211service.com
Paranooteffect gemeten in maan- en Martiaanse zwaartekracht
Neem een container met gemengde noten, schud deze en onderzoek de inhoud. De kans is groot dat de grootste noten, paranoten bijvoorbeeld, naar de top zijn gestegen.
Dit fenomeen wordt het paranooteffect genoemd en het is bekend dat het afhangt van een aantal factoren, zoals de grootte en vorm van de container, evenals de frequentie en amplitude van het schudden. Het algemene idee is echter dat het schudproces holtes creëert waarin kleinere, maar niet grotere deeltjes kunnen vallen. Dit dwingt grotere deeltjes naar het oppervlak.
Men denkt dat dit soort convectie een belangrijke rol speelt in granulaire media. Zo kan de textuur van bepaalde asteroïden alleen worden verklaard door het paranooteffect waarbij grotere deeltjes naar de oppervlakte worden gedwongen.
Een belangrijke vraag om dit proces te begrijpen, is hoe de verminderde zwaartekracht op andere astronomische lichamen het paranooteffect zou kunnen beïnvloeden.
Vandaag krijgen we een antwoord dankzij het werk van Carsten Guttler van de Braunschweig University of Technology in Duitsland en een paar vrienden.
Met een bewonderenswaardige plicht hebben deze jongens standaard paranooteffect-experimenten uitgevoerd in een gewoon laboratorium, maar ook op een A300 Airbus die parabolische bogen vliegt om zwaartekrachten op de maan en op Mars te simuleren. Hun experimentele apparatuur bestaat uit een shaker en een camera om vast te leggen wat er in hun doorzichtige experimentele container gebeurt.
Voor elke vlucht plaatsten Guttler en co een klein aantal groene glasparels van 8 mm op de bodem van de container, die ze vervolgens opvulden met kleinere glasparels van 1 mm.
Als de container begint te trillen, kunnen ze de beweging van de grotere groene kralen in de container zien.
De resultaten zijn eenvoudig (hoewel een beetje dubbelzinnig). Ze zeggen dat sterkere zwaartekrachten leiden tot een groter paranooteffect. In feite zeggen ze dat de relatie ruwweg lineair is - meer zwaartekracht zorgt ervoor dat de grote kralen sneller stijgen.
Met andere woorden, grote noten stijgen sneller op aarde dan op Mars of de maan (een zin die waarschijnlijk niet in veel wetenschappelijke artikelen voorkomt).
Dit is geen geheel grillig resultaat. Een beter begrip van het paranooteffect zou onze kennis van het oppervlak van Mars en de maan kunnen verbeteren. Bovendien kan een goed begrip van granulaire media en de manier waarop deze zich gedragen van cruciaal belang zijn als het gaat om het delven van asteroïden bij lage zwaartekracht.
Dit laatste scenario kan wat extra werk vergen. Guttler en co zeggen dat wanneer de zwaartekracht erg zwak is, andere krachten belangrijk worden, zoals cohesie tussen deeltjes. Dus de lineaire relatie die ze ontdekten, strekt zich mogelijk niet uit tot deze regimes van lage zwaartekracht.
Maar dat is net zo goed een reden om de lucht in te vliegen en nog een paar experimenten op een braakselkomeet te doen.
Referentie: arxiv.org/abs/1304.0569 : Granulaire convectie en het paranooteffect bij verminderde zwaartekracht