Когда метеорит ударяет о землю, внешний ущерб заметен невооруженным глазом. Гораздо сложнее увидеть процессы, которые происходят под землей. Исследователям удалось имитировать метеоритный удар в лабораторных условиях и показать то, что происходит в момент столкновения небесного тела с землей в ее недрах. В ходе эксперимента выяснилось, что такие материалы как почва и песок от сильных ударов становятся крепче.
Исследователи из университета Дьюка (США) роняли металлический снаряд с закругленным концом с высоты 2,1 метра в емкость, наполненную пластиковыми шариками, которые должны были имитировать песок и почву. Во время столкновения кинетическая энергия снаряда передавалась шарикам и рассеивалась, когда они сталкивались друг с другом под поверхностью. Чтобы наглядно увидеть процессы, которые происходят в результате удара, ученые использовали шарики, сделанные из чистого пластика, который при давлении преломляет свет особым образом.
При просмотре через поляризационные фильтры, которые также используются в солнечных очках, участки наибольшего удара выглядели как разветвленные цепочки света. Эти «силовые цепи» после удара путешествуют от одного шарика к другому, подобно разрядам молнии.
Металлический снаряд, который выполнял в эксперименте роль метеорита, падал на шарики со скоростью 6 м/с. Используя шарики различной твердости, исследователи смогли произвести импульсы, которые проходили сквозь шарики на скорости от 27 до 270 м/с.
Удары были слишком быстры, чтобы увидеть их невооруженным глазом, поэтому ученые с помощью высокоскоростной камеры, которая делает до 40 тысяч кадров в секунду, записали видео. Обнаружилось, что ветвистая сеть силовых цепей, проходящая через шарики, отличалась в зависимости от скорости удара.
При низкой скорости падения «метеорита» шарики, передававшие друг другу импульсы были рассредоточены. На более высокой скорости силовые цепи становились более протяженными, что заставляло энергию удаляться от точки удара намного быстрее. Из-за повышенной скорости движения энергии между шариками формировались связи: они ближе прижимались друг к другу, что укрепляло материал.