Les météorites venant de l'espace sont de forme aléatoire, mais beaucoup d'entre eux, qui atterrissent sur terre comme des météorites, se trouvent être taillés en cônes. Les scientifiques ont maintenant compris comment la physique du vol dans l'atmosphère conduit à cette transformation.

La progression, découvert grâce à une série d'expériences de réplication au laboratoire de mathématiques appliquées de l'Université de New York, implique la fonte et l'érosion pendant le vol qui aboutit finalement à une forme idéale lorsque les météorites se précipitent dans l'atmosphère. Les résultats sont rapportés dans le journal Actes de l'Académie nationale des sciences (PNAS) .

"Les cônes minces ou étroits se retournent et tombent, tandis que de larges cônes voltigent et se balancent d'avant en arrière, mais nous avons découvert entre ceux-ci sont des cônes qui volent parfaitement droit avec leur pointe ou leur sommet en tête, " explique Leif Ristroph, professeur adjoint au Courant Institute of Mathematical Sciences de NYU, qui a dirigé l'étude. "Étonnamment, ces cônes « boucles d'or » aux angles « justes » correspondent exactement aux formes de l'argile érodée résultant de nos expériences et des météorites coniques réelles. »

"En montrant comment la forme d'un objet affecte sa capacité à voler droit, notre étude met en lumière ce mystère de longue date sur la raison pour laquelle tant de météorites qui arrivent sur Terre sont en forme de cône, " il ajoute.

Les forces derrière les formes particulières des météorites, qui sont des météores ou "étoiles filantes" qui survivent au vol enflammé à travers l'atmosphère et atterrissent sur Terre, ont longtemps été un mystère.

"Les formes des météorites ne sont pas comme dans l'espace, puisqu'ils sont en fait fondus, érodé, et remodelé par le vol atmosphérique, " explique Ristroph. " Alors que la plupart des météorites sont des 'blobs de forme aléatoire, ' étonnamment beaucoup—certains disent environ 25 pour cent—sont 'des météorites orientées, " et des échantillons complets de ceux-ci ressemblent presque à des cônes parfaits."

Pour explorer les forces qui produisent des météorites en forme de cône, les chercheurs, qui comprenait Jun Zhang, professeur de physique et de mathématiques au Courant Institute et à NYU Shanghai, météoroïdes répliqués voyageant dans l'espace extra-atmosphérique :objets en argile, attaché à une tige, servaient de "météorites fictives" qui s'érodaient en se déplaçant dans l'eau.

Les objets en argile retenus dans le courant d'eau ont finalement été sculptés en cônes de la même angularité que les météorites coniques, ni trop minces ni trop larges.

Cependant, les chercheurs ont reconnu les limites de cette conception expérimentale :contrairement aux objets en argile, les météoroïdes volants réels ne sont pas maintenus dans une position fixe et peuvent tourner librement, chute, et tourner. Cette distinction a soulevé la question suivante :qu'est-ce qui permet aux météorites de garder une orientation fixe et d'atteindre avec succès la Terre ?

L'équipe, qui comprenait également Khunsa Amin et Kevin Hu, les deux étudiants de premier cycle de NYU, et Jinzi Huang, un doctorant NYU au moment des travaux, puis ont mené des expériences supplémentaires dans lesquelles ils ont examiné comment des cônes de différentes formes tombaient dans l'eau. Ici, ils ont découvert que les cônes étroits se renversaient tandis que les cônes larges voletaient. Cependant, entre ces deux, il y a des formes de cône "juste à droite" qui volent tout droit.

"Ces expériences racontent une histoire d'origine pour les météorites orientées :les forces très aérodynamiques qui fondent et remodèlent les météorites en vol stabilisent également sa posture de sorte qu'une forme de cône puisse être sculptée et finalement arriver sur Terre, " observe Ristroph. " C'est un autre message intéressant que nous apprenons des météorites, qui sont scientifiquement importants en tant que "visiteurs extraterrestres" de la Terre dont la composition et la structure nous renseignent sur l'univers."