Dieser Planetenforscher ist jetzt ein zertifiziertes Genie.

Es kommt nicht jeden Tag vor, dass man ein echtes Genie trifft – geschweige denn, dass man eines wird.

Aber genau das geschah mit Sarah Stewart, einer Planetenforscherin an der University of California, Davis, als sie eine der 25 Stipendiaten der MacArthur Foundation für 2018 wurde und fünf Jahre lang eine Finanzierung in Höhe von insgesamt 625.000 Dollar gewann, die nach eigenem Ermessen verwendet werden konnte. Die Gemeinschaft wurde notorisch als „Genius Grant“ bezeichnet, obwohl die Stiftung selbst den Begriff nicht verwendet.

„Ich saß da, wo ich jetzt an meinem Schreibtisch sitze, und ich mache normalerweise die Anrufer-ID-Screening-Sache, aber es war eine Chicagoer Nummer und ich dachte: „Oh, Chicago, das macht Spaß, also nehme ich das Telefon ab“, sagte Stewart zu Space.com. [Wie der Mond entstand: 5 wilde Mondtheorien]

Nachdem sich das Trio auf der anderen Seite mit der MacArthur Foundation identifizierte, „hörte ich einfach nichts, was als nächstes kam, weil ich vermutete, dass sie wegen dieser Sache anrufen würden, und es war eine völlige Überraschung für mich, also geriet ich in einen Schock“, fuhr sie fort. (Sie haben ihr gesagt, dass sie das gewohnt sind.)

Stewarts Auszeichnung würdigt ihre breit angelegte Forschung als Planetenforscherin, die ihrer Meinung nach vom Lesen von Science-Fiction-Romanen und dem Anschauen von „Star Trek“ mit ihrem Vater inspiriert wurde. Im College studierte sie Astrophysik und beschloss, sich auf die Planetenbildung zu konzentrieren.

Aber anstatt ein bestimmtes Problem zu lösen, fiel sie auf eine Technik ein – Schockkompressionsexperimente, bei denen eine große Luftkanone die Bedingungen bei riesigen Kollisionen im Weltraum nachahmt. „Ich bin einer dieser Wissenschaftler, die durch das Sonnensystem wandern“, sagte Stewart. „Niemand wächst auf und denkt, dass er Kanonen für seinen Lebensunterhalt benutzen wird, also ist das ein bisschen Zufall, oder?“

Stewart hat Zugang zu zwei Geschützen, die 40 mm und 25 mm messen, in ihrer eigenen Institution, und sie hat Wege ausgearbeitet, um noch leistungsfähigere Einrichtungen in den Lawrence Livermore und Sandia National Laboratories zu erreichen (beide Einrichtungen werden vom U.S. Department of Energy betrieben.) Diese Maschinen sind leistungsstark genug, um Mineralproben unglaublich heftigen Drücken auszusetzen – Bedingungen so extrem wie die im Herzen des Jupiter – lange genug, dass Wissenschaftler messen können, was im Inneren passiert.

Schockkompressionsexperimente fungieren als eine Art Zeitmaschine, die Stewart und ihre Kollegen zurückbringt, um diese frühen Ereignisse des Sonnensystems direkt aus dem Labor heraus zu beobachten. Ihre bekannteste Forschung konzentriert sich auf das, was während der Entstehung unseres Mondes geschah.

Die Experimente sind nur wenig weniger stressig, als die ersten Auswirkungen hätten sein können, sagte sie. „Das Abfeuern der Waffe ist ein großes Drama“, sagte Stewart. „Es ist eine Menge Planung und Vorbereitung für einen Schreckensblick.“ Aber wenn dieses Blinzeln reibungslos verläuft, können die Experimente einige zutiefst faszinierende Daten liefern – wie die Ergebnisse, die Stewart und ihre Kollegen dazu veranlasst haben, die führende Idee der Wissenschaftler über die Entstehung des Mondes zu überarbeiten.

Der aktuelle führende Kandidat zur Erklärung des Mondes schlägt vor, dass er abgebrochen wurde, als ein Mars-size-Körper mit der frühen Erde kollidierte. Aber diese Erklärung hat ein ernsthaftes Loch in ihr: Erde und Mond sind chemisch nahezu identisch, was durch den Aufprall nicht erklärt werden kann, es sei denn, zwei zufällig ähnliche Körper prallen aufeinander. [Der Mond: 10 überraschende Mondfakten]

„Alles, was jeder über diese Phase annimmt, ist falsch“, sagte Stewart, sie und ihr damaliger Doktorand Simon Lock erkannten, als sie sich diese ersten Experimentergebnisse ansahen.

Stewarts Kollisionsergebnisse deuten auf eine Erklärung hin, die dieses Problem sauber vermeidet: Der riesige Aufprall ließ den Mond nicht abbrechen. Stattdessen ließen sich beide Objekte verdampfen und zu einem flüchtigen, aber riesigen, donutförmigen Phänomen verwirbeln, das das Team eine Synestia nannte. Erde und Mond ließen sich jeweils aus diesem theoretisierten – aber nie gesehenen – Körper heraus nieder, identische Zusammensetzungen intakt.

„Was uns klar wurde, war, dass die Erde nicht mehr wirklich wie ein Planet aussah“, sagte Stewart. „Als wir das zum ersten Mal sahen und feststellten, dass es die Form des Mondes veränderte, nannten wir es die Scheibe, die nicht herunterfallen würde.“

Es dauerte vier Jahre, bis das Forschungsteam die Ergebnisse in eine Arbeit umwandelte, in der sie sich wohl fühlten. Wissenschaftler klären immer noch das Play-by-Play, das mit Erde und Mond endete, und Stewart beabsichtigt nicht, dieses Gespräch trotz ihres jüngsten Windfalls aufzugeben.

„Ich liebe meinen Tagesjob, ich werde meinen Tagesjob nicht aufgeben“, sagte Stewart. Neben dem Knacken der Geheimnisse des Mondes hat sie auch andere Fragen, die sie angehen möchte, wie das Studium von Teilen des Erdmantels, die gegenüber dem riesigen Aufprall unverändert bleiben können. Sie verglich den Prozess mit der Herstellung eines Marmorkuchens und hinterließ dabei Wirbel des ursprünglichen Rezeptes, die noch untersucht werden können.

Aber sie sagte, dass der Stipendienpreis ihr mehr Flexibilität geben wird, um kreativ zu sein, innerhalb ihrer Forschung und darüber hinaus. „Das Versprechen ist nur, es neu und aufregend zu machen und das war’s“, sagte Stewart. „Das ist die einzige Schnur, die ich draufsetze.“

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