再造月球的女人

S.Arah Stewart充满了理想的生活 - 它刚刚变得更甜。加州大学，戴维斯行星物理学家最近赢得了麦克阿瑟基金会奖学金，着名和非正式地称为“Genius Grant”，为她在地球月亮的起源上的工作，上层了数十年的理论。她被授予625,000美元。

“只是说，这是一个惊人的概念，”我们会让你有机会做某事，我们不会告诉你该怎么办。“这是非常不寻常的和释放，”她告诉鹦鹉螺，指拨款计划。她对该奖项所代表的认可感到特别激动。基金会将数十名候选人作为其审查过程的一部分。“我真正感受到的是对我同事的感激，”她说。“这真让我感动。”

鹦鹉螺在今年的世界空间周主题是“空间团结世界”期间，斯图尔特接受了采访。这迫使她写了一封信一首诗，使用主题作为标题。鹦鹉螺问道斯图尔特关于这一点，以及她的实验室实验如何复制行星碰撞的压力和温度，告知她的月球模型。

空间如何将我们聚集在一起？

这个世界空间周是在世界似乎突出的时候发生的。所以我写了我写的是什么作为对此的回应。空间探索和发现令人惊讶和新的东西是一种让大家在一起的一种方式，享受大自然的深刻美景。我希望我们花更多的时间谈论让我们在一起的东西。

像月亮一样。给我们简要介绍一下它的起源理论。

明年，2019年，是阿波罗月亮登陆的50周年。岩石样本使得阿波罗的任务基本上抛出了每一个以前的月亮的想法。在阿波罗的结果进入之前，名为Viktor Safronov的俄罗斯天文学家一直在开发行星如何发展的模型。他发现它们成长为这些子或原始行星大小的机构，然后将碰撞。然后独立地提出了几个不同的群体，巨大的影响使得月球从地球周围制成一个椎间盘。在过去的50年中，这种模型变得数量，预测性。模拟表明月亮应该主要从撞击原子地球的物体中制造。但阿波罗使命发现月球实际上是地球的双胞胎，特别是其在主要元素和同位素比例的地幔中：不同的重量元素就像在相同的丰富中存在的指纹。太阳系中的每一个小小星和行星都有不同的指纹，除了地球和月亮。所以巨大的影响假设是错误的。 It’s a lesson in how science works—the giant impact hypothesis hung on for so long because there was no alternative model that hadn’t already been disproven.

令人惊讶的是，当地球热，蒸发，迅速旋转时，它不是一个行星。

如何是你的月亮的诞生不同的建议呢？

我们改变了巨大的影响。通过改变它，我们特别删除了一个原始约束。最初的巨大撞击被提议用来确定地球一天的长度，因为角动量——线动量的旋转等价物——是一个守恒的物理量：如果我们在时间上倒退，月球会更接近地球。在月球长出来的时候，地球每天旋转五小时。因此，所有的巨型撞击模型都经过了调整，在巨型撞击发生后，地球每天有五个小时的时间。我们所做的是说，“如果有一种方法可以改变月球形成后的角动量呢？”这必须通过与太阳的动力相互作用来实现。这意味着我们可以更快地开始地球自转。我们在探索模型时发现，在巨大撞击后，地球每天有两到三个小时的时间。

对您的模型更快地旋转的地球是什么？

令人惊讶的是，当地球热，蒸发，迅速旋转时，它不是一个行星。除了在完全旋转的物体中，所有地球材料无法物理地保持的边界 - 我们称之为共旋转限制。超过共旋转限制的身体形成了一个新的对象，我们命名为句子，这是一种旨在代表连接结构的希腊推导的词。句子是一个不同的物体，而不是行星加上光盘。它具有不同的内部动态。在这种热蒸发状态下，圆盘中的热气体不能落在地球上，因为行星具有推动该气体的气氛。最终发生的是，通过向空间辐射形成句子的岩石蒸气冷却，在句子的外部形成岩浆雨，并且岩浆雨的雨量在岩石蒸汽内形成月亮，后来很酷，以便成为地球。

棘手的想法是如何出现的？

在2012年，Matija丘克和我发表了一篇论文，这是月亮的起源高自旋模型。我们改变了撞击事件，但我们没有意识到的影响后，事情是完全不同的。它只是没有我们曾经从模拟提取任何东西。但直到两年后，当我的学生西蒙锁定和我在看不同的地块，我们出了相同的仿真以前从未取得的地块，我们意识到，我们已经解释接下来发生的事情不正确。有一位诚实的尤里卡我们坐在一起讨论撞击后圆盘将如何围绕地球演化，并意识到它不是一个标准圆盘。这些联会可能已经在人们的计算机系统中存在了相当长的一段时间，但没有人真正将它们识别为不同的东西。

超出了月球的轨道电流的synestia的大小？

它本来可以更大。究竟有多大它是依赖于事件的能量，以及如何快速它旋转。我们没有对精确的约束，使月球，因为一系列synestias的可能使月球。

地球在句子状态是多久的？

联会很大，但持续时间不长。由于岩石蒸汽非常热，而我们在太阳系中的位置离太阳足够远，因此我们的平均温度比岩石蒸汽要低，因此，合成气冷却得非常快。因此，它可能会持续1000年左右，然后再看起来像一颗正常的行星。确切的持续时间取决于围绕地球的太阳系中发生了什么。为了成为长寿命的天体，它需要离恒星非常近。

