Astronomiya

Bütün zərbə kraterləri dairəvi varmı?

Bütün zərbə kraterləri dairəvi varmı?

100 ildən çoxdur ki, bunun səbəbinin kraterlərin demək olar ki, həmişə dairəvi olduğu məlum olduğu məlumdur, amma sualım həqiqətən ərazidə hər hansı bir fikir olubmu? Fiziki cəhətdən başqa hansı topologiyalar mümkündür?


Zərbə kraterləri həmişə dairəvi deyil. İnsident bucağına əsasən dəyişirlər.

Bir nümunə Wetumpka krateridir. Vesta üzərindəki asimmetrik kraterlər haqqında da araşdırma var: məsələn, maili səthlərə təsir.

Bu krater siniflərinin yamac xəritəsi ilə müqayisədə qlobal səviyyədə baş verməsi bu asimmetrik krater növlərinin yalnız yamaclarda əmələ gəldiyini açıq şəkildə göstərir.


Otlaq təsirlərindən uzanan kraterlər var və bunlar bəzən Aydakı Schiller və Marsdakı Orcus Patera kimi olduqca qəribə formalar ala bilər (sonralar bir az mübahisəlidir, təsirdən başqa bir şeydən yarana bilər).

İkiqat təsir kraterləri başqa bir ehtimaldır. Bəzi kraterlər eyni vaxtda meydana gəlir (daha birbaşa şəkil). Çarpıcı təsirlərin bölünməsi, ehtimal ki, həqiqətən mürəkkəb topologiyaların əldə edilməsinin bir yoludur. Çox vaxt krater zəncirləri istehsal edərək bir-birini izləməyə meyllidirlər.

Arazinin dəyişməsi halında kraterlər deformasiya ola bilər və qayadakı detallardan asılı olaraq qəribə formalar da əldə edə bilərlər. Arizonadakı Meteor Krateri bir qədər kvadratdır.

Craters bu mürəkkəb naxışları yarada bilməzlər, çünki onlar yalnız bir mərkəzdən partlayışlardır və təsir edənlər ümumiyyətlə tək obyektlər və ya təsadüfi buludlardır. Prinsipcə, təsir istiqamətində hərfləri yazmaq üçün bir trayektoriya boyunca asteroidlər düzəltmək olar, lakin bu olduqca çətin bir konfiqurasiyadır, buna görə əksər təsirlər yalnız 'O' nu idarə edəcəkdir.


Bu xüsusiyyətlər meteorların (böyük asteroid parçalarından ibarətdir) və ya kometaların (buz, toz hissəcikləri və qayalı parçalardan ibarət) Yerlə toqquşmasından qaynaqlanır. [ alıntıya ehtiyac var ] Aşınmış və ya basdırılmış kraterlər üçün göstərilən diametr ümumiyyətlə orijinal kənar diametrinin ən yaxşı qiymətləndirilməsinə istinad edir və mövcud səth xüsusiyyətlərinə uyğun olmaya bilər. Zaman vahidi minlərlədir (ka) və ya milyonlarla (Ma) il.

10 ka və ya daha az Redaktə edin

On min yaşdan kiçik və 100 m (330 ft) və ya daha çox diametri olan. EID ondan az krateri siyahıya alır və son 100.000 ildə (100 ka) ən böyüyü Argentinada 4,5 km (2,8 mil) Rio Cuarto krateridir. [2] Bununla birlikdə, mənşəyi [3] və yaşı ilə bağlı bəzi qeyri-müəyyənlik var, bəzi mənbələr bunu & lt 10 ka [2] [4] olaraq verir, EID isə daha geniş & lt 100 ka verir. [3]

İskandinav Bürünc dövründə Kaali təsirləri (e.ə. 2000-ci il) Estonya və Fin mifologiyasını təsir etmiş ola bilər, [5] Campo del Cielo (e.ə. 2000-ci il) bəzi yerli Amerika qəbilələrinin əfsanələrində ola bilər, [6] [ 7] Henbury (təxminən e.ə. 2200) Avstraliyanın Aborigen şifahi ənənələrində iştirak etmişdir. [8]

Rio Cuarto kraterləri üçün 2002-ci ildə aparılan araşdırmalar bunların əslində aolya quruluşları ola biləcəyini göstərir. [10] EID Campo del Cielo üçün təxminən 50 m (160 ft) bir ölçü verir, lakin digər mənbələr 100 m (330 ft) istinad edir. [7]

10 ka - 1 Ma Redaktə

10 min ildən bir milyon il əvvələ və diametri bir km-dən az olan (0,62 mil):

On min ildən bir milyon il əvvələ və bir km (0,62 mil) və ya daha çox diametrə sahibdir. Son bir milyon ildə ən böyüyü Qazaxıstandakı 14 kilometrlik (8,7 mil) Zhamanshin krateridir və nüvə kimi bir qış istehsal edə biləcəyi ifadə edildi. [11]

Bununla birlikdə, nəhəng Australasian strewnfield mənbəyi (təqribən 780 ka), təxminən 100 km (62 mil) boyunca bir krater ola bilər. [12] [13]

1 Ma-dan 10 Ma-ya qədər redaktə edin

1 ilə 10 milyon il əvvəl və diametri 5 km və ya daha çox. Yaşına dair qeyri-müəyyənliklər həll olunarsa, son 10 milyon ildə ən böyüyü, yaşı 5 Ma-dan az olan EID-də siyahıya alınan 52 kilometrlik (32 mil) Karakul krateri və ya Pliyosen olacaqdır. Sakit Okeana daxil olan böyük, lakin zahirən kratersiz Eltanin zərbəsinin (2,5 Ma) Pliyosen dövründə buzlaqlara və soyumaya töhfə verdiyi iddia edildi. [15]

10 Ma və ya daha çox Redaktə edin

Diametri 20 km (12 mil) və ya daha çox olan kraterlər, yaşı bəlli olmayan 52 km (32 mi) olan Karakul istisna olmaqla hamısı 10 Ma-dan yuxarıdır.

