Varje dag, Jorden bombarderas ständigt av cirka 100 ton fallande föremål från rymden, mestadels enkla damm- eller sandstora partiklar som förstörs när de träffar den övre atmosfären. Men mycket sällan, en bit som är tillräckligt stor för att överleva den intensiva inträdesvärmen lyckas falla ända ner till jordens yta, där dess galaktiska resa slutar med en gupp.

De flesta meteoriter är så små att de inte gör något i marken. Större stenar, dock, lämna sina spår i form av skålformade slagkratrar. Ett känt exempel är 50, 000-åriga Barringer Crater i Arizona, som är 1,2 kilometer över och 170 meter djup. Men slagkratrar har observerats inte bara på jorden; forskare har också spionerat på Merkurius, Venus och Mars, på vår egen måne, och på Jupiters och Saturnus månar.

En egenskap hos kratrar har förbryllat forskare i årtionden. En meteorits slagkraft förvandlar marken till pulver och kastar det pulvret högt upp i luften i en konformad bana. Det flygande pulvret lägger sig runt kratern och bildar en filt. Men varför är vissa filtar formade som strålar - de långa, radiella ränder som fläktar ut från kraterns mitt som ekrar på ett hjul?

I en ny studie publicerad i Fysiska granskningsbrev , forskare från Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University (OIST) har simulerat dessa utomjordiska effekter för att belysa hur dessa mystiska kraterstrålar bildas.

"Du kan inte göra en riktig krater med en riktig meteorit, "sade docent Pinaki Chakraborty, ledare för OISTs vätskemekanikenhet, "men du kan använda en analog för att simulera vad som händer." Ett utförligt studerat enkelt experiment ger den analogen:släppa en tung metallkula på en sandbädd; bollen kastar ut sand och bildar en krater omgiven av en filt. "Problemet är att dessa experiment inte producerar kraterstrålar, "sade prof Chakraborty.

Men det finns några nyfikna undantag. Det var inte förrän doktor Tapan Sabuwala från enheten för kontinuumfysik (Prof. Dessa experiment är populära i naturvetenskapsklasser. Jag märkte att några av deras experiment producerade kraterstrålar."

Så vad var det unika med dessa experiment? I ett ord:rörighet. Forskare jämnar vanligtvis ut sandbäddens yta innan de tappar bollen, men videorna visade skolelever som hoppade över det steget. Säker nog, när Dr Sabuwala upprepade experimentet med att droppa bollen med en ojämn yta, minimeteoriterna gjorde kraterstrålar. "Det var eureka-ögonblicket."

Det var fortfarande inte klart varför ojämna landskap fick kraterstrålar att bildas. Så laget genomförde ett andra experiment i en platt sandbädd präglad med ett regelbundet mönster av sexkantiga dalar. Vid påverkan, alla dalarna som rör vid bollens kant gav en stråle. Christian slaktare, en tekniker i OISTs vätskemekanikenhet, upprepade experimentet med olika variabler:"Vi ändrade bollens storlek, avståndet mellan dalarna, bollens fallhöjd, kornen i sängen, och så vidare, " sa Mr. Butcher. De enda variablerna som påverkade antalet strålar som producerades var storleken på bollen och avståndet mellan dalarna.

För en närmare titt på mekanismen bakom kraterstrålar, teamet övergick till datorsimuleringar. "Den träffande bollen skapar chockvågor i sängen, "säger prof Chakraborty." Stötvågorna fokuserar de utkastade sandkornen från dalarna längs radiella strimmor för att bilda strålar. "

Efter att ha lärt sig hur kraterstrålarna bildas, forskarna skapade en teoretisk modell för att förutsäga antalet strålar. Modellförutsägelserna stämde väl med minimeteoritexperimenten, gör det möjligt för forskarna att förutsäga hur strålmönster skulle se ut på de grova ytorna på riktiga planeter.

Och det fanns en annan spännande twist till deras modell:Den kunde också användas för att lära sig om meteoriterna som skapade kratrar. Baserat på hur många strålar en krater har, forskarna kan räkna ut diametern på meteoriten som skapade den.

"Vi kan titta på nästan vilken strålkrater som helst med den här modellen och lära oss om hur den tillverkades, " sa Prof Chakraborty.