Sarah Stewart, seorang saintis planet di University of California, Davis, menggunakan instrumen yang dapat membuat gelombang kejutan yang kuat untuk mengkaji bagaimana planet terbentuk.
(Imej: © Hak Cipta John D. dan Catherine T. MacArthur Foundation - digunakan dengan izin)
Tidak setiap hari anda bertemu dengan genius yang tulus - apalagi menjadi satu.
Tetapi itulah yang sebenarnya terjadi pada Sarah Stewart, seorang saintis planet di University of California, Davis, ketika dia menjadi salah satu dari 25 rakan Yayasan MacArthur untuk tahun 2018, memenangi dana selama lima tahun berjumlah $ 625,000 untuk digunakan namun dia memilih. Persekutuan ini terkenal sebagai "hibah genius", walaupun yayasan itu sendiri tidak menggunakan istilah itu.
"Saya duduk di tempat saya sekarang di meja saya, dan saya biasanya melakukan pemeriksaan skrining pemanggil-ID, tetapi itu nombor Chicago dan saya fikir, 'Oh, Chicago, itu menyenangkan, jadi saya akan mengangkat telefon , "Kata Stewart kepada Space.com. [Bagaimana Bulan Terbentuk: 5 Teori Lunar Liar]
Setelah ketiga-tiga mereka mengenal pasti Yayasan MacArthur, "Saya tidak mendengar apa-apa yang akan datang, kerana saya menduga bahawa mereka memanggil perkara ini dan itu adalah kejutan sepenuhnya bagi saya, jadi saya terkejut , "sambungnya. (Mereka memberitahunya bahawa mereka sudah biasa.)
Penghargaan Stewart mengiktiraf penyelidikannya yang luas sebagai saintis planet, yang menurutnya terinspirasi oleh membaca novel fiksyen ilmiah dan menonton "Star Trek" bersama ayahnya. Di kuliah, dia mengambil jurusan astrofizik dan memutuskan untuk fokus pada pembentukan planet.
Tetapi daripada memilih masalah tertentu untuk mengatasi, dia akhirnya jatuh pada teknik - eksperimen kompresi kejutan, yang menggunakan meriam udara besar untuk meniru keadaan semasa perlanggaran raksasa di angkasa. "Saya salah seorang saintis ini yang berkeliaran di sistem suria," kata Stewart. "Tidak ada yang membesar memikirkan mereka akan menjalankan meriam untuk mencari nafkah, jadi ini sedikit kebetulan, kan?"
Stewart mempunyai akses ke dua senapang, berukuran 40 mm dan 25 mm, di institusi sendiri, dan dia telah mencari jalan untuk mengakses kemudahan berkuasa lebih tinggi di Laboratorium Nasional Lawrence Livermore dan Sandia (Kedua-dua kemudahan dikendalikan oleh Jabatan Tenaga AS .) Mesin-mesin ini cukup kuat untuk mendedahkan sampel mineral kepada tekanan yang sangat ganas - keadaan yang sangat teruk seperti di jantung Musytari - cukup lama bagi para saintis untuk mengukur apa yang berlaku di dalamnya.
Eksperimen kejutan-kejutan bertindak sebagai mesin masa, membawa Stewart dan rakan-rakannya kembali untuk menonton peristiwa sistem suria awal ini dari keselesaan makmal. Penyelidikannya yang paling terkenal menumpukan pada apa yang berlaku semasa pembentukan bulan kita.
Percubaan hanya sedikit kurang tekanan daripada kesan awalnya, katanya. "Menembak senapang adalah drama yang tinggi," kata Stewart. "Ini banyak perancangan dan persiapan untuk sekejap keganasan." Tetapi ketika sekelip mata berjalan lancar, eksperimen dapat menghasilkan beberapa data yang sangat menarik - seperti hasil yang mendorong Stewart dan rakan-rakannya merombak idea utama para saintis tentang bagaimana bulan terbentuk.
Pesaing terkemuka saat ini untuk menerangkan bulan menunjukkan ia pecah ketika badan berukuran Mars bertabrakan dengan Bumi awal. Tetapi penjelasan itu mempunyai lubang yang serius di dalamnya: Bumi dan bulan secara kimia hampir sama, yang tidak dapat dipertanggungjawabkan oleh kesannya kecuali dua badan yang serupa bertembung. [Bulan: 10 Fakta Lunar yang Mengejutkan]
"Semua yang diandaikan oleh semua orang mengenai tahap ini adalah salah," kata Stewart bahawa dia dan pelajarnya yang kemudian lulus, Simon Lock menyedari ketika mereka melihat hasil eksperimen awal itu.
Hasil perlanggaran Stewart menunjukkan penjelasan yang dapat mengelakkan masalah itu dengan rapi: hentaman raksasa itu tidak menyebabkan bulan putus. Sebaliknya, ia menyebabkan kedua-dua objek tersebut menguap dan berpusing menjadi fenomena berbentuk donat yang sekilas tetapi pasukan itu digelar sebagai sinestia. Bumi dan bulan masing-masing menetap dari badan berteori-tetapi-tidak pernah dilihat ini, komposisi yang serupa masih utuh.
"Apa yang kami sedari adalah bahawa Bumi tidak kelihatan seperti planet lagi," kata Stewart. "Ketika kami pertama kali melihat ini dan menyedari bahawa ia mengubah bagaimana bulan akan terbentuk, kami menyebutnya cakera yang tidak akan jatuh."
Diperlukan empat tahun untuk pasukan penyelidik menyusun penemuan tersebut ke dalam makalah yang mereka rasa selesa untuk diterbitkan. Para saintis masih mencuba permainan demi permainan yang berakhir dengan Bumi dan bulan, dan Stewart tidak berniat untuk meninggalkan perbualan itu walaupun dia baru-baru ini tiba-tiba.
"Saya suka pekerjaan seharian saya, saya tidak akan berhenti dari pekerjaan harian saya," kata Stewart. Selain memecahkan rahsia bulan, dia juga mempunyai pertanyaan lain yang ingin dia atasi, seperti mempelajari bahagian-bahagian mantel Bumi yang mungkin tidak dapat berubah sebelum dampak raksasa. Dia membandingkan prosesnya dengan membuat kuih marmar, meninggalkan sekumpulan resipi asli yang masih boleh dikaji.
Tetapi dia mengatakan bahawa penghargaan fellowship akan memberi dia lebih banyak kelonggaran untuk menjadi kreatif, dalam penelitiannya dan seterusnya. "Janji itu hanya untuk menjadikannya baru dan menarik dan hanya itu," kata Stewart. "Itulah satu tali yang saya pakai."