Belə ölçülü qırxdan çox krater var. Son yüz milyon ildə baş verən ən böyük iki hadisə, iki yox olma hadisəsi ilə əlaqələndirildi: Cretaceous-Paleogene üçün Chicxulub və Eosen-Oligocene nəsli ilə Popigai təsiri. [18]

Ən böyük təsdiqlənməmiş kraterlər 200 km (120 mil) və ya daha çoxu yalnız ölçüləri ilə deyil, həm də onlarla əlaqəli mümkün həmyaşıd hadisələri üçün də əhəmiyyətlidir. Məsələn, Wilkes Land krateri kütləvi Permian-Trias nəsli kəsilmə hadisəsinə qoşulmuşdur. [21] Çeşidlənən masa diametrə görə düzülmüşdür.

2017-ci il tarixindən [yeniləmə] Earth Impact Database (EID) 190 təsdiqlənmiş kraterdən ibarətdir. [1] Aşağıdakı cədvəl qitənin Yerin quru sahəsindəki faiz nisbətinə və Asiya və Rus kraterlərinin EID konvensiyasına görə bir yerə toplandığı yerə görə düzülmüşdür. Məlum təsirli strukturların qlobal paylanması, təəccüblü bir asimmetriya göstərir [28], kiçik, lakin yaxşı maliyyələşdirilmiş Avropa qitəsinin təsdiqlənmiş kraterlərin böyük bir hissəsinə sahib olması ilə. Bu vəziyyətin Antarktida, Cənubi Amerika və digər yerlərdə daha az öyrənilmiş ərazilərdə tədqiqatların intensivləşdirilməsinin vacibliyini vurğulayan bir əsər olduğu irəli sürülür. [28]

"Qitə" sütunundakı linklərə vurmaqla həmin qitə üçün kraterlərin siyahısı veriləcəkdir.


Niyə Aydakı kraterlər demək olar ki, hamısıdır?

Atmosfer olmadığı təqdirdə, trayektoriya konik bir hissə olacaq (hiperbola, güman edirəm) və otlaq bucağı verə bilər.

Oblique təsirlərinin bu şəkilləri gözlədiyimdən daha çox dairəvi görünür, əslində, əksəriyyətini bir fotoşəkildə çəkmək üçün sizə yaxşı öyrədilməli olduğunuzu düşünürəm. Ancaq izah bir növ məna kəsb edir - xüsusən şüaların simmetrik olmaması barədə şərh. Beləliklə, KE nüfuz edərkən əmilir və sonra partlayışın enerjisi kraterə səbəb olur. Təsəvvür edən obyekt ölçüsünün krater diametrinin yalnız kiçik bir hissəsini təşkil etdiyini düşünürəm, buna görə görünən 'dairəvi' divarla müqayisədə hər hansı bir ofset bataqlaşacaqdır. Bəlkə də həmin kraterlərdən birinin mərkəzini qazsaydınız, yeraltı qaya metamorfizminə dair bəzi dəlillər görərdiniz. Bir gün kimsə mütləq baxacaq.

Krater təsir edən obyektin özü tərəfindən deyil, əksinə zərbənin yaratdığı zərbə dalğasıdır. & Quotexplosion & quot olaraq düşündüyümüz, təsir edən hissəni və təsir səthinin bir hissəsini buxarlayan istilik enerjisinə çevrilən daxil olan təsir gücünün kinetik enerjisi, zərbədə yayılan elektromaqnit enerjisi (işıq) və mexaniki enerjidir. şok dalğası kimi səthə çıxır. Bu şok dalğası təsir nöqtəsindən hər tərəfə radial olaraq yayılır və krateri hər tərəfə bərabər şəkildə qazır.

Nadir hallarda çox dayaz təsirlər şok dalğasının mənşəyi tək bir zərbə nöqtəsindən daha çox elektrik enerjisinə bənzəyir, buna görə Ayda eliptik kraterlər mövcuddur. Kiçik bir teleskopda görülən ən böyük və ən yaxşı nümunə Cənubi yarımkürədəki Schiller krateridir.


Müşahidə Hesabatı - Craters dəyirmi

Zəhmət olmasa mən bir noob olduğumu unutmayın. Astronomiya ilə əlaqəli bir şey oxusaydım, bu belə bir epifaniya olmazdı.

Belə ki. bu axşam XT10-da ayı seyr edirəm. Dəfələrlə aya baxdım. Ancaq bu gün beynim birdən "kraterlər yuvarlaqdır" deyir. Yalnız kraterlərin bəziləri yuvarlaq deyil, kraterlərin hamısı yuvarlaqdır. 140X-də yoxlayın. bəli, hər tərəfdən. Kraterlərin heç biri həqiqətən əhəmiyyətli dərəcədə eliptik deyil. Mən mühəndisəm və bunun birdən-birə mənası yoxdur, çünki kürəyə təsir edən obyektlər tez-tez insidensiyanın yüksək bucaqlarında təsir göstərməlidir. Mühəndis mexanikası, yüksək düşmə bucaqlarına təsir edən cisimlərin, eliptik kraterlər istehsal edən eliptik formada maddə atması lazım olduğunu söyləyir. Əslində adi mexanikaya və kürənin həndəsəsinə əsaslanaraq kraterlərin nisbətən yüksək faizi eliptik olmalıdır. Hmm. kraterlər yuvarlaqdır. bu adi mexanika deyil, burada başqa bir şey var. Üçün. həqiqəti bədii ədəbiyyatdan süzmək üçün bütün təsdiqlənməmiş biliklərin (internet) böyük anbarıdır. Daha az şübhəli istinadlardan bəziləri (jurnal məqalələri) kraterlərin dairəvi olduğunu göstərir, çünki təsir edən cisimlərin həddindən artıq kinetik enerjisi anında istiyə çevrilir və bu da təsir edən obyektin və təsirlənən obyektin bir hissəsini buxarlayır. Böyük bir kütlənin qəfil buxarlanması zərbə yerində böyük bir təzyiq yaradır, zərbənin mərkəzindəki maddənin zərbə bucağından asılı olmayaraq zərbənin mərkəzindən dairəvi bir şəkildə xaricə (partlamağı düşünün) çıxarılmasına səbəb olur. Voila dairəvi bir krater.

