Sarah Stewart, una scienziata planetaria dell'Università della California, Davis, utilizza strumenti in grado di creare potenti onde d'urto per studiare come si formano i pianeti.
(Immagine: © Copyright John D. e Catherine T. MacArthur Foundation - utilizzati con permesso)
Non capita tutti i giorni di incontrare un genio autentico, tanto meno diventarlo.
Ma è esattamente quello che è successo a Sarah Stewart, una scienziata planetaria all'Università della California, Davis, quando è diventata una delle 25 persone della MacArthur Foundation per il 2018, vincendo cinque anni di finanziamenti per un totale di $ 625.000 da utilizzare comunque lei scelga. La compagnia è stata notoriamente soprannominata "concessione geniale", sebbene la fondazione stessa non usi il termine.
"Ero seduto dove sono ora alla mia scrivania, e di solito faccio la cosa di screening dell'identificativo del chiamante, ma era un numero di Chicago e ho pensato: 'Oh, Chicago, è divertente, quindi prendo il telefono ", Ha detto Stewart a Space.com. [Come si è formata la luna: 5 teorie lunari selvagge]
Dopo che il trio dall'altra parte si è identificato con la MacArthur Foundation, "Non ho sentito nulla di quello che sarebbe successo dopo, perché immaginavo che stessero chiamando su questa cosa ed è stata una sorpresa per me, quindi sono rimasto scioccato ", ha continuato. (Le hanno detto che ci sono abituati.)
Il premio Stewart riconosce la sua vasta ricerca come scienziata planetaria, che secondo lei è stata ispirata dalla lettura di romanzi di fantascienza e dalla visione di "Star Trek" con suo padre. Al college, si è laureata in astrofisica e ha deciso di concentrarsi sulla formazione del pianeta.
Ma invece di scegliere un problema particolare da affrontare, ha finito per innamorarsi di una tecnica: esperimenti di compressione-shock, che utilizzano un grande cannone ad aria per imitare le condizioni durante le collisioni giganti nello spazio. "Sono uno di questi scienziati che vaga per il sistema solare", ha detto Stewart. "Nessuno cresce pensando di far funzionare i cannoni per vivere, quindi è un po 'un colpo di fortuna, vero?"
Stewart ha accesso a due pistole, che misurano 40 mm e 25 mm, nella sua stessa istituzione, e ha elaborato modi per accedere a strutture ancora più potenti a Lawrence Livermore e Sandia National Laboratories (Entrambe le strutture sono gestite dal Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti .) Queste macchine sono abbastanza potenti da esporre campioni di minerali a pressioni incredibilmente violente - condizioni estreme come quelle nel cuore di Giove - abbastanza a lungo da consentire agli scienziati di misurare ciò che sta accadendo all'interno.
Gli esperimenti di compressione degli shock agiscono come una sorta di macchina del tempo, portando Stewart e i suoi colleghi a guardare questi primi eventi del sistema solare direttamente dal comfort del laboratorio. La sua ricerca più nota si concentra su ciò che è accaduto durante la formazione della nostra luna.
Gli esperimenti sono solo un po 'meno stressanti di quello che l'impatto iniziale avrebbe potuto essere, ha detto. "Sparare con la pistola è un grande dramma", ha detto Stewart. "C'è molta pianificazione e preparazione per un battito di terrore." Ma quando quel battito di ciglia procede senza intoppi, gli esperimenti possono produrre alcuni dati profondamente intriganti, come i risultati che hanno portato Stewart e i suoi colleghi a rivedere l'idea principale degli scienziati su come si è formata la luna.
L'attuale principale contendente per spiegare la luna suggerisce che si sia interrotta quando un corpo delle dimensioni di Marte si scontrò con la Terra primitiva. Ma questa spiegazione ha un grave buco: la Terra e la Luna sono chimicamente quasi identiche, cosa che non può essere spiegata dall'impatto se due corpi simili per coincidenza non si scontrano. [La luna: 10 fatti lunari sorprendenti]
"Tutto ciò che tutti presumono su questo palcoscenico è sbagliato", ha detto Stewart e lei e il suo studente laureando Simon Lock hanno realizzato mentre guardavano quei risultati iniziali dell'esperimento.
I risultati della collisione di Stewart indicano una spiegazione che evita chiaramente quel problema: l'impatto gigantesco non ha causato la rottura della luna. Invece, causò la vaporizzazione di entrambi gli oggetti e il vortice in un fugace ma gigantesco fenomeno a forma di ciambella che il team chiamò sinestia. La Terra e la Luna si stabilirono ciascuna da questo corpo teorizzato ma mai visto, composizioni identiche intatte.
"Ciò che abbiamo realizzato è stato che la Terra non assomigliava più a un pianeta", ha detto Stewart. "Quando l'abbiamo visto per la prima volta e ci siamo resi conto che cambiava il modo in cui si sarebbe formata la luna, l'abbiamo chiamato disco che non sarebbe caduto."
Il team di ricerca ha impiegato quattro anni per trasformare i risultati in un documento che si sentivano a proprio agio con la pubblicazione. Gli scienziati stanno ancora analizzando il play-by-play che è finito con la Terra e la luna, e Stewart non ha intenzione di abbandonare quella conversazione nonostante la sua recente manna.
"Adoro il mio lavoro quotidiano, non ho intenzione di lasciare il mio lavoro quotidiano", ha detto Stewart. Oltre a svelare i segreti della luna, ha anche altre domande che vuole affrontare, come studiare parti del mantello terrestre che potrebbero essere invariate prima dell'impatto gigantesco. Ha confrontato il processo con la creazione di una torta di marmo, lasciando turbinii della ricetta originale che può ancora essere studiata.
Ma ha detto che il premio della compagnia le darà più flessibilità per essere creativo, all'interno della sua ricerca e oltre. "La promessa è solo di renderlo nuovo ed eccitante e basta", ha detto Stewart. "Questa è l'unica stringa che sto mettendo su di essa."
