کوی دانش - kooy

برخورد یک شهاب سنگ یا موشک با زمین، چه تأثیری بر درون آن می گذارد؟

برخورد یک شهاب سنگ یا موشک با زمین، چه تأثیری بر درون آن می گذارد؟
25 فروردین
21:45 1394
روش های جدیدی برای شبیه سازی اثر برخورد موشک های پر سرعت و شهاب سنگ ها به خاک و ماسه، برای استفاده در آزمایشگاه بوجود آمده اند. این روش ها درک دقیق و بسیار آرامی از فرآیندهای زیر سطحی در هنگام برخورد به نمایش می گذارند. این پژوهش نشان میدهد خاک و ماسه در نخستین مراحل فشرده شدن، سخت تر و قدرتمند تر می شوند. این یافته ها می تواند برای کنترل و کاهش اثر موشک های نفوذی عمیق که برای تخریب زراد خانه های زیر سطحی و اماکن نظامی زیر زمینی طراحی می شوند، مفید واقع شوند.

تصویر فریم های گرفته شده با سرعت بالا از برخورد یک جسم فلزی با بستری از خاک مصنوعی، سنگ یا سنگ ریزه. تصاویر بالایی سرعت های کم، تصاویر ردیف میانی، سرعت های متوسط و تصاویر ردیف پایین سرعت های بالا را به نمایش می گذارند. تغییر سرعت ضربه که در هر فریم نشان داده شده است به توضیح پدیده سفت تر شدن در اثر ضربه، کمک شایانی می کند.

با برخورد یک شهاب سنگ یا موشک به زمین منطقه تخریب شده بالای سطح زمین کاملا مشخص است، اما تا کنون هیچ گزارش علمی از منطقه تخریب شده زیر سطحی انتشار نیافته است.

پژوهشگران دانشگاه Duke آمریکا، روشی را ابداع کرده اند که با استفاده از آن قادرند اثر ضربه را بر خاک و سنگ مصنوعی شبیه سازی و مراحل فرآیند برخورد در زیرزمین را با جزییات کامل و سرعت بسیار کم، به خوبی مشاهده کنند.

در گزارش آن ها که قرار است طی این هفته در نشریه "Physical Review Letters" به چاپ برسد، بر قدرتمندتر شدن خاک و سنگ در اثر فشرده شدن بر اثر ضربه تأکید شده است.

این یافته ها علت اصلی عدم موفقیت موشک های نفوذی عمیق در نفوذ با سرعت های بالاتر را توضیح میدهند. به طور کلی هر پرتابه ای که با سرعت بالاتر به زمین برخورد کند، کمتر موفق به نفوذ عمیق به درون زمین می شود.

این پژوهش که توسط آژانس کاهش تهدیدات نظامی آمریکا حمایت مالی می شود، برای دست یابی به درک بهتر از مکانیسم های نفوذ عمیق برای دستیابی به هدف های زیر زمینی نظیر ذراد خانه های نظامی زیر سطحی و اماکن نظامی مشابه طراحی شده است.

برای انجام این آزمایش، پژوهشگران یک پرتابه فلزی با سر گرد شده را از ارتفاع 7فوتی (213 سانتی متری) روی سطح آزمایش رها می کنند. با انجام این عمل انرژی سنتیک حاصل از برخورد از پرتابه به زیر سطح رسیده و آن ها را از قسمت انتهایی در هم فرو می برد و به این ترتیب انرژی حاصل از پرتابه در زیر سطح جذب می شود.

برای داشتن تصویری از حرکت انرژی از محل پرتاب تا محل فشرده شدن، پژوهشگران از سطحی استفاده کردند که از پلاستیک شفاف ساخته شده و قادر به انتقال نور به صورت های متفاوت در زمان فشرده شدن است. با استفاده از فیلترهای پلاریزه، نواحی که متحمل بیشترین میزان فشار شدند، زنجیره های به هم پیوسته ای از نور (زنجیرهای نیرو) به نمایش گذاشتند که این زنجیره های نوری پس از انتقال یک بخش به بخش دیگر، حرکت پیچ در پیچ همانند پخش نور در آسمان را به نمایش گذاشتند.