Yəni kraterlər buxarlanmış meteorlardan gələn partlayışlar səbəbindən meydana gəlir. Bəs bu partlayışlar insan baxımından nə qədər şiddətlidir. Əlbəttə ki, içimdəki mühəndis kiçik bir meteor təsirində hansı enerjinin sərbəst buraxıldığını təyin edən kalkulyatoru çıxarmalıdır. Təxminən 3 fut diametrli bir nikel dəmir meteor təxminən bir metrik ton ağırlığında. Kosmosda əsassız nisbi sürət deyil, 10 km / s sürətlə gedirsə və daha böyük bir cismə təsir edirsə, sərbəst buraxılan enerji 24 metrik ton TNT-ə bərabərdir. 24 ton TNT ekvivalent enerjisi, diametri 3 futdan biraz artıq bir boşluqda sərbəst buraxıldı. Yikes. yep partlayış.

Bəzən çox istərdim ki, mühəndislik yox, astronomiya alsam. Şeylər kosmosda daha soyuqdur.


Krater saymalarından istifadə

Şəkil 6. Meteor krateri: Arizona'daki Meteor Kraterinin bu hava şəkli, meteorit təsir kraterinin sadə formasını göstərir. Kraterin kənarının diametri təxminən 1,2 kilometrdir. (kredit: Shane Torgerson)

Bir dünya, son 3 milyard il ərzində Ay kimi az eroziyaya və ya daxili fəaliyyətə sahibdirsə, səthindəki yaşı təxmin etmək üçün səthindəki təsir kraterlərindən istifadə etmək mümkündür. Burada & # 8220age & # 8221 dedikdə, o səthdə böyük bir narahatlıq (ay mariyasını meydana gətirən vulkanik püskürmələr kimi) meydana gəldiyi vaxtdan bəhs olunur.

Yerdə və Ayda kraterlərin əmələ gəlmə sürətini birbaşa ölçə bilmirik, çünki böyük krater əmələ gətirən təsirlər arasındakı orta fasilə bəşər tarixinin bütün dövrlərindən daha çoxdur. Bu qədər böyük bir kraterin ən məşhur nümunəsi olan Arizona'daki Meteor Krateri (şəkil 6) təxminən 50.000 yaşındadır. Bununla birlikdə kraterləmə nisbəti Ay mariyasındakı kraterlərin sayından və ya günəş sistemində mövcud olan potensial & # 8220projectiles & # 8221 (asteroid and comet) sayından hesablana bilər. Hər iki düşüncə xətti təxminən eyni təxminlərə səbəb olur.

Ay üçün bu hesablamalar, hər 200.000 ildə 1 kilometr diametrli bir krater, bir neçə milyon ildə bir 10 kilometrlik bir krater və milyard ildə bir və ya 100 kilometrlik bir krater istehsal edilməli olduğunu göstərir. Kraterləmə nisbəti eyni səviyyədə qalsaydı, Ay mariyasında gördüyümüz bütün kraterləri düzəltmək üçün nə qədər vaxt lazım olduğunu anlaya bilərik. Hesablamalarımız göstərir ki, bunun bir neçə milyard il çəkməsi lazım idi. Bu nəticə, geri qaytarılmış nümunələrin - 3,3 ilə 3,8 milyard yaşındakı radioaktiv tarixdən mariya üçün təyin olunan yaşa bənzəyir.

Bu iki hesablamanın bir araya gəlməsi astronomların ilkin ehtimalının doğru olduğunu göstərir: kometalar və asteroidlər indiki saylarında milyardlarla ildir planetlərin səthlərinə təsir göstərir. Digər planetlər (və onların ayları) üçün aparılmış hesablamalar göstərir ki, bu müddət ərzində onlar eyni sayda planetlərarası təsirlərə məruz qalmışlar.

Şəkil 7. Zamanla krater dərəcələri: Ayın səthində hazırlanan kraterlərin sayı son 4.3 milyard il ərzində zamanla dəyişib.

Bununla birlikdə 3.8 milyard il əvvəldən daha çox təsir nisbətlərinin daha yüksək olmasına inanmaq üçün əsaslarımız var. Bu, Ay dağlıq ərazilərindəki kraterlərin sayını və mariyadakıları ilə müqayisə edərkən dərhal aydın olur. Tipik olaraq, dağlıq ərazilərdə oxşar mariya sahəsindən 10 qat daha çox krater var. Yenə də yaylaq nümunələrinin radioaktiv tarixi, mariyadan yalnız bir az daha yaşlı olduqlarını, ümumiyyətlə 3.8 milyard il deyil, 4.2 milyard il olduğunu göstərdi. Zərbələrin dərəcəsi Ayın tarixi boyunca sabit olsaydı, dağlıq bölgələr ən azı 10 dəfə daha yaşlı olmalı idi. Beləliklə, 38 milyard il əvvəl - kainatın özü başlamazdan çox əvvəl meydana gəlməlidilər.

Elmdə, bir fərziyyə inanılmaz bir nəticəyə gətirib çıxardıqda, geri qayıtmalı və bu fərziyyəni yenidən araşdırmalıyıq - bu vəziyyətdə sabit təsir dərəcəsi. Zərbə, təsir sürəti zamanla dəyişsə və 3.8 milyard il əvvələ nisbətən daha güclü bir bombardmanla həll edilərsə (şəkil 7). Bu & # 8220 ağır bombardman & # 8221, bu gün dağlıq bölgələrdə gördüyümüz kraterlərin çoxunu istehsal etdi.

Araşdırdığımız bu fikir - böyük təsirlərin (xüsusən də Günəş sisteminin yaranma tarixində) gördüyümüz aləmlərin formalaşmasında böyük rol oynadığı - Ay tədqiqatımıza xas deyil. Planetlərlə əlaqəli digər fəsilləri oxuduqda, sistemimizin bugünkü xüsusiyyətlərinin bir qisminin zorakı keçmişinə görə ola biləcəyini göstərən daha çox göstərici görəcəksən.

