot pienākumus, šie puiši ir veikuši standarta Brazīlijas riekstu efekta eksperimentus parastajā laboratorijā, kā arī ar A300 Airbus, kas lido paraboliskiem lokiem, lai simulētu gravitācijas spēkus uz Mēness un Marsa. Viņu eksperimentālais aprīkojums sastāv no kratītāja un kameras, lai ierakstītu to, kas notiek viņu caurspīdīgajā eksperimentālajā konteinerā.
Pirms katra lidojuma Gutlers un kolēģi ievietoja nelielu skaitu 8 mm zaļu stikla pērlīšu konteinera apakšā, kuras pēc tam piepilda ar mazākām 1 mm stikla pērlītēm.
Kad tvertne sāk kratīties, viņi var redzēt lielāko zaļo lodīšu kustību traukā.
Rezultāti ir vienkārši (lai gan nedaudz neskaidri). Viņi saka, ka spēcīgāki gravitācijas spēki rada lielāku Brazīlijas riekstu efektu. Patiesībā viņi saka, ka attiecības ir aptuveni lineāras — lielāka gravitācija liek lielām lodītēm ātrāk pacelties.
Citiem vārdiem sakot, lielie rieksti uz Zemes aug ātrāk nekā uz Marsa vai Mēness (frāze, kas, visticamāk, neatradīsies daudzos zinātniskos rakstos).
Tas nav gluži dīvains rezultāts. Labāka izpratne par Brazīlijas riekstu efektu varētu uzlabot mūsu zināšanas par Marsa un Mēness virsmu. Turklāt laba izpratne par granulēto vidi un to darbību varētu būt ļoti svarīga, ja runa ir par asteroīdu ieguvi zemas gravitācijas apstākļos.
Šim pēdējam scenārijam var būt nepieciešams neliels papildu darbs. Guttlers un kolēģi saka, ka tad, kad gravitācija ir ļoti vāja, citi spēki kļūst svarīgi, piemēram, daļiņu kohēzija. Tātad lineārā sakarība, ko viņi atklāja, var neaptvert šajos zemās gravitācijas režīmos.
Bet tas ir tikpat labs iemesls, lai paceltos debesīs, lai veiktu vēl dažus eksperimentus ar vemšanas komētu.
Atsauce: arxiv.org/abs/1304.0569 : granulēta konvekcija un Brazīlijas riekstu efekts samazinātā gravitācijā