پرتابه فلزی با سرعتی حدود شش متر بر ثانیه روی سطح مورد نظر پرتاب شده است. استفاده از سطوح با درجه سختی متفاوت به پژوهشگران این امکان را می دهد که امواج حرکتی با سرعت های متفاوتی از 67 تا 670 مایل بر ساعت ( 107.826 تا 1078.26 کیلومتر در ساعت) را آزمایش کنند.

ضربات به قدری سریع هستند که با چشم غیر مسلح دیده نشوند، برای این منظور پژوهشگران از یک دوربین با سرعت 40 هزار فریم در ثانیه بهره برده اند. در بررسی حرکت آهسته مشخص شد شبکه زنجیره ای نیرو بسته به سرعت برخورد پرتابه، انواع مختلفی دارد. پرفسور Robert Behringer استاد فیزیک دانشگاه دوک آمریکا و از دست اندرکاران این پژوهش، انتقال مقادیر نیرو در شبکه ای از اجزای پراکنده را خاطر نشان ساخت. این در حالی است که در سرعت های بالاتر زنجیره های انتقال نیرو گسترش بیشتری می یابند و همین امر باعث انحراف انرژی برخورد از محل ضربه (سریع تر از مقادیر پیش بینی شده با مدل های قبلی)  می گردد. با فشرده شدن بیشتر، پیوندهای محکمتر و جدیدتری بین اجزای سنگ صورت می گیرد که همین امر باعث قدرتمندتر شدن و مستحکم تر شدن آن ها در هنگام برخورد پرتابه می شود.

Abram Clark پژوهشگر پسادکتری دانشگاه Yale در رشته مهندسی مکانیک در این باره می گوید: "تصور کنید که در حال عبور از بین ازدحام جمعیت هستید. اگر بخواهید با هُل دادن و کنار زدن مردم، راه خود را باز کنید و تصادفا سرعت عبور شما از سرعت آرایشِ دوباره یافتنِ آن جمعیت بیشتر باشد، در انتهای مسیر شما هم فشار زیادی به آن مردم عصبانی و هم به خودتان وارد آورده اید."

کلمات کلیدی

اشتراک

درباره نویسنده

یاور مشیرفر

یاور مشیرفر

Research Assistant on Paleoclimatology, Palaeoecology, Paleoceanography

http://www.pontocaspian.eu/program/project/project-a5

PRIDE "Drivers of Pontocaspian Biodiversity Rise and Demise" by Horizon 2020 EU

Brunel University of London

Contact: Yavar Moshirfar

Linkedin, Twitter, Google + and Skype

 

 

 

 

 

 

شما اولین نفری باشید که برای این خبر نظر میدهد
تصویر امنیتی



عبارت در تصویر را وارد کنید


مغز انسان برای حس کردن جهان پیرامونی از محاسبات بهره می گیرد

مغز انسان برای حس کردن جهان پیرامونی از محاسبات بهره می گیرد

شاید باور این موضوع برای افرادی که همیشه با ریاضیات مشکل داشتند سخت باشد که مغز انسان بدون اینکه خودِ فرد متوجه باشد بصورت دائمی مشغول انجام حجم گسترده ای از انواع محاسبات است و اتفاقاً اینکار را بسیار خوب هم انجام می دهد. شاهد این مدعا از دانشگاه پرینستون رسیده است. در یک مطالعه جدید محققان این دانشگاه نشان دادند که چگونه مغز ما انسانها، تمامی داده های بدست آمده از محیط اطراف را که توسط حواس مختلف جمع آوری شده است ترکیب می کند تا به یک ارزیابی نهایی از وضعیت برسد که به اخذ تصمیم ها و نوع رفتارهای ما منجر می شود. این موضوع به اینجا هم ختم نمی شود و اگر در طی این فرآیند داده های جدیدی وارد شوند، مغز انسان با انعطاف پذیری حیرت انگیزی آنها را در محاسبات خود وارد کرده و حتی نتیجه محاسبات را تغییر می دهد. برای بررسی بیشتر این موضوع با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
کاربرد گرافن به عنوان میکسر فرکانس