Əsas anlayışlar və xülasə

Bir əsr əvvəl, Grove Gilbert Ay kraterlərinin təsirlərdən qaynaqlandığını irəli sürdü, lakin krater prosesi yaxın vaxtlara qədər yaxşı başa düşülmədi. Yüksək sürətli təsirlər partlayışlar meydana gətirir və qaldırılmış jantlar, boşalma yorğanları və əksər hallarda mərkəzi zirvələrlə təsir çarxının ölçüsündən 10-15 dəfə böyük kraterləri qazır. Kraterinq dərəcələri son 3 milyard il ərzində təqribən sabit idi, lakin əvvəllər daha çox idi. Krater sayımları, Aydakı və bərk səthli digər aləmlərdəki geoloji xüsusiyyətlər üçün təxmini yaş əldə etmək üçün istifadə edilə bilər.


Əsas menyu

Təcrübəsiz bir astro görüntüləyici olaraq, son vaxtlar Aya çox baxırdım. Qəfildən, bəlkə də Lockdown Sindromuna görə, ən açıq Ay xüsusiyyətlərindən birini, kraterləri təbii olaraq qəbul etdiyimi anladım. Kraterlərin böyük əksəriyyəti təxminən dairəvi formadadır. Uzadılmış kraterlər, aşağı açılı təsirlərin nəticəsidir. Ancaq dairəvi kraterlər sanki yerüstü tətil deməkdir. Ancaq bu cür kraterlərin paylanmasının vahidliyini nəzərə alaraq, hər tərəfdən - ekvatora, qütblərin üstündən və aradakı hər yerdən hava zərbələrini nəzərdə tutur. Və bu qəribə görünür.

Yoxsa? Bəlkə də bir az çox kilidlənmişəm - amma siz də elədiniz!

Zərbə sürəti çox yüksəkdir və buna görə təsir tədricən qazıntıdan daha çox qəfil partlamağa bənzəyir. Kraterin ölçüsünün təsir edən obyektin diametrindən çox daha böyük olduğunu unutmayın. 100 km diametrli bir cisimdə 20 km / s sürətlə gedən bir çox kinetik enerji var və bu, səthdən bir qədər aşağıda kiçik bir həcmdə çox tez sərbəst buraxılır. Yaranan şok dalğaları səthi qırana qədər kürə şəklində simmetrikdir və bu, çox meylli təsirlər istisna olmaqla kraterlərin dairəvi olacağı deməkdir.

Http://convertalot.com/asteroid_impact_calculator.html saytına görə, bu təsirin enerji verimi, 3 nisbi sıxlığı (təxminən bir daşlı asteroidin) nisbi sıxlığı 75 meqaton TNT olan bir krateri bir kilometr diametrdə qazacaq və bunun dörddə biri. Kalkulyator yerüstü təsir göstərir. Aydakı daha az cazibə qüvvəsi, eyni dərəcədə daha çox (lakin kütlə qazılmış materialın ölçüsünün kubu ilə mütənasib olduğundan) qazıntıların eyni enerji xərcləri ilə həyata keçirilməsini təmin edir.

Partlamadan əvvəl nə qədər dərinliyə nüfuz edəcəyini bilmirəm, qismən həm təsir edən cismin, həm də ay regolitinin struktur gücündən asılı olduğundan, amma asteroidin bir şeyə dəyənə qədər öz diametrini 5 milisaniyədə keçdiyini unutmayın bəlkə də 500m məqbul bir təxmin ola bilər, saniyənin onda birinin altında bir quyu səyahət vaxtı tələb edən bir məsafə.

Charles Wood'un 'Modern Moon' dan sitat gətirərək, səhifə 93 "Çarpma bucağı 45 dərəcədən (üfüqdən ölçülən) az oluncaya qədər təəccüblü bir şəkildə çox dəyişiklik olmur. Lakin daha az açılarda krater mərmi gəzinti istiqamətində getdikcə uzanır və mərmi səkdirmə hissələri və əsas kraterdən aşağıya doğru bir sıra kiçik çuxurları çıxartın, zərbə bucağı azaldıqda ejek və şüalar kraterlərdən daha aydın dəyişikliklərə məruz qalır.Çarpma bucağı 15 dərəcədən az olduqda, çölə çıxartma nümunəsi olur. aşağı enmə istiqamətində uzanmış və heç bir ejekanın görünmədiyi bir 'qadağan olunmuş zona' yüksəlmə istiqamətində inkişaf edir. Yalnız bir neçə dərəcə otlaq təsirləri üçün şüalar yalnız yan tərəfə keçərək kəpənək qanad naxışını əmələ gətirir. Şaşırtıcı bir şəkildə bütün bu ekzotik nümunələr ejecta naxışları Ayda, Marsda və Venerada tapıla bilər.Beləliklə, asimmetrik Proclus ejektası və şüaları çəp zərbə nəticəsində əmələ gəlmişdir.Palus Somni sadəcə şüa xaricindəki zonadır. Proclusun oblik təsirinin e. "

94-cü səhifədə, Messier & amp; Messier A'nın şərqdən gələn bir mərminin 1 ilə 5 dərəcə aralığında bir otlaq təsiri ilə necə meydana gəldiyini izah etməyə davam edir. Messier çox uzundur, 14 x 6 km. O, "Eğik şəkildə də əmələ gələn daha böyük kraterlər, Proclus, Kepler & amp Tycho şüa naxışlarına baxın. Mare Crisium sadəcə Proclus və Messier-in daha böyük bir versiyasıdır. Hövzənin uzanmış forması, şərqdə və qərbdə aşağı jantlar və kəpənək qanadı -Ejdanın şimala və cənuba bənzər paylanması, hamısı qərbdən yaxınlaşan bir asteroid və ya kometanın aşağı mələk təsirinə uyğundur. " (nb. Crisium, NS-dən daha uzun EW-dir, əza foreshortening səbəbindən bizə belə görünmür.)

