Левитирующие шарики имитируют физику вращающихся астероидов

 

Левитирующие шарики

Кружащиеся элементы образуются в конгломерации и потом разрываются, как космические камни на куски

Некоторые астероидные объекты едва сдерживаются вместе.

  

Вместо твердых кусков породы астероиды "щебня" представляют собой свободные коллекции материала, которые могут раскалываться и разлетаться при вращении. Чтобы понять внутреннюю работу таких астероидов, команда ученых обратилась к левитирующим пластиковым шарикам. Бусины слипаются, образуя коллекции, которые могут вращаться и распадаться, сообщила физик Мелоди Лим из Чикагского университета 15 марта на заседании Американского физического общества в Чикаго.

Это похоже на танец, который имитирует физику образования астероидов, которая происходит слишком медленно, чтобы наблюдать в реальных космических камнях. Подобные "настольные" астероиды "сжимают явления, которые происходят на протяжении многих километров в течение сотен тысяч лет, до сантиметров и секунд в лаборатории", - сказал Лим. Результаты также сообщаются в статье, принятой в Physical Review X.

Лим и его коллеги использовали звуковые волны для левитации пластиковых бусин, которые превратились в двумерные сгустки. Акустические силы притягивают бусины друг к другу, имитируя гравитационное притяжение между кусочками мусора в космосе. Отдельные сгустки затем объединились аналогично тому, как астероиды, как считается, сцепляются друг с другом, чтобы расти.

Левитируемые звуковыми волнами пластиковые бусины диаметром около 150 микрометров собираются в слабо связанный 2-D конгломерат (показан на 1/50-й первоначальной скорости). При слишком быстром вращении одна такая структура деформируется, а затем распадается (показано на 1/70 - й первоначальной скорости).

Когда экспериментаторы давали структурам вращение с помощью звуковых волн, сгустки меняли форму выше определенной скорости, становясь удлиненными. Это может помочь ученым понять, почему астероиды "щебня" могут иметь странные структуры, такие как " волчки’, образованные астероидами Бенну и Рюгу.

В конце концов, быстро вращающиеся комки распались. Это наблюдение может помочь объяснить, почему астероиды обычно вращаются с определенной скоростью, но не выше.