那是什么击中原地球物体的大小？

我们不能告诉，因为各种大规模比率，冲击角度，冲击速度可以使句子具有足够的质量和角色的矛盾来制作月球。我不知道我们会肯定会确信究竟是什么打击我们。可能会有人限制可能性。这样做的一种方法是在地球上深入了解事件可能是多大的线索。深层地幔有化学示踪剂，表明地球也没有完全融化和混合，即使是月亮形成的事件。那些通过被称为海洋岛屿基础的地面到达的地面，有时叫披着羽毛，从核心地幔边界附近穿过整个地幔到表面。可能是可以用作过大的限制。因为地球和月亮在两个身体的壁橱里非常相似，所以可以用来确定什么是太小的事件。这将为我们提供一个可以满足许多不同影响配置的范围。

形成联会需要多少能量？

巨大的影响是极大的精力充沛的事件。就撞击的动能而言，事件的能量在几小时内释放。所涉及的力量与太阳的功率或光度相似。当你刚把太阳的能量倾倒进入这个星球时，我们真的不能想到地球。

联会有多常见？

事实上，我们认为，在岩石行星形成过程中，共生现象应该经常发生。我们还没有看过气态巨行星。有一些不同的物理发生在这些。但是对于像地球这样不断生长的岩石体，我们试图估计共有现象发生的频率。而对于宇宙中任何地方的地球质量体来说，在它生长的过程中，它至少有一次是一个联轴系。当身体变大时，形成联会的可能性增加。超级地球在某种程度上也应该是一个联会。

在蒸发后，目标只是转向灰尘，然后再次冷却。它们是非常破坏性的实验。

您说，在实验室中，行星地层达到的所有压力和温度都可以在实验室中访问。首先，让我们感受到这些压力和温度的大小，然后告诉我们如何在实验室中访问它们。

地球的中心是在几千度，并有数以百计的比表面压力约3万次以上压力的千兆帕斯卡的。木星的中心更热。中心的木星的压力可以暂时一个巨大撞击时抵达，因为尸体是碰撞在一起。一个巨大的冲击和木星的中心，大约在行星形成达到的压力和温度的限制：这样的程度几万，和地球的一万倍的压力。要复制的是，我们需要以产生达到压力和温度这些振幅的冲击波很快倾倒的精力投入到我们的岩石或矿物。我们用在地球主要矿物或岩石行星，因此，我们已经研究过铁，石英，镁橄榄石，顽火辉石，而这些不同的合金成分。其他人都研究了木星的氢氦混合物，ICES天王星和海王星。在我的实验室，我们有轻气炮，大炮本质。并且，使用压缩氢气，我们可以启动一个金属覆板，从字面上的薄圆盘每秒近8公里。我们可以在地球到达核心的压力，但我不能达到巨大的影响或范围木星在我的实验室的中心。 But the Sandia Z machine, which is a big capacitor that launches metal plates using a magnetic force, can reach 40 kilometers per second. And with the National Ignition Facility laser at Lawrence Livermore National Lab, we can reach the pressures at the center of Jupiter.

当他们拍摄时，传单盘子会发生什么？

在蒸发后，目标只是转向灰尘，然后再次冷却。它们是非常破坏性的实验。您必须对波浪本身进行实时测量以及它在数十纳秒内行驶有多快。我们可以转化为压力。我的团队花了很多时间开发测量温度的方法，并找到相界。导致月球起源的工作是专门研究蒸发地球材料所需要的，并确定岩石的沸点。我们需要知道什么时候会蒸发，以便计算某事将成为句子。

您如何使用您的实验结果？

我们的代码中的运行是一个星球的简化版本。通过我们的实验，我们可以模拟简化的星球来推断更复杂的化学体系。一旦我们确定了平均系统的压力温度，您可以向真正地球的多分量化学提出更详细的问题。在今年发表的月刊中，有两大篇大。一种巨大的影响的简化建模 - 它给了我们句子中的压力温度范围。然后是另一种看着系统的化学，从这些高压和温度和冷却，但现在使用更现实的地球建模。

从麦克阿瑟基金会拨打电话是什么喜欢的？

它确实出现了蓝色。他们在办公室里打电话给我，我回答了电话。另一端有三个人，他们说他们来自麦克阿瑟基金会。我知道它是什么，我停了下来，因为这是一个非常惊喜。对我来说，目前可能只是虚幻，这意味着它可能需要一些时间来真正陷入困境。

你怎么来研究行星物理？

我享受了科幻小说，不认为我将成为一名科学家。但是，虽然我在高中，但我有现象数学和物理教师。这真的抓住了我的兴趣，所以当我上大学时，我想成为一个物理专业。我很快了解到天文学家非常受欢迎的本科研究人员，因为这项工作非常能够对本科技能的人非常通便。我遇到了惊人的科学家，这引起了整个职业生涯。

你会怎么做，如果你不是一个科学家？

这很难。因为这是我的理想很长一段时间。在大学里，我做了很多剧院。比家庭作业更多的剧院。我所在的最好的戏剧体验是指导Sweeney Todd。这绝对是惊人的。所以我确实用一些嫉妒观看，因为我的一些朋友追求戏剧生活。这是你可能是渴望的东西，除了这是一条艰难的道路。

NASA庆祝其成立60周年。这是什么意思你作为一个科学家研究空间？

这感觉就像我们已经学到了很多超过60岁，因为我们现在已经有我们的一切第一次访问太阳系。但与此同时，我们完全感到惊讶每次我们在一个新的对象到达时间。因此，在某些方面我们仍然在行星科学的青春时期，我们正在试图找出基本知识。这是一个非常激动人心的时刻。我们仍然是一个非常大的增长曲线。

布莱恩·加拉赫是《事实》杂志的编辑，非常浪漫鹦鹉螺博客。跟着他在推特上@ Brianga11agher。