Görəsən Ay səthində müxtəlif krater formalarının paylanması tətillərin tezliyi və intensivliyi barədə bizə nə deyir? İstiqamət və intensivliyin təsadüfi paylandığı güman edilirmi? Bununla həqiqi paylama kvadratı varmı? Əks təqdirdə, bu günə qədər gördüyümüz paylanmanın necə meydana gəldiyini bizə nə izah edir?


Kratering prosesi

Gəlin bu yüksək sürətlərdəki təsirlərin krater çıxardığını düşünək. Belə sürətli bir mərmi bir planetə dəyəndə dayanmadan əvvəl öz diametrinin iki-üç qatına nüfuz edir. Bu bir neçə saniyə ərzində onun hərəkət enerjisi şok dalğasına (hədəf gövdəsinə yayılır) və istiyə (mərminin əksəriyyətini və ətrafdakı hədəfin buxarlandığı) köçürülür. Şok dalğası hədəfin qayasını qırır, genişlənən silikat buxarı isə yer səviyyəsində partladılan nüvə bombasına bənzər bir partlayış meydana gətirir (şəkil 9.14). Qazılmış kraterin ölçüsü ilk növbədə zərbənin sürətindən asılıdır, lakin ümumiyyətlə mərminin diametrindən 10-15 dəfə çoxdur.

Şəkil 9.14. (a) Təsir meydana gəlir. (b) Mərmi buxarlanır və zərbə dalğası Ay daşı arasında yayılır. (c) Çıxarma kraterdən atılır. (d) Çıxarılan materialın əksəriyyəti krateri doldurmaq üçün geri düşür və boşalma yorğanı əmələ gətirir.

Yuxarıda təsvir edilən tipli bir zərbə partlaması, Şəkil 9.15-də göstərildiyi kimi xarakterik bir kraterə səbəb olur. Mərkəzi boşluq əvvəlcə qab şəklindədir (“krater” sözü Yunan dilində “kasa” sözündəndir), lakin qabığın bərpası onu qismən dolduraraq düz bir zəmin meydana gətirir və bəzən mərkəzi bir zirvə yaradır. Jantın ətrafında sürüşmə bir sıra teraslar yaradır.

Şəkil 9.15. Ayın uzaq tərəfindəki Kral Krateri, 75 kilometr diametrdə olan çox yaxın bir ay krateri, böyük təsir strukturları ilə əlaqəli xüsusiyyətlərin əksəriyyətini göstərir. (kredit: NASA / JSC / Arizona State University)

Kraterin kənarı partlayışın gücü ilə çevrilir, buna görə həm döşəmədən, həm də bitişik ərazidən yuxarı qalxır. Jantın ətrafı bir çıxarış yorğanı partlayışla atılan materialdan ibarətdir. Bu dağıntılar, krater diametri qədər geniş, kobud, təpəli bir bölgə yaratmaq üçün geri düşür. Əlavə, daha yüksək sürətlə çıxartmaq kraterdən daha çox məsafələrə düşür və tez-tez kiçik qazılar orta kraterlər səthə vurduqları yer (şəkil 9.9).

Bu xaric olunan axınlardan bəziləri kraterdən yüzlərlə, hətta minlərlə kilometrə qədər uzanaraq parlaqlıq yaradır krater şüaları tam fazaya yaxın çəkilmiş Ay fotolarında önə çıxan. Ən parlaq ay krateri şüaları Kepler və Tycho kimi böyük gənc kraterlərlə əlaqələndirilir.

Ay, göyün ən gözəl mənzərələrindən biridir və onu ortaya qoyacaq qədər yaxın olan yeganə obyektdir topoqrafiya (dağlar və vadilər kimi səth xüsusiyyətləri) bir kosmik gəmini ziyarət etmədən. Kiçik bir həvəskar teleskop, Aydakı kraterləri və dağları asanlıqla bir neçə kilometrə qədər endirir.

Yaxşı bir dürbündən göründüyü kimi, Ay səthinin görünüşünün fazası ilə kəskin şəkildə dəyişdiyini müşahidə edə bilərik. Tam mərhələdə, demək olar ki, heç bir topoqrafik detal göstərmir və bir neçə kraterdən daha çoxunu görmək üçün diqqətlə baxmalısınız. Bunun səbəbi günəş işığının səthi birbaşa işıqlandırmasıdır və bu düz işıqda heç bir kölgə düşmür. Birinci və ya üçüncü rübün yaxınlığında günəş işığının yan tərəfdən axdığı və topoqrafik xüsusiyyətlərin kəskin kölgə salmasına səbəb olduğu mənzərə daha açıqdır. Planet səthini səth relyefi haqqında maksimum məlumat əldə oluna bildikdə, bu cür meylli işıqlandırma altında öyrənmək demək olar ki, həmişə daha sərfəlidir.

Bununla birlikdə, tam fazada olan düz işıqlandırma, Aydakı mariya və dağlıq bölgələr arasındakı parlaqlığı vurğulayır. [Şəkil 9.16-da bir neçə böyük mare kraterinin ağ materialla əhatə olunduğuna və səth boyunca yüzlərlə kilometr uzana bilən işıq zolaqlarının və ya şüaların açıq şəkildə göründüyünə diqqət yetirin. Bu yüngül xüsusiyyətlər krater əmələ gətirən zərbədən sıçradı.

