I meteoroidi provenienti dallo spazio esterno hanno forma casuale, ma molti di questi, che atterrano sulla terra come meteoriti, si trovano intagliati in coni. Gli scienziati hanno ora capito come la fisica del volo nell'atmosfera porta a questa trasformazione.

La progressione, scoperto attraverso una serie di esperimenti di replicazione nell'Applied Mathematics Lab della New York University, comporta la fusione e l'erosione durante il volo che alla fine si traduce in una forma ideale mentre i meteoroidi si lanciano attraverso l'atmosfera. I risultati sono riportati sulla rivista Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze (PNAS) .

"I coni sottili o stretti si capovolgono e cadono, mentre ampi coni svolazzano e oscillano avanti e indietro, ma abbiamo scoperto che tra questi ci sono coni che volano perfettamente diritti con la loro punta o apice in testa, " spiega Leif Ristroph, un assistente professore al Courant Institute of Mathematical Sciences della NYU, che ha condotto lo studio. "Incredibilmente, questi coni "riccioli d'oro" degli angoli "giusti" corrispondono esattamente alle forme dell'argilla erosa risultanti dai nostri esperimenti e dei meteoriti conici reali".

"Mostrando come la forma di un oggetto influisce sulla sua capacità di volare dritto, il nostro studio fa luce su questo mistero di vecchia data sul perché così tanti meteoriti che arrivano sulla Terra sono a forma di cono, " Aggiunge.

Le forze dietro le forme peculiari dei meteoriti, che sono meteore o "stelle cadenti" che sopravvivono al volo infuocato attraverso l'atmosfera e atterrano sulla Terra, sono stati a lungo un mistero.

"Le forme dei meteoriti non sono come sono nello spazio, poiché in realtà sono sciolti, eroso, e rimodellata dal volo atmosferico, " spiega Ristroph. "Mentre la maggior parte dei meteoriti sono 'blob di forma casuale, ' sorprendentemente molti - alcuni dicono circa il 25% - sono 'meteoriti orientati, ' e campioni completi di questi sembrano quasi coni perfetti."

Per esplorare le forze che producono meteoriti a forma di cono, i ricercatori, che includeva Jun Zhang, professore di fisica e matematica al Courant Institute e alla NYU Shanghai, meteoroidi replicati che viaggiano nello spazio:oggetti di argilla, attaccato a un'asta, servivano come "meteoriti fittizi" che si erodono mentre si muovevano attraverso l'acqua.

Gli oggetti di argilla tenuti nella corrente d'acqua furono infine scolpiti in coni della stessa angolarità dei meteoriti conici, né troppo sottili né troppo larghi.

Però, i ricercatori hanno riconosciuto i limiti di questo disegno sperimentale:a differenza degli oggetti di argilla, i meteoroidi volanti effettivi non sono tenuti in una posizione fissa e possono ruotare liberamente, cadere, e gira. Questa distinzione ha sollevato la seguente domanda:cosa consente ai meteoriti di mantenere un orientamento fisso e raggiungere con successo la Terra?

Il gruppo, che includeva anche Khunsa Amin e Kevin Hu, entrambi gli studenti della New York University, e Jinzi Huang, uno studente di dottorato della NYU al momento del lavoro, poi hanno condotto ulteriori esperimenti in cui hanno esaminato come i coni di forma diversa cadessero nell'acqua. Qui hanno scoperto che i coni stretti si capovolgono mentre i coni larghi svolazzano. Però, tra questi due ci sono forme di cono "giuste" che volano dritte.

"Questi esperimenti raccontano una storia di origine per i meteoriti orientati:le stesse forze aerodinamiche che fondono e rimodellano i meteoroidi in volo stabilizzano anche la loro postura in modo che una forma conica possa essere scolpita e infine arrivare sulla Terra, " osserva Ristroph. "Questo è un altro messaggio interessante che stiamo imparando dai meteoriti, che sono scientificamente importanti come "visitatori alieni" sulla Terra la cui composizione e struttura ci parlano dell'universo".