inslag10

Dat een meteorietinslag bovengronds flinke schade kan aanrichten, moge duidelijk zijn. Maar ook ondergronds gebeurt er van alles, zo tonen onderzoekers van Duke University nu aan.

De onderzoekers hebben een techniek ontwikkeld die ze in staat stelt om inslagen in grond, zand en gesteente in het laboratorium te simuleren en vervolgens in close-up en super-slowmotion te bestuderen wat die inslagen ondergronds bewerkstelligen. Dat schrijven ze in het blad Physical Review Letters.

Hier zie je wat er gebeurt als een metalen object in een kunstmatig bed van aarde, zand of gesteente valt en daarbij een lage snelheid (bovenste rij plaatjes), gemiddelde snelheid (middelste rij plaatjes) en hoge snelheid (onderste rij plaatjes) heeft. Afbeelding: Abram Clark.

Hier zie je wat er gebeurt als een metalen object in een kunstmatig bed van aarde, zand of gesteente valt en daarbij een lage snelheid (bovenste rij plaatjes), gemiddelde snelheid (middelste rij plaatjes) en hoge snelheid (onderste rij plaatjes) heeft. Afbeelding: Abram Clark.

Kralen
De onderzoekers zetten een bak met kralen neer. Die kralen waren geen gewone kralen: ze waren gemaakt van plastic dat afhankelijk van de druk waaraan het wordt blootgesteld ander licht afgeeft. Vervolgens lieten de onderzoekers een metalen projectiel met een rond topje vanaf een hoogte van iets meer dan twee meter in de bak met kralen vallen. Met behulp van een snelle camera keken ze wat er met de kralen gebeurde. Op de plekken waar de druk het grootst was, lichtten de kralen op. De druk reisde van de ene kraal naar de andere, zodat het lichtpatroon dat de onderzoekers zagen nog het meeste deed denken aan bliksemschichten.

Nieuwe inzichten
De eerste experimenten met deze techniek leveren al opvallende resultaten op. Zo blijkt dat materialen zoals zand en grond sterker worden naarmate de inslag krachtiger is. Dat kan verklaren waarom het harder en sneller laten inslaan van raketten er niet toe leidt dat die raketten zich dieper in de grond boren.

Wanneer de snelheid van een projectiel klein is, is het netwerk van kralen dat de druk verspreidt, klein. Wanneer de snelheid hoger ligt, worden de ‘bliksemschichten’ omvangrijker en reist de energie die tijdens de inslag vrijkomt veel sneller dan voorgaande modellen voorspelden. Terwijl de kralen tegen elkaar gedrukt worden, maken de kralen op meer punten contact en dat versterkt het materiaal. “Stel je voor dat je jezelf door een overvolle kamer probeert te verplaatsen,” legt onderzoeker Abram Clark uit. “Als je probeert om te rennen en jezelf sneller door de kamer te bewegen dan de mensen in die kamer zich kunnen herschikken, zul je veel druk moeten uitoefenen en uiteindelijk op een hoop boze mensen stuiten.”