Bir krateri tamamen etkisi ile yok olmaz ve böylece başka bir büyük yeterli uzunlukta bir nesnenin çarpışma sonucu ortaya çıkan bir ya da daha yuvarlak depresyondur. Depresyon, genişliğinden çok daha sığ olduğunda, çarpma havzasından söz ederiz .
Bu tabir, özellikle astronomide , kozmik bir etkiden , yani gök cisimlerinin ( asteroid veya kuyruklu yıldız ) Dünya'ya , Ay'a veya başka herhangi bir cisme çarpmasından kaynaklanan depresyonu belirtmek için kullanılır . darbenin gücü onu yok etmeyecek kadar büyük.
Daha özel olarak, çeşitli erozyon ajanlarının çalışması nedeniyle az çok kolaylıkla tanımlanabilir hale gelen karasal çarpma yapıları astroblemler olarak adlandırılır . Krater, astroblemenin yapı taşlarından sadece biridir.
Aysal kraterler farklı yüzyıllar boyunca yorumların vardı: mercan kayalığı ebedi buz doktrinine göre, buz halkaları Hanns Hörbiger , siklonlar , delikler tarafından kazılmış selenit tarafından Johannes Kepler , volkanizma göre popüler Astronomi ait François Arago veya Camille Flammarion .
1645'te Langrenus , Ay'ın topografyasını detaylandıran bir harita yayınladı . Ay'daki ( denizler ) ve kraterlerdeki noktaların adlandırılması için, bu topografik unsurlara , Orta Çağ'ın ve zamanının ünlü kişilerinin, bu durumda Antik Çağın bilginleri ve filozoflarının isimlerini veren bir terminolojiyi ortaya koyan ilk kişidir . İtalyan Cizvit Giovanni Battista Riccioli , 1651'de yayınlanan Almagestum novum (en) adlı çalışmasında Langrenus'un ortaya koyduğu uygulamayı sistematik olarak geliştirir. Riccioli, kuzey yarım küredeki yaşlıların ve güney yarım küredeki modernlerin (birkaç istisna dışında) isimlerini Cizvit meslektaşlarının isimlerini tercih ederek dağıtır.
Jeolog ve işadamı Amerikan Daniel Barringer içinde keşfederek, 1902 yılında bir çarpma krateri yeryüzündeki varlığının kanıtları ikna oldu Meteor Crater ( Arizona ) o bir düşüşünden atfettiği demirin küçük parçalar demir meteor . Ancak onun hipotezi, jeolog Walter Hermann Bucher gibi , volkanik patlama hipotezini destekleyen bilimsel topluluk tarafından çok az kabul edilir, ta ki Eugene M. Shoemaker'ın 1960 yılında Meteor Krateri seviyesinde güçlü bir koezit kristalleri ortaya çıkaran çalışmasına kadar. etkicilik.
Daha iyi bir bilgi ile donanmış şok kuvars , Carlyle Smith Beals ve çalışma arkadaşları , Federal Rasathanesi ve Victoria yanı sıra Kurt von Engelhardt ait Tübingen Eberhard Karl Üniversitesi'nde onlar, 1960'ların sonunda etkisini kraterler için sistematik aramaya başladı 1970 yılında 50'den fazlasını tespit araştırma, tartışmalı olmakla birlikte Apollo Programı ortaya koyarak destekleyici kanıtları sağlayan Ay'ın yüksek craterization oranını Toprak da aldığını düşündüren Büyük geç bombardımanı ama erozyon etkisi kraterler çoğunu kaldırıldı.
Göktaşı çarpmaları tarafından oluşturulan kraterlerin incelenmesi, geometrik özelliklerini doğru bir şekilde tanımlamaya uygun bir kelime dağarcığı ve tanımların kullanılmasını gerektirir.
1998'de, ardından 2004'te bilim adamları, çarpma kraterlerinin çeşitli parametrelerini ve şekillerini tanımlayan ana tanımları ortaya koydu. Etkileri araştıran insanları aynı terminolojiyi kullanmaya teşvik ederler. 2005 yılında bu yazarlardan bazıları, bir etkinin etkilerini hesaplamak, bu tanımlarda bazı düzeltmeler yapmak ve yenilerini eklemek için bir program yürütmüştür. Bu tanımlar burada yeniden üretilmiştir.
Tanımlar (kalın harflerle), krater oluşumunun farklı aşamalarını açıklayan metinde verilmiştir. İngilizce çeviri, genellikle bu dilde yazılmış bilimsel yayınların okunmasına yardımcı olmak için italik olarak belirtilmiştir.
terimlerin tanımlarıGöktaşı yere çarptığında, çarpmanın muazzam enerjisi altında buharlaşarak hızla nüfuz eder. Zemin - ölçüsüne göre - elastik bir malzeme gibi davranır ve buharlaşırken ve çatlarken derine batar. Birkaç saniye sonra delik maksimum boyutuna ulaşır, geçici kraterdir ( geçici krater ).
Daha sonra zemin tekrar yerini alır, geri tepmedir ( geri tepme ). Sonuna kadar , şekli buharlaşan ve dışarı atılan temelin hacmine, kayadaki artık sıkıştırmaya, geri tepmenin gücüne, çamur kaymalarına, heyelan duvarlarına ve serpintiye bağlı olan son bir krater ( son krater ) olarak kalır . Son kraterin erozyon başlamadan önce stabilize olması birkaç hafta veya ay alacaktır.
Kraterin daireselliğini etkileyen göktaşının şekli değil, göktaşının yere çarpma açısıdır. Açı ne kadar fazla otlanırsa, krater o kadar fazla uzar, ancak uzamanın farkedileceği 45 °'lik bir açının altındadır.
