High-Pressure Shock Compression of Solids V: Shock Chemistry with Applications to Meteorite Impacts

امواج ضربه ای طیف گسترده ای از اثرات فیزیکی، شیمیایی، کانی شناسی و سایر مواد را در موادی که از آنها عبور می کنند ایجاد می کنند. از آغاز تمدن، پدیده‌های شوک موضوع مورد توجه، گمانه‌زنی و تحقیق مداوم بوده‌اند. جنبه های بین رشته ای بررسی پدیده های شوک به ویژه قابل توجه است، و این تحقیقات توسط دانشمندان و مهندسان طیف گسترده ای از رشته ها دنبال شده است. از جمله تحقیقات جدیدتر و جالب تر، تحقیقاتی هستند که با انگیزه مشکلاتی هستند که در زمین و علوم سیاره ای به وجود می آیند. چنین رویدادهایی مانند برخورد شهاب سنگ، اثرات دهانه آشکاری را ایجاد می کند که روی سیارات و نخبگان نشسته آنها دیده می شود. اثرات ظریف تر با بررسی شیمیایی و پتروگرافی مواد جامد فشرده شده با ضربه آشکار می شود. امواج شوک در جهان بزرگتر نیز رایج هستند و نقش برجسته ای در شکل دادن به منظومه شمسی آنگونه که ما می شناسیم ایفا کرده اند. مواد موجود در ابرهای گاز و غبار بین ستاره ای، دنباله دارها و غیره توسط امواج ضربه ای پردازش می شوند و اثرات شیمیایی مهمی از جمله تشکیل مولکول های آلی پیچیده ایجاد می کنند. فرآیند برافزایش سیارات شامل برخورد ذرات غبار با سرعت های نسبی از کسری از میلی متر در ثانیه تا برخورد اجسام بزرگتر با سرعتی به اندازه چند ده کیلومتر در ثانیه است. امواج ضربه ای ایجاد شده باعث تغییرات شیمیایی و فیزیکی می شود که در بدن درگیر آشکار می شود.

Shock waves produce a wide variety of physical, chemical, mineralogical, and other effects in materials through which they pass. Since the beginning of civili­ zation, shock phenomena have been subjects of continuing interest, speculation, and enquiry. The interdisciplinary aspects of investigations of shock phenomena are especially noteworthy, and these investigations have been pursued by scien­ tists and engineers from a broad range of disciplines. Among the more novel and interesting investigations are those motivated by problems that arise in the Earth and planetary sciences. Such events as meteorite impacts produce the obvious cratering effects seen on the planets and their sat­ ellites. More subtle effects become apparent upon chemical and petrographic examination of the shock-compressed solid material. Shock waves are also prevalent in the larger universe, and have played a prominent role in shaping the solar system as we know it. The material in interstellar gas and dust clouds, comets, etc. , is processed by shock waves, producing important chemical effects, including formation of complex organic molecules. The process of accretion of planets involves impacts of dust particles at relative velocities ranging from a fraction of a millimeter per second to impacts of larger bodies at velocities as great as several tens of kilometers per second. The resulting shock waves cause both chemical and physical changes that are manifest in the bodies involved.