Meteorittkrater

Et meteorkrater (ofte kalt et astroblem , nedslagskrater eller basseng ) er en sirkulær fordypning på overflaten av en planet , måne , asteroide eller et annet himmellegeme. Kratrene er forårsaket av nedslag fra meteoroider , asteroider og kometer . For å betegne med offisiell terminologi kratrene som finnes på andre himmellegemer enn jorden , brukes det latinske uttrykket krater ofte , i henhold til en konvensjon etablert av International Astronomical Union .

Terrestriske kratere

Ofte på jorden blir kratrene, etter en viss tidsperiode hvor bunnen blir ugjennomtrengelig på grunn av avsetning av leire eller andre ugjennomtrengelige stoffer, fylt med vann og dannelsen av en innsjø observeres . Kratere med en diameter på flere kilometer og oppover kan ha en eller flere sentrale topper forårsaket av tilbakeslag av jordskorpen etter sammenstøt; Kratere med enda større dimensjoner kan presentere relieffer i form av konsentriske ringer inne i dem, og det er mulig at ved de mest voldsomme sammenstøtene følger dannelsen av kuperte korrugeringer ved antipodene til planeten på grunn av fokuseringen av seismiske bølger (fenomener så langt observert på Merkur [1 ] , men ikke på jorden).

På jordoverflaten kan eldgamle kratere forsvinne og bare etterlate spor av deres eksistens. Selv om man skulle tro at en stor påvirkning må etterlate absolutt imponerende bevis, har de gradvise prosessene som finner sted på jorden en tendens til å skjule effektene: erosjon av vind og vann, avleiring av sand båret av vind og vann. , og i noen tilfeller har lavastrømmer en tendens til å skjule eller begrave nedslagskratere. Svakheten til skorpen kan også spille en rolle, spesielt i kroppene til det ytre solsystemet (som månen Callisto ), ofte dekket av en isskorpe: på jorden spilles en viktig rolle av havbunnen, de er konstant resirkulert av tektonikk en klump som vanligvis betyr at havbunnene ikke er mer enn 200 millioner år gamle, og gitt at de utgjør omtrent 2/3 av hele jordens overflate, er det mulig å forstå hvorfor jorden beholder et relativt lavt antall kratere av meteorisk opprinnelse.

Til tross for erosjonen er det noen spor igjen, og mer enn 170 store kratere er identifisert på jorden. Ved å studere disse kunne geologer finne spor etter andre kratere som nesten har forsvunnet.

En asteroide faller til jorden med en hastighet på mellom 40 000 og60 000  km/t . Hvis gjenstanden veier mer enn 1000 tonn, bremser ikke atmosfæren den nevneverdig, men hvis den er mindre kan den bremses betraktelig ved friksjon med luft, fordi forholdet mellom areal og volum øker med avtagende størrelse. Uansett er temperaturene og trykket som gjenstanden utsettes for ekstremt høye. Meteoritter av typen kondritter eller karbonholdige kondritter kan ødelegges selv før de berører bakken, men jernholdige asteroider er mer motstandsdyktige, og kan eksplodere voldsomt ved sammenstøt med jordoverflaten. [2]

Historie

Daniel Barringer var en av de første som identifiserte en geologisk struktur som et nedslagskrater, men ideene hans ble ikke akseptert på den tiden, og selv når de var det, ble det ikke anerkjent at kratere er ganske vanlige, i det minste i geologiske termer.

På 1920-tallet studerte den amerikanske geologen Walter Hermann Bucher mange kratere i USA . Han konkluderte med at de ble skapt av en stor eksplosjon, men tilskrev dem massive vulkanutbrudd. Men i 1936 gjennomgikk geologene John D. Boon og Claude C. Albritton Jr. Buchers studier og konkluderte med at kratrene sannsynligvis ble dannet av sammenstøt.

Spørsmålet forble et spørsmål om spekulasjoner frem til 1960-tallet . De siste årene har mange geologer (blant dem Gene Shoemaker skiller seg ut ) utført detaljerte studier på kratrene, og funnet klare bevis på at de ble skapt av påvirkninger, og identifiserte effekten av sjokkmetamorfose av mineraler, som er unikt assosiert med nedslagssteder.

Væpnet med beskrivelsen av egenskapene til sjokkmetamorfose, startet Carlyle S. Beals og hennes kolleger fra Dominion Observatory i Canada , og Wolf von Engelhardt ved Universitetet i Tübingen i Tyskland et metodisk søk ​​etter "påvirkningsstrukturer". I 1970 hadde de identifisert mer enn 50.

Arbeidet deres var fortsatt kontroversielt, men de amerikanske landingene på månen , som fant sted i de samme årene, ga bevis på antallet nedslagskratre på månen. Siden erosjonsprosesser er nesten fraværende på denne, vedvarer kratrene nesten på ubestemt tid, og blir vanligvis utslettet av et annet krater . Siden Jorden kan forventes å ha lidd omtrent like mange nedslag som Månen, ble det klart at antallet kratere som ble identifisert var langt færre enn de som faktisk oppleves av planeten vår.

Alderen til kjente terrestriske kratere varierer fra noen få tusen til nesten to milliarder år, selv om svært få er eldre enn 200 millioner år. De finnes fortrinnsvis i det indre av kontinenter, det vil si i relativt stabile områder fra et geologisk synspunkt. Noen kratere er kjent på havbunnen , men deres søk er vanskelig, og deres levetid er kortere enn de på bakken på grunn av subduksjonen av havskorpen mot det indre av jorden (se platetektonikk ).

Gjeldende estimater av antall kratere på jorden antyder at ett til tre kratere med en diameter på mer enn 20 kilometer dannes hver million år. Basert på dette tallet skulle det være mange unge uoppdagede kratere.