کاربرد گرافن به عنوان میکسر فرکانس

یک پروفسور، یک محقق فوق دکترا و یک دانشجوی ارشد بر روی ترامپولین (تشک پرش) پریدند! جمله فوق یک مزاح نیست بلکه آغازی برای توضیح تحقیقات جدید بر روی ماده شگفت انگیز گرافن است. گروهی به سرپرستی روبرتو د آلبا، دانشجوی ارشد فیزیک و Jeevak Parpia پروفسور و رئیس دپارتمان فیزیک، مقاله ای در Nature Nanotechnology راجع به کاربردهای دیگر برای این ماده روان، بسیار قوی و بسیار سبک منتشر کرده اند. در این تحقیق قابلیت استفاده از «تنش گرافن» بعنوان نوعی واسطه بین حالت های ارتعاشی که اجازه انتقال مستقیم انرژی از یک فرکانس به فرکانس دیگر را می دهد، نمایش داده شده است. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
اولین شواهد از همنوع خواری نئاندرتال ها در شمال اروپا

اولین شواهد از همنوع خواری نئاندرتال ها در شمال اروپا

وجود آثار و بقایای نئاندرتال ها در مناطقی که در بالای عرض 50 درجه شمالی قرار داشته باشند بسیار کم است و تا کنون نیز فقط در دو نقطه این شواهد بدست آمده است. یکی در منطقه فلدهافر آلمان و دیگری در اسپای بلژیک. مطالعه جدیدی که توسط دکتر هلن راجیر با همکاری آسیر گومژ اولیوینسا از UPV/EHU انجام گرفت باعث کشف بیشترین تعدادِ بقایای کشف شده از نئاندرتال ها در مناطق شمالی اروپا شد. در این مجموعه 5 تایی، بقایای اسکلتی 4 نوجوان (بالغ) و یک کودک به چشم می خورد که در منطقه Troisième caverne در گویت بلژیک کشف شده اند.

مطالعه متن کامل
تعیین محدودیت های موجود برای ساخت شنل نامرئی

تعیین محدودیت های موجود برای ساخت شنل نامرئی

محققانی از دانشگاه تگزاس در آوستین توانستند محدودیتهای اساسی بر سر عملکرد «شنل نامرئی کننده» را تعیین کنند. این شنل یک فناوری است که اجازه نامرئی شدن ویا تشخیص داده نشدن را به جسمِ درونش در برابر امواج رادیویی، امواج مایکروویو، نور مادون قرمز و نور مرئی می دهد. نظریه محققان تاکید می کند که استفاده از شنل برای پنهان کردن شیء درونش در مقابل یک موج خاص قابل انجام است لیکن پنهان کردن آن در برابر یک محیط پرنور (چراغانی) با طول موجهای مختلف بسیار سخت تر می شود که در این حالت تغییر اندازه شیء باعث تغییر فاکتورها و مشکلات بیشتر هم خواهد شد. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
در هنگام انقراض دایناسورها، پستانداران نیز تقریباً محو شدند

در هنگام انقراض دایناسورها، پستانداران نیز تقریباً محو شدند

بیش از نود درصد از انواع گونه های پستانداران در دوره کرتاسه (66 میلیون سال پیش) توسط همان دلایلی که دایناسورها را ازبین برد، از بین رفتند. این میزان بسیار بیشتر از آن بود که پیش از این تصور می شد. مطالعه ای که توسط محققان مرکز میلنر در دانشگاه بَث انجام شد و در نشریه Evolutionary Biology نیز منتشر گردید، مطرح می کند که همه انواع شناخته شده پستانداران که در انتهای دوره کرتاسه در آمریکای شمالی می زیسته اند، از بین رفته اند. نتایج این مطالعه نشان می دهد که این میزان معادل 93 درصد از انواع موجود در این دوره بوده است. این مطالعه همچنین بیان می کند که این انقراض، بسیار سریعتر از آنچه تصور می شد انجام گرفته است. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
"شبکه هراس" باعث استحکام اکوسیستم می شود

"شبکه هراس" باعث استحکام اکوسیستم می شود

بنا به مطالعه ای که به تازگی انجام گرفته، صرفاً شنیدن صدای ضبط شده گله ای از سگ های وحشی که در حالت تهاجمی بسر می برند، باعث شد تا راکون ها از جستجوی غذا در امتداد ساحل در چند جزیره کوچک امتناع بورزند. این مسئله به نوبه خود افزایش جمعیت جانورانی که طعمه راکون ها بودند مثل خرچنگها و ماهیها را به دنبال داشت. نتایج مطالعه مزبور کاربردهایی را برای سایر اکوسیستم هایی به همراه دارد که در آنها حیوانات موجود در رتبه های پایین ترِ زنجیره غذایی صرفاً با ذکر نام شکارگران برتر به خود می لرزند.

