Кога проектил или метеор ќе ја погоди Земјата, хаосот што го предизвикува на површината е очигледен, но што се случува под површината на Земјата, многу потешко може да се види.
Физичарите од Универзитетот Дјук, развиле техника што им овозможува да симулираат удар со голема брзина во вештачка почва и песок, во лабораториски услови, а потоа во „крупен план“ да погледнат што се случува под површината, на супер успорено движење.
Наодите што се објавени во „Physical Review Letters“, покажуваат дека материјалите како што се почвата и песокот всушност стануваат поцврсти кога ќе бидат посилно погодени.
Овие наоди помагаат да се објасни зошто обидите да се направат проектили што ќе пенетрираат подлабоко во почвата, ако едноставно се испукаат со поголема брзина, биле со ограничен успех, велат истражувачите. Проектилите всушност се соочуваат со поголем отпор и ќе сопрат побрзо, ако се зголеми нивната ударна брзина. Истражувањето може да води до подобра контрола на проектилите наменети за уништување на длабоки подземни непријателски бункери или подземни складишта за оружје.
За да направат симулација на удар од проектил или метеор во почва или песок, истражувачите исфрлиле метален проектил со заоблен врв од два метри височина во јама од перли.
За време на ударот, кинетичката енергија од проектилот се пренесува на перлите и се губи како што тие упаѓаат под површината, апсорбирајќи ја силата од ударот.
За да ги визуелизираат овие сили кога тие се оддалечуват од точката на ударот, истражувачите користеле перли од проѕирна пластика, која ја пренесува светлината различно кога е под притисок. Кога ќе се погледне низ поларизирани филтри, како тие што се користат во очилата за сонце, деловите кои се под најголем притисок се појавуваат како разгранети ланци од светлина, кои за време на ударот патуваат од една перла до друга, слично како што се „провлекува“ молњата на небото.
Металниот проектил паѓа во перлите со брзина од шест метри во секунда, или речиси 15 милји на час, но со користење на перли со различна цврстина, истражувачите успеале да добијат импулси кои поминуваат низ перлите со брзина од 67 до 670 милји на час.
Бидејќи секој удар бил премногу брз за да се види со голо око, истражувачите користеле видео камера која снима со голема брзина – 40 000 кадри во секунда. Кога ја погледнале успорената снимка, откриле дека мрежата од верижната сила што поминува низ перлите, многу варира во зависност од брзината на ударот. На помала брзина се појавува ретка мрежа во перлите, која го пренесува ударот, но на поголеми брзини, силата расте многу поекстензивно, што предизвикува ударната енергијата да се оддалечува од точката на ударот, многу побрзо отколку што претходно се претпоствуваше. Кога перлите се притиснати заедно, со голема брзина, помеѓу нив се создаваат нови контакти со што се зголемува цврстината на материјалот.
„Замислете да се обидувате да поминете низ соба преполна со луѓе. Ако се обидете да поминете побрзо отколку што луѓето можат да се реорганизираат за да ви направат пат, ќе се најдете заглавени помеѓу група гневни луѓе“ – велат истражувачите.