Şəkil 9.16. (a) Yan tərəfdən işıqlandırma kraterləri və digər topoqrafik xüsusiyyətləri sol tərəfdə göründüyü kimi kəskin relyefə gətirir. (b) Tam fazada kölgələr yoxdur və bu xüsusiyyətləri görmək daha çətindir. Bununla birlikdə, tam fazada düz işıqlandırma bəzi səth xüsusiyyətlərini ortaya qoyur, məsələn, bir neçə böyük gənc kraterdən uzanan parlaq ejika şüaları. (kredit: Luc Viatour tərəfindən işin dəyişdirilməsi)

Yeri gəlmişkən, aya durbin və ya teleskopla baxmağın heç bir təhlükəsi yoxdur. Yansıyan günəş işığı heç vaxt gözlərinizə zərər verəcək qədər parlaq olmur. Əslində Ayın günəş işığı səthi, Yer üzündəki qaranlıq qayanın günəş işığı mənzərəsi ilə eyni parlaqlığa malikdir. Ay gecə səmasında parlaq görünsə də, səthi atmosferi və ağ buludları ilə ortalama olaraq Yer kürəsindən daha az əks etdirir. Bu fərq, Yerin qarşısından keçən Ayın Dərin Kosmik İqlim Rəsədxanası kosmik gəmisindən çəkilmiş fotoşəkili ilə gözəl təsvir edilmişdir (şəkil 9.17). Kosmik aparat görüntüyü Yerin orbitindəki bir mövqedən aldığından, hər iki cismin tam işıqlandığını görürük (Dolunay və Tam Yer). Yeri gəlmişkən, Ayda çox detal görə bilməzsiniz, çünki ifşa Ay deyil, Yer üzünün parlaq bir görüntüsünü verəcək şəkildə qurulmuşdur.

Şəkil 9.17. Dərin Kosmik İqlim Rəsədxanası kosmik gəmisindən bu 2015-ci ildə çəkilən görüntüdə hər iki cisim tamamilə işıqlandırılıb, lakin Ay Yer kürəsindən daha aşağı orta yansıtıcılığa sahib olduğundan qaranlıq görünür. (kredit: NASA, DSCOVR EPIC komandası tərəfindən işin dəyişdirilməsi)

Dürbün və teleskop olmadan görə biləcəyiniz Ay haqqında maraqlı bir şey xalq arasında "köhnə Ayın qucağındakı yeni Ay" adlanır. İncə bir aypara olduğunda Aya baxın və günəş işığı yalnız aypara yansa da, tez-tez bütün ay diskinin zəif dairəsini çıxara bilərsiniz. Diskin qalan hissəsi günəş işığı ilə deyil, yer işığı ilə işıqlandırılır - Yerdən əks olunan günəş işığı. Tam Yerin Aydakı işığı, Yer üzündə parlayan tam Ayın işığından təxminən 50 qat daha parlaqdır.


9.3 Təsir Craters

Ay planetar sistemimizin tarixini anlamaq üçün əhəmiyyətli bir meyar təmin edir. Qatı aləmlərin əksəriyyəti təsirlərin təsirlərini göstərir, əksər hallarda sistemimizin formalaşma prosesindən çoxlu dağıntı mövcud olduğu dövrə qədər uzanır. Yer üzündə bu uzun tarix aktiv geologiyamız tərəfindən silindi. Ayda, əksinə, təsir tarixinin əksəriyyəti qorunur. Ayda nə baş verdiyini anlaya bilsək, bu bilikləri başqa aləmlərə də tətbiq edə bilərik. Ay xüsusilə maraqlıdır, çünki yalnız hər ay deyil, həm də bizim Ay - Dünya tarixini 4 milyard ildən artıq bir müddətdə bölüşən və Yer üçün aktiv geologiyamız tərəfindən məhv edildiyi bir qeydini qoruyan yaxın bir dünya.

İyirminci əsrin ortalarına qədər elm adamları ümumiyyətlə ay kraterinin təsirlərin nəticəsi olduğunu qəbul etmirdilər. Zərbə kraterləri Yer üzündə son dərəcə nadir olduğundan geoloqlar Ay geologiyasının əsas xüsusiyyəti olacağını gözləmirdilər. Dünyadakı kraterlərimizin vulkanik olduğu üçün Ay kraterlərinin oxşar mənşəli olması lazım olduğunu düşündülər (bəlkə də şüursuzca).

Ay kraterlərinin təsirlərin nəticəsi olduğunu irəli sürən ilk geoloqlardan biri, 1890-cı illərdə ABŞ Geoloji Xidmətinin bir alimi olan Grove K. Gilbert idi. Döşəmələri ətrafdakı düzənliklərin səviyyəsindən ümumiyyətlə aşağı olan böyük ay kraterlərinin - dağ ətraflı, dairəvi xüsusiyyətlərin daha böyük olduğunu və yer üzündəki məlum vulkan kraterlərindən fərqli formalara sahib olduqlarını vurğuladı. Yerdəki vulkan kraterləri daha kiçik və daha dərindir və demək olar ki, həmişə vulkanik dağların zirvələrində olur (şəkil 9.13). Ayın kraterlərini izah etmək üçün yeganə alternativ təsir mənşəli idi. Diqqətli düşünməsi, vaxtında qəbul olunmasa da, müasir Ay geologiyası elminin əsasını qoydu.

Gilbert, Ay kraterlərinin zərbələrdən yarandığı qənaətinə gəldi, amma hamısının niyə oval olmadığını və dairəvi olduğunu anlamadı. Səbəb qaçma sürətindədir, bir cismin başqa bir cismin cazibəsindən qalıcı bir şəkildə qopması üçün çatması lazım olan minimum sürət, eyni zamanda Yerə və ya Aya yaxınlaşan bir mərminin vuracağı minimum sürətdir. Daha böyük cismin cazibəsi ilə cəlb olunan gələn hissə ən azı qaçış sürəti ilə vurur ki, bu da Yer üçün saniyədə 11 kilometr, Ay üçün saniyədə 2.4 kilometr (saatda 5400 mil) təşkil edir. Bu qaçış sürətinə, mərminin Yerə və ya Aya nisbətən onsuz da hansı sürətlə, saniyədə 10 kilometr və ya daha çox sürət əlavə olunur.

Bu sürətlərdə zərbə enerjisi şiddət yaradır partlayış simmetrik bir şəkildə böyük bir həcmdə material qazan. Dünyadakı bomba və mərmi kraterlərinin fotoşəkilləri partlayış kraterlərinin hər zaman əslində dairəvi olduğunu təsdiqləyir. Yalnız Birinci Dünya Müharibəsindən sonra elm adamları zərbə kraterləri ilə partlayış kraterləri arasındakı oxşarlığı tanıdılar, amma təəssüf ki, Gilbert onun təsir fərziyyəsinin geniş qəbul edilməsini yaşamadı.