Formasjon og struktur

Slagkratere genereres på grunn av sjokkbølger på grunn av samspillet mellom meteoritten som reiser med høy hastighet og overflaten til himmellegemet. [3]

Opplæringsprosess

Opplæringsprosessen kan deles inn i 3 faser:

  1. kontakt- og kompresjonsfasen
  2. "utgravingsfasen" av krateret
  3. modifikasjonsfasen til krateret [3]
Kontakt og komprimering

Den første fasen er nesten momentan og består i forplantning av bølger gjennom bergartene. Fra noen eksperimenter var det mulig å se at treffpunktet er omgitt av en rekke konsentriske soner knyttet til de forskjellige trykket de ble utsatt for.

"Utgraving" av krateret

Den andre fasen, som varer noen få minutter, er preget av det mer komplekse samspillet mellom sjokkbølgene og overflaten som forårsaker en symmetrisk gravestrøm rundt kontaktpunktet. Dette skaper en bolleformet fordypning som kalles overgangskrateret . Overgangskrateret kan deles inn i to soner:

  1. Den mest overfladiske, kalt utkastningssonen , er sammensatt av bergarter som har blitt imponert med en slik hastighet at de forårsaker utstøting fra krateret, hvor de danner avsetninger som tar navnet ejecta .
  2. Den andre sonen inne i overgangskrateret er den forskjøvne sonen der det er oppsprukket bergarter som har en tendens til å bevege seg mer eller mindre sammenhengende nedover og utover.
Modifikasjon av krateret

Den siste fasen begynner når overgangskrateret når sin maksimale utstrekning. Effekten av selve nedslaget har avtatt og andre faktorer som gravitasjon spiller inn . Denne fasen har ikke en hendelse som bestemmer slutten, faktisk fortsetter prosessene med modifikasjon av krateret gradvis som alle geologiske prosesser. Hvor mye et forbigående krater blir modifisert av modifikasjonsprosessene avhenger av størrelsen det når og av bergartene som utgjør det. [3]

Typer kratere

Størrelsen på krateret avhenger av massen til den støtende meteoritten, hastigheten og materialet som bakken er sammensatt av. Relativt "myke" materialer fører til mindre kratere. Med det samme materialet er volumet som graves ut av en meteoritt proporsjonalt med dens kinetiske energi . [2]

To typer støtstrukturer kan skilles:

  • enkle kratere;
  • komplekse kratere.
Enkle kratere

Enkle kratere er små slagstrukturer som har en tendens til å beholde bolleformen til overgangskrateret. I løpet av modifikasjonsfasen fylles disse kratrene omtrent til halvparten av gjenavsetning av materiale som kastes ut fra krateret ( fallback ) og av kollapset rusk fra veggene og kantene . [3]

Barringer Crater , Arizona , USA , er et perfekt eksempel på et "enkelt" krater. Det er et ganske ferskt krater, bare 50 000 år gammelt, og derfor fortsatt perfekt bevart, i dette også hjulpet av at det ble dannet i et ørkenområde. Enkle kratere på jorden overstiger vanligvis ikke fire kilometer. [2]

Komplekse kratere

Komplekse kratere er mye større strukturer og er preget av heving av den sentrale sonen, en ganske flat bunn og omfattende kollaps langs kanten. [3] Den sentrale høyden er forårsaket av den "elastiske tilbakeslag" av bakken som svar på støtet og psicye-krateret eksisterer. Denne strukturen ligner strukturene skapt av fallet av en vanndråpe, som sett i mange saktefilmer. [2]

Forskjeller mellom meteorittkrater og vulkankrater

Noen vulkanske strukturer ligner nedslagskratere. Det umiskjennelige kjennetegnet på et sammenstøt er tilstedeværelsen av stein som har gjennomgått en sjokkmetamorfose, identifisert av typiske brudd eller endringer i krystallgitteret i mineraler . Problemet med identifiseringen deres er at disse materialene er begravd på grunn av dynamikken i nedslaget, i det minste i enkle kratere. I komplekse kan de i stedet finnes i den sentrale oppsiden [2] .

Økonomisk interesse for meteoriske kratere

Et aspekt som vanligvis er lite behandlet, eller snarere lite kjent, ved meteoriske kratere er det som er relatert til deres økonomiske potensial: forskjellige kratere har blitt utnyttet i årevis fra dette synspunktet, veldig godt kjent er nikkelforekomstene i Sudbury Basin- krateret i Ontario ( Canada ) og Red Wing Creek krateroljefeltet i North Dakota ( USA ) [ 4] [5] .

Merknader

  1. ^ For mer informasjon, se oppføringen om Caloris Planitia på overflaten av Merkur .
  2. ^ a b c d e Meteorittfenomen - The Cratering Process Quantified , su umich.edu . Hentet 29. september 2008 (arkivert fra originalen 29. mai 2008) .
  3. ^ a b c d e Bevan M. French, Traces of catastrophe: A handbook of shock-metamorphic effects in terrestrial meteorite impact structures , 1998, s. 1-120.
  4. ^ HH Westbroek og RR Stewart, dannelsen, morfologien og det økonomiske potensialet til meteorittkratere ( PDF ), i CREWES Research Report , vol. 8, 1996, s. 34-1 - 34-26. Hentet 16. april 2008 (arkivert fra originalen 8. januar 2004) .
  5. ^ Philip James Hawke, Resource potential of impact structures ( PDF ) , su De geofysiske signaturene og utforskningspotensialet til Australias meteorittnedslagsstrukturer , 2004. Hentet 29. september 2008 (arkivert fra originalen 25. juli 2008) .

Relaterte elementer

Andre prosjekter

Eksterne lenker