مطالعه متن کامل
طراحی بیمارستان بادبان سفید در شهر اقتصادی تونس توسط vasily klyukin

طراحی بیمارستان بادبان سفید در شهر اقتصادی تونس توسط vasily klyukin

معمار، vasily klyukin، با در نظرگرفتنِ تجربه آرامش به جای ترس، توسط بیماران، در چشمه آب گرم، در ساحل شهر اقتصادی تونس (TEC) کلینیک درمانی و بین المللی بیمارستان بادبان سفید را طراحی کرده است. سازه این بنای عظیم به شکل یک کشتی طراحی شده و با چهار بادبان بلند که آزمایشگاه ها ، مرکز مراقبت های پیشگیرانه و چشمه آبگرم را در خود جای میدهند، گسترده شده است. klyukin توضیح می‌دهد: "ما می‌خواهیم اولین بیمارستان جهان را بسازیم که هیچ کس از دیدن آن نترسد. من سال بعد به فضا پرواز خواهم کرد. شرایط سلامتی من هر 6 ماه بررسی می‌شود. به همین علت است که این احساس را به خوبی می شناسم. هر وقت که به ساختمان سفید بیمارستان نزدیک می‌شوم، هیچ احساس شادی ندارم، با این وجود می خواهم نشان دهم بیمارستان جایی است که در آن هیچ اتاق ترسناکی وجود ندارد.

مطالعه متن کامل
انقلابی در مهندسی سازه به وسیله دوربین هایی که صدا را "می بینند"

انقلابی در مهندسی سازه به وسیله دوربین هایی که صدا را "می بینند"

تیمی از محققان MIT، مایکروسافت و Adobe الگوریتمی ایجاد کرده اند که به آن ها اجازه می دهد تا سیگنال های صوتی را با استفاده از پردازش تصویر استخراج کنند. با بکارگیریِ این الگوریتم، حتی زمانی که فقط اطلاعات ویدیویی در دسترس است، صدا بازسازی می شود. اینکار تنها با استفاده از یک دوربین پر سرعت و الگوریتم پردازشی خاص انجام می شود و تیم اجرا کننده آزمایش قادر بود تا صداها را از اتاقی در فاصله 4.5 متری که دارای شیشه ضد صدا بود، استخراج نماید.

مطالعه متن کامل
انرژی تاریک و ماده تاریک کجاست؟

انرژی تاریک و ماده تاریک کجاست؟

درحال حاضر دو آزمایش روی کره زمین در جریان است که برای شناسایی خصوصیات مخفی انرژی تاریک و ماده تاریک طراحی شده اند، هر دوی این موارد پدیده هایی ناشناخته هستند که تقریبا 95 درصد از کیهان را تشکیل می دهند اما تاکنون به صورت مستقیم ردیابی نشده اند.

مطالعه متن کامل
مشکوک بودن ارتباط مصرف بالای ویتامین D و آمار مرگ ومیر بالا

مشکوک بودن ارتباط مصرف بالای ویتامین D و آمار مرگ ومیر بالا

مقدار ویتامین D در خون ما نباید خیلی زیاد و یا کم باشد. دانشمندان دانشگاه کوپن هاگن اولین دانشمندانی در دنیا هستند که ارتباط مابین حد بالای ویتامین D و مرگ عروقی و قلبی را نشان داده اند. در چهار چوب قواعد بهداشت عمومی، کمبود ویتامین D از زمانهای طولانی مهم بوده. برخی تحقیقات نشان داده که کمبود ویتامین D می تواند برای سلامت ما زیان آور باشد. به هر حال تحقیقات جدید از دانشگاه کوپن هاگن که تحقیقات قبلی را مورد بازنگری قرار داده برای اولین بار نشان می دهد که مقدار بالاتر از حد ویتامین D در خون ما، با ریسک مرگ با سکته و انسداد شرائین اکلیکی قلب در ارتباط است.

مطالعه متن کامل