Kratering prosesi

Gəlin bu yüksək sürətlərdəki təsirlərin krater çıxardığını düşünək. Belə sürətli bir mərmi bir planetə dəyəndə dayanmadan əvvəl öz diametrinin iki-üç qatına nüfuz edir. Bu bir neçə saniyə ərzində onun hərəkət enerjisi bir zərbə dalğasına (hədəf gövdəsinə yayılaraq) və istiyə (mərminin böyük hissəsini və ətrafdakı hədəfin bir hissəsini buxarlayır) ötürülür. Şok dalğası hədəfin qayasını qırır, genişlənən silikat buxarı isə yer səviyyəsində partladılan nüvə bombasına bənzər bir partlayış meydana gətirir (şəkil 9.14). Qazılan kraterin ölçüsü ilk növbədə zərbənin sürətindən asılıdır, lakin ümumiyyətlə mərminin diametrindən 10-15 dəfə çoxdur.

Yuxarıda təsvir edilən növlü zərbə partlaması, Şəkil 9.15-də göstərildiyi kimi xarakterik bir kraterə səbəb olur. Mərkəzi boşluq əvvəlcə qab şəklindədir (“krater” sözü Yunan dilində “kasa” sözündəndir), lakin qabığın bərpası onu qismən dolduraraq düz bir zəmin meydana gətirir və bəzən mərkəzi bir zirvə yaradır. Jant ətrafında sürüşmə bir sıra teraslar yaradır.

Kraterin kənarı partlayışın gücü ilə çevrilir, buna görə həm döşəmədən, həm də bitişik ərazidən yuxarı qalxır. Jantın ətrafı bir çıxarış yorğanı partlayış nəticəsində atılan materialdan ibarətdir. Bu dağıntılar, krater diametri qədər geniş, kobud, təpəli bir bölgə yaratmaq üçün geri düşür. Əlavə, daha yüksək sürətlə çıxartmaq kraterdən daha çox məsafələrə düşür və tez-tez kiçik qazılar orta kraterlər səthə vurduqları yer (şəkil 9.9).

Bu atma axınlarından bəziləri kraterdən yüzlərlə, hətta minlərlə kilometrə qədər uzanaraq parlaqlıq yaradır krater şüaları tam fazaya yaxın çəkilmiş Ay fotolarında önə çıxan. Ən parlaq ay krateri şüaları Kepler və Tycho kimi böyük gənc kraterlərlə əlaqələndirilir.

Özünüzü görmək

Ayı müşahidə etmək

Ay, göyün ən gözəl mənzərələrindən biridir və onu ortaya qoyacaq qədər yaxın olan yeganə obyektdir topoqrafiya (dağlar və vadilər kimi səth xüsusiyyətləri) bir kosmik gəmini ziyarət etmədən. Kiçik bir həvəskar teleskop, Aydakı kraterləri və dağları asanlıqla bir neçə kilometrə qədər endirir.

Yaxşı bir cüt durbinlə göründüyü kimi, Ay səthinin görünüşünün fazası ilə kəskin şəkildə dəyişdiyini müşahidə edə bilərik. Tam mərhələdə, demək olar ki, heç bir topoqrafik detal göstərmir və bir neçə kraterdən daha çoxunu görmək üçün diqqətlə baxmalısınız. Bunun səbəbi günəş işığının səthi birbaşa işıqlandırmasıdır və bu düz işıqda heç bir kölgə düşmür. Birinci və ya üçüncü rübün yaxınlığında, günəş işığının yan tərəfdən axması və topoqrafik xüsusiyyətlərin kəskin kölgə salmasına səbəb olduğu mənzərə daha açıqdır. Planet səthini səth relyefi haqqında maksimum məlumat əldə edildiyi zaman bu cür meylli işıqlandırma altında öyrənmək demək olar ki, həmişə daha sərfəlidir.

Bununla birlikdə, tam fazada düz işıqlandırma, Aydakı mariya və dağlıq bölgələr arasındakı ziddiyyətləri vurğulayır. Şəkil 9.16-da diqqət yetirin ki, bir neçə böyük mare krateri ağ materialla əhatə olunmuşdur və səth boyu yüzlərlə kilometr uzana bilən işıq zolaqları və ya şüaları açıq şəkildə görünür. Bu yüngül xüsusiyyətlər krater əmələ gətirən zərbədən sıçrayaraq atılır.

Yeri gəlmişkən, aya durbin və ya teleskopla baxmağın heç bir təhlükəsi yoxdur. Yansıyan günəş işığı heç vaxt gözlərinizə zərər verəcək qədər parlaq olmur. Əslində Ayın günəş işığı səthində Yerdəki qaranlıq qayanın günəş işığı mənzərəsi ilə eyni parlaqlıq vardır. Ay gecə səmasında parlaq görünsə də, atmosferi və ağ buludları ilə səthi orta hesabla Yer kürəsindən daha az əks etdirir. This difference is nicely illustrated by the photo of the Moon passing in front of Earth taken from the Deep Space Climate Observatory spacecraft (Figure 9.17). Since the spacecraft took the image from a position inside the orbit of Earth, we see both objects fully illuminated (full Moon and full Earth). By the way, you cannot see much detail on the Moon because the exposure has been set to give a bright image of Earth, not the Moon.

One interesting thing about the Moon that you can see without binoculars or telescopes is popularly called “the new Moon in the old Moon’s arms.” Look at the Moon when it is a thin crescent, and you can often make out the faint circle of the entire lunar disk, even though the sunlight shines on only the crescent. The rest of the disk is illuminated not by sunlight but by earthlight—sunlight reflected from Earth. The light of the full Earth on the Moon is about 50 times brighter than that of the full Moon shining on Earth.

Using Crater Counts

If a world has had little erosion or internal activity, like the Moon during the past 3 billion years, it is possible to use the number of impact craters on its surface to estimate the age of that surface. By “age” here we mean the time since a major disturbance occurred on that surface (such as the volcanic eruptions that produced the lunar maria).

