Sarah Stewart, một nhà khoa học hành tinh tại Đại học California, Davis, sử dụng các công cụ có thể tạo ra sóng xung kích mạnh mẽ để nghiên cứu cách thức các hành tinh hình thành.
(Ảnh: © Bản quyền John D. và Catherine T. MacArthur Foundation- được sử dụng với sự cho phép)
Không phải ngày nào bạn cũng gặp một thiên tài thực sự - ít trở thành một.
Nhưng đó chính xác là những gì đã xảy ra với Sarah Stewart, một nhà khoa học hành tinh tại Đại học California, Davis, khi cô trở thành một trong 25 nghiên cứu sinh của Quỹ MacArthur cho năm 2018, giành được năm năm tài trợ với tổng trị giá 625.000 đô la được sử dụng theo cách cô chọn. Học bổng nổi tiếng được mệnh danh là "tài trợ thiên tài", mặc dù bản thân nền tảng không sử dụng thuật ngữ này.
"Tôi đang ngồi ở chỗ tôi đang ngồi ở bàn làm việc và tôi thường làm công việc sàng lọc ID người gọi, nhưng đó là số Chicago và tôi nghĩ, 'Ồ, Chicago, thật vui, vì vậy tôi sẽ nhấc điện thoại , "Stewart nói với Space.com. [Cách mặt trăng hình thành: 5 lý thuyết mặt trăng hoang dã]
Sau khi bộ ba ở đầu bên kia tự nhận mình với Quỹ MacArthur, "Tôi không nghe thấy gì xảy ra tiếp theo, vì tôi đoán rằng họ đang gọi về điều này và đó là một điều hoàn toàn bất ngờ đối với tôi, vì vậy tôi đã bị sốc , "Cô tiếp tục. (Họ nói với cô ấy họ đã quen với điều đó.)
Giải thưởng của Stewart công nhận nghiên cứu trên phạm vi rộng của cô là một nhà khoa học hành tinh, mà cô nói được lấy cảm hứng từ việc đọc tiểu thuyết khoa học viễn tưởng và xem "Star Trek" với cha cô. Ở trường đại học, cô học chuyên ngành vật lý thiên văn và quyết định tập trung vào sự hình thành hành tinh.
Nhưng thay vì chọn một vấn đề cụ thể để giải quyết, cuối cùng cô lại rơi vào một kỹ thuật - thí nghiệm nén sốc, sử dụng một khẩu pháo không khí lớn để bắt chước các điều kiện trong các vụ va chạm khổng lồ trong không gian. "Tôi là một trong những nhà khoa học đi lang thang khắp hệ mặt trời", Stewart nói. "Không ai lớn lên nghĩ rằng họ sẽ chạy đại bác để kiếm sống, vì vậy đây là một chút của một con sán, phải không?"
Stewart có quyền truy cập vào hai khẩu súng có kích thước 40 mm và 25 mm tại cơ sở của mình và cô đã tìm ra cách để tiếp cận các cơ sở năng lượng cao hơn tại Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore và Sandia (Cả hai cơ sở đều do Bộ Năng lượng Hoa Kỳ điều hành .) Những cỗ máy này đủ mạnh để đưa các mẫu khoáng sản vào áp lực cực kỳ dữ dội - điều kiện khắc nghiệt như ở trung tâm của Sao Mộc - đủ lâu để các nhà khoa học đo lường những gì đang xảy ra bên trong.
Các thí nghiệm nén sốc hoạt động như một cỗ máy thời gian, mang theo Stewart và các đồng nghiệp của cô ấy để theo dõi các sự kiện hệ mặt trời đầu tiên này ngay từ phòng thí nghiệm. Nghiên cứu nổi tiếng nhất của cô tập trung vào những gì đã xảy ra trong quá trình hình thành mặt trăng của chúng ta.
Các thí nghiệm chỉ bớt căng thẳng hơn một chút so với tác động ban đầu có thể có, cô nói. "Bắn súng là kịch tính cao", Stewart nói. "Đó là rất nhiều kế hoạch và chuẩn bị cho một chớp mắt khủng bố." Nhưng khi chớp mắt diễn ra suôn sẻ, các thí nghiệm có thể tạo ra một số dữ liệu hấp dẫn sâu sắc - giống như kết quả khiến Stewart và các đồng nghiệp của cô đại tu ý tưởng hàng đầu của các nhà khoa học về cách mặt trăng hình thành.
Ứng cử viên hàng đầu hiện nay để giải thích về mặt trăng cho thấy nó vỡ ra khi một vật thể có kích cỡ sao Hỏa va chạm với Trái đất sơ khai. Nhưng lời giải thích đó có một lỗ hổng nghiêm trọng: Trái đất và mặt trăng gần giống nhau về mặt hóa học, điều này không thể được tính bằng tác động trừ khi hai cơ thể giống nhau ngẫu nhiên va chạm vào nhau. [Mặt trăng: 10 sự kiện âm lịch đáng ngạc nhiên]
"Mọi thứ mà mọi người đều cho là về giai đoạn này là sai", Stewart cho biết cô và sinh viên tốt nghiệp lúc đó Simon Lock nhận ra khi họ nhìn vào những kết quả thí nghiệm ban đầu.
Kết quả va chạm của Stewart chỉ ra một lời giải thích rằng gọn gàng tránh được vấn đề đó: tác động khổng lồ không khiến mặt trăng vỡ ra. Thay vào đó, nó khiến cả hai vật thể bốc hơi và xoáy vào một hiện tượng hình chiếc bánh rán khổng lồ nhưng thoáng qua mà nhóm nghiên cứu gọi là một synestia. Trái đất và mặt trăng từng giải quyết ra khỏi cơ thể được lý thuyết hóa nhưng chưa bao giờ được nhìn thấy này, các tác phẩm giống hệt nhau còn nguyên vẹn.
"Những gì chúng tôi nhận ra là Trái đất không thực sự trông giống một hành tinh nữa", Stewart nói. "Khi chúng tôi lần đầu tiên nhìn thấy điều này và nhận ra rằng nó đã thay đổi cách mặt trăng hình thành, chúng tôi đã gọi nó là đĩa không rơi xuống."
Phải mất bốn năm để nhóm nghiên cứu tạo ra những phát hiện thành một bài báo mà họ cảm thấy thoải mái khi xuất bản. Các nhà khoa học vẫn đang bẻ khóa vở kịch kết thúc với Trái đất và mặt trăng, và Stewart không có ý định từ bỏ cuộc trò chuyện đó bất chấp cơn gió gần đây của cô.
"Tôi yêu công việc hàng ngày của mình, tôi sẽ không bỏ công việc hàng ngày", Stewart nói. Ngoài việc phá vỡ các bí mật của mặt trăng, cô còn có những câu hỏi khác mà cô muốn giải quyết, như nghiên cứu các phần của lớp phủ Trái đất có thể không thay đổi so với trước tác động khổng lồ. Cô đã so sánh quá trình làm một chiếc bánh bằng đá cẩm thạch, để lại những vòng xoáy của công thức ban đầu vẫn có thể nghiên cứu.
Nhưng cô ấy nói rằng giải thưởng học bổng sẽ giúp cô ấy linh hoạt hơn để sáng tạo, trong nghiên cứu của mình và hơn thế nữa. "Lời hứa chỉ là làm cho nó mới và thú vị và đó là điều đó", Stewart nói. "Đó là một chuỗi tôi đang đặt trên nó."
