שרה סטיוארט, מדענית כוכבי לכת מאוניברסיטת קליפורניה, דייוויס, משתמשת בכלים שיכולים ליצור גלי הלם חזקים כדי ללמוד כיצד נוצרים כוכבי לכת.
(תמונה: © זכויות יוצרים ג'ון ד 'וקרן קתרין ט. מקארתור - השתמשו ברשות)
לא כל יום אתה פוגש גאון בנאמנות - הרבה פחות הופך לאחד.
אבל זה בדיוק מה שקרה לשרה סטיוארט, מדענית כוכבי לכת באוניברסיטת קליפורניה, דייוויס, כשהפכה לאחת מ -25 העמיתים של קרן מקארתור לשנת 2018, וזכתה בחמש שנות מימון בסך כולל של 625,000 דולר לשימוש בהן היא בחרה. המלגה זכתה לכינוי "מענק גאוני", למרות שהקרן עצמה אינה משתמשת במונח.
"ישבתי איפה שאני נמצא עכשיו ליד השולחן שלי, ואני בדרך כלל עושה את פעולת המיון המתקשר, אבל זה היה מספר של שיקגו וחשבתי 'אה, שיקגו, זה כיף, אז אני ארים את הטלפון' , "אמר סטיוארט ל- Space.com. [איך נוצר הירח: 5 תיאוריות ירח פראיות]
אחרי שהשלישייה בצד השני הזדהתה עם קרן מקארתור, "פשוט לא שמעתי שום דבר שהגיע אחר כך, כי ניחשתי שהם קוראים לדבר הזה וזה היה הפתעה מוחלטת בשבילי, אז נכנסתי לזעזוע ," היא המשיכה. (הם אמרו לה שהם רגילים לזה.)
פרס סטיוארט מכיר במחקר הרחב שלה כמדען פלנטרי, שלדבריה היה בהשראת קריאת רומני מדע בדיוני וצפייה ב"מסע בין כוכבים "עם אביה. בקולג 'היא התמחתה באסטרופיזיקה והחליטה להתמקד ביצירת כדור הארץ.
אבל במקום לבחור בעיה מסוימת להתמודד איתה, היא בסופו של דבר נפלה לטכניקה - ניסויים לדחיסת זעזועים, המשתמשים בתותח אוויר גדול כדי לחקות תנאים במהלך התנגשויות ענק בחלל. "אני אחד המדענים האלה שמסתובב במערכת השמש", אמר סטיוארט. "אף אחד לא מתבגר וחושב שהם ינהלו תותחים למחייתם, אז זה קצת קלוש, נכון?"
לסטיוארט יש גישה לשני תותחים, הנמדדים 40 מ"מ ו -25 מ"מ, במוסד שלה, והיא פיתחה דרכים לגישה למתקנים המונעים אפילו יותר במעבדות הלאומיות של לורנס ליברמור וסנדיה (שני המתקנים מנוהלים על ידי משרד האנרגיה האמריקני) .) מכונות אלה הן עוצמתיות מספיק כדי לחשוף דגימות מינרליות ללחצים אלימים להפליא - תנאים קיצוניים כמו אלו שבלב יופיטר - מספיק זמן כדי שהמדענים ימדדו מה קורה בפנים.
ניסויי דחיסת זעזועים משמשים כמעין מכונת זמן, ומביאים את סטיוארט ועמיתיה בחזרה לצפות באירועים אלה של מערכת השמש המוקדמת היישר מנוחות המעבדה. המחקר הידוע ביותר שלה מתמקד במה שקרה במהלך היווצרות ירחנו.
הניסויים הם מעט פחות מלחיצים ממה שההשפעה הראשונית הייתה יכולה להיות, אמרה. "ירי האקדח הוא דרמה גבוהה", אמר סטיוארט. "זה הרבה תכנון והכנה כהרף עין." אבל כשמצמוץ זה עובר בצורה חלקה, הניסויים יכולים לייצר נתונים מסקרנים מאוד - כמו התוצאות שהובילו את סטיוארט ועמיתיה לשפץ את הרעיון המוביל של מדענים לגבי התהוות הירח.
המתמודד המוביל כיום להסביר את הירח מציע שהוא התנתק כשגוף בגודל מאדים התנגש בכדור הארץ הקדום. אולם להסבר הזה יש חור רציני: כדור הארץ והירח כמעט זהים מבחינה כימית, דבר שלא ניתן להסביר בגלל ההשפעה אלא אם כן שני גופים דומים בצירוף מקרים מתנגשים. [הירח: 10 עובדות ירח מפתיעות]
"כל מה שכולם מניחים לגבי שלב זה אינו נכון," סטיוארט אמרה שהיא והסטודנט שלה אז סיימון לוק הבינו כשהם מסתכלים על תוצאות הניסוי הראשוניות.
תוצאות ההתנגשות של סטיוארט מצביעות על הסבר שנמנע ממנה בצורה מסודרת: ההשפעה הענקית לא גרמה לירח להתנתק. במקום זאת, היא גרמה לשני החפצים להתאדות ולהסתחרר לתופעה חולפת אך ענקית בצורת סופגנייה שהצוות כינה סינסטיה. כדור הארץ והירח התיישבו כל אחד מהגוף התיאורטי אך לא נראה מעולם, קומפוזיציות זהות שלמות.
"מה שהבנו הוא שכדור הארץ לא באמת נראה כמו כוכב לכת," אמר סטיוארט. "כשראינו זאת לראשונה והבנו שזה שינה את צורת הירח, קראנו לזה הדיסק שלא ייפול."
צוות המחקר לקח ארבע שנים לעצב את הממצאים לעיתון שהרגישו בנוח לפרסם. מדענים עדיין ממהרים את המשחק-אחר-כך שהסתיים עם כדור הארץ והירח, וסטוארט לא מתכוון לנטוש את השיחה הזו למרות נפילתה האחרונה.
סטיוארט אמר: "אני אוהב את עבודתי היום, אני לא מתכוון להפסיק את עבודתי." בנוסף לפיצוח סודות הירח, יש לה גם שאלות אחרות עליהן היא רוצה להתמודד, כמו ללמוד חלקים מהמלבוש של כדור הארץ שעשויים להיות ללא שינוי לפני ההשפעה הענקית. היא השוותה את התהליך להכנת עוגת שיש והשאירה מערבולות של המתכון המקורי שעוד ניתן ללמוד.
אך היא אמרה כי פרס המלגה יעניק לה גמישות רבה יותר להיות יצירתי, במסגרת המחקר שלה ומחוצה לה. סטיוארט אמר כי "ההבטחה היא פשוט להפוך אותה חדשה ומרגשת וזהו". "זה המיתר היחיד שאני שם עליו."