We cannot directly measure the rate at which craters are being formed on Earth and the Moon, since the average interval between large crater-forming impacts is longer than the entire span of human history. Our best-known example of such a large crater, Meteor Crater in Arizona (Figure 9.18), is about 50,000 years old. However, the cratering rate can be estimated from the number of craters on the lunar maria or calculated from the number of potential “projectiles” (asteroids and comets) present in the solar system today. Both lines of reasoning lead to about the same estimations.

For the Moon, these calculations indicate that a crater 1 kilometer in diameter should be produced about every 200,000 years, a 10-kilometer crater every few million years, and one or two 100-kilometer craters every billion years. If the cratering rate has stayed the same, we can figure out how long it must have taken to make all the craters we see in the lunar maria. Our calculations show that it would have taken several billion years. This result is similar to the age determined for the maria from radioactive dating of returned samples—3.3 to 3.8 billion years old.

The fact that these two calculations agree suggests that astronomers’ original assumption was right: comets and asteroids in approximately their current numbers have been impacting planetary surfaces for billions of years. Calculations carried out for other planets (and their moons) indicate that they also have been subject to about the same number of interplanetary impacts during this time.

We have good reason to believe, however, that earlier than 3.8 billion years ago, the impact rates must have been a great deal higher. This becomes immediately evident when comparing the numbers of craters on the lunar highlands with those on the maria. Typically, there are 10 times more craters on the highlands than on a similar area of maria. Yet the radioactive dating of highland samples showed that they are only a little older than the maria, typically 4.2 billion years rather than 3.8 billion years. If the rate of impacts had been constant throughout the Moon’s history, the highlands would have had to be at least 10 times older. They would thus have had to form 38 billion years ago—long before the universe itself began.

In science, when an assumption leads to an implausible conclusion, we must go back and re-examine that assumption—in this case, the constant impact rate. The contradiction is resolved if the impact rate varied over time, with a much heavier bombardment earlier than 3.8 billion years ago (Figure 9.19). This “heavy bombardment” produced most of the craters we see today in the highlands.

This idea we have been exploring—that large impacts (especially during the early history of the solar system) played a major role in shaping the worlds we see—is not unique to our study of the Moon. As you read through the other chapters about the planets, you will see further indications that a number of the present-day characteristics of our system may be due to its violent past.


Planets and Moons

F. Sohl , G. Schubert , in Treatise on Geophysics , 2007

10.02.8.5 Dynamics

The impact crater population on the surface of Venus has been used to infer a mean surface age of several hundred to as much as 800 Myr ( McKinnon və s., 1997 Herrick və s., 1997). It has been proposed that the relatively young age of Venus' surface was set in a global volcanic resurfacing event and that relatively little volcanism has occurred since ( Schaber və s., 1992 Basilevsky və s., 1997). The resurfacing event could be the means by which Venus expels its heat. One way this could happen is the global foundering of a thick, relatively cold and heavy lithosphere and its replacement by the relatively hot underlying mantle ( Turcotte, 1993 ). Such events might have occurred episodically throughout Venus' history. Between such events the lithosphere would thicken but Venus would have no efficient way, like plate tectonics on Earth, to expel its heat. Instead the heat building up in the interior during the quiescent period would be lost in the mantle overturn when the lithosphere thickened enough to become gravitationally unstable. The initiation of such an event might be evident today on Venus' surface in the form of large coronae. Coronae are quasi-circular features, 100–2600 km in diameter, with raised interiors and elevated rims, often with annular troughs ( Stofan və s., 1997). Mckenzie və s. (1992) and Sandwell and Schubert (1992a, 1992b) have argued that the perimeters of several large coronae on Venus, specifically Artemis, Latona, and Eithinoa, resemble terrestrial subduction zones in both planform and topography. Artemis chasma has a radius of curvature similar to that of the South Sandwich subduction zone on the Earth. Sandwell and Schubert (1992a) proposed that the large coronae are incipient circular subduction zones. The foundering lithosphere is replaced by ascending hot mantle in a manner similar to back-arc spreading on the Earth. A single global resurfacing event for Venus has been challenged by Hauck və s. (1998) . They argue that the interpretation of the Venusian crater distribution is nonunique and they identify some units in the volcanic plains that have a spread in age of about 0.5 Gyr.

Because Venus lacks plate tectonics, convection in its mantle is different from the style of convection in Earth's mantle. Venusian mantle convection occurs in the sluggish or stagnant lid regime, that is, it is confined below the lithosphere or nearly rigid lid ( Schubert və s., 1997). This form of convection is less efficient at transporting heat than is the plate tectonic regime with consequent implications for the thermal history of the planet and the dynamics of its core, as noted above. Mantle convection in Venus may be unable to establish a near equilibrium with its internal heat sources resulting in the episodic overturning of its mantle and global resurfacing. Enhanced core cooling would occur during such an event with the possible initiation of a transient dynamo. Heat from the core would be carried away by mantle plumes that could form volcanic rises similar to Atla and Beta Regiones.


Why are impact craters always circular?

If you throw a stone into mud at an angle you normally end up with a ‘crater’ that’s elliptical or elongated, but is it the same when it comes to impact craters?

Asked by: Tony Hersh, Newbury

If you throw a stone into mud at an angle you normally end up with a ‘crater’ that’s elliptical or elongated. It’s natural to suppose the same would be true of a meteoroid hitting the Earth or another planet. But these kinds of impact craters are formed in an entirely different way to the ‘mechanical’ process of a stone hitting mud.

Meteoroids are moving at extremely high velocities (up to tens of kilometres per second). At the moment of impact this enormous kinetic energy is almost entirely converted into heat, which then vaporises the meteoroid instantly. It’s this ‘explosion’ and not the meteoroid itself that creates the impact crater. Since material is ejected equally in all directions, regardless of the direction of travel of the meteoroid, the resulting crater is circular. There can be exceptions to this but only if the impact occurs at an extremely shallow angle.

Subscribe to BBC Focus magazine for fascinating new Q&As every month and follow @sciencefocusQA on Twitter for your daily dose of fun science facts.


Videoya baxın: Як на вулкані Загублений світ 5 сезон 3 випуск (Sentyabr 2021).