Bugün, çoğu büyük krater sadece aşınmış formlarında görülebilir ve biz sadece erozyon derecesine, tortu dolumlarına veya toprak altı hareketlerine bağlı olarak şekli az ya da çok görünen görünen bir krateri ( görünür krater ) ölçebiliriz .
Geri tepme sırasında ve kraterin boyutu yeterli olduğunda, merkez, bir su damlası gibi, çevresinden daha fazla yükselir. Bu bir oluşturur merkez gelir artışına ( merkez yükselme ) az ya da çok krater kat daha yüksek gidebilir. Bu, az ya da çok belirgin bir merkezi tepe ( merkezi tepe ) oluşturur.
Bir çarpma kraterinin laboratuvar simülasyonu
tek krater
( Meteor Krateri , Amerika Birleşik Devletleri)
geçiş krateri
(Mars)
merkezi
zirveli karmaşık krater (Tycho, Ay)
çok halkalı krater
( Vredefort , Güney Afr.)
havza
( Mare Imbrium , Ay)
Merkezi bir tepe noktasına sahip kraterlere, bir tane olmayan basit kraterlerin ( basit krater ) aksine karmaşık kraterler ( karmaşık krater ) denir . Uygulamada, Dünya'da , son çapı 3,2 kilometreden daha az olan kraterler basittir, ötesinde, karmaşıktırlar (bu, yaklaşık 2,6 kilometrelik bir geçici çapa karşılık gelir).
Basit bir kraterden karmaşık bir kratere geçiş aniden olmaz. Boşluğu çanak şeklinde olan tek krater ile merkezi tepeli kompleks krater arasında düz tabanlı çanak şeklinde geçiş krateri ( krater geçişi ) bulunur.
Çok büyük darbelerde, merkezi tepe, stabilite yüksekliğinin ötesine yükselebilir ve tekrar düşebilir, böylece bir krater halkası oluşturarak çoklu ( çok halkalı krater ) karmaşık bir krater şeklidir. Merkezi tepe, az ya da çok belirgin bir merkezi halka şeklindeki yapı ile değiştirilir, merkezi halka ( tepe halkası ).
Göktaşı kabuğu kıracak ve magmaya efüzyona neden olacak kadar büyük olduğunda , krater değil Havza ( Havza ) olarak adlandırılır .
Diğer terimlerÇarpma alanından dışarı atılan kaya parçalarını ve daha sıklıkla krater çevresinde oluşturdukları yapıları ejecta ( ejecta ) olarak adlandırıyoruz . Genellikle radyal izlerden oluşan bu yapılara ışımalı yapı ( ışın sistemi ) de denir . Kraterin ötesine uzananlar, onun bir parçası değiller ama astroblem'in kurucu bir unsurudurlar. İzleri hızla silen erozyon nedeniyle varlıkları Dünya'da geçicidir. Bu yapıların en görünür olduğu yer Ay'da ve daha az ölçüde Mars'ta (yine erozyon nedeniyle).
Terminolojide karışıklığı önlemek için, bir grup uzman 2004'te bir araya geldi ve çarpma kraterleriyle ilgili ana boyutların resmi bir tanımını yayınladı .
Geçici kraterle ilişkili boyutlar
Basit kraterle ilişkili boyutlar
Karmaşık kraterle ilişkili boyutlar
D tc = geçici kraterin çapı
D sc = basit-karmaşık geçiş çapı
D tr = tepeden tepeye geçici kraterin çapı .
D fr = nihai tepeden tepeye çap
D a = görünen çap
D cp = merkezi tepenin çapı
D cu = merkezi yükselmenin çapı
Bu miktarları açık bir şekilde tanımlamak için henüz yerleşik bir terminoloji yoktur. Bu nedenle, bu makalede kullanılan boyutları gösteren yukarıdaki diyagramlarla yetinmek gereklidir.
Darbe yapılarının oluşumu, analog simülasyon ile kapsamlı bir şekilde incelenmiştir . Sayısal simülasyonla da yapıldı , ancak bu son yaklaşımla ilgili sorun, kısa süreler boyunca aşırı basınçlara ve sıcaklıklara maruz kalan malzemelerin fiziğinin iyi bilinmemesidir.
Depresyonun boyutu ve şekli esas olarak şunlara bağlıdır:
Onunla birlikte çöküntünün çapı ve derinliği artar , derinlik/çap oranı azalır ve şekli genel olarak şu şekilde değişir:
Darbe , bodrumda (aynı zamanda çarpma tertibatında) yayılan bir şok dalgası oluşturur . Etkisi hızları ile sipariş onlarca km / s , arkasında basınç dalgayüzü membalarında milyonlarca atmosfer ve sıcaklık binlerce derece . Bu yüksek gerilimler altında , alt zeminin ve çarpma tertibatının malzemeleri akışkanlaşır (bir sıvı gibi akarlar). Sıkıştırma dalgasını, malzemeleri dışarıya doğru atarak çöküntü yaratan bir seyrekleşme (yani dekompresyon) dalgası takip eder. Akışkanlaştırılmış malzemelerin akışı, oluşturan çöküntünün duvarları tarafından saptırılır, bunlar büyük ölçüde konik bir bıçak şeklinde çıkarılır ve küçük bir kısmı duvarlara bastırılır. Şok ve seyrekleşme dalgaları, şok noktasından uzaklaştıkça dağıldıkça, gerilimler kayaların mekanik mukavemetinin altına düştüğünde akışlar sonunda durur. Olay, daha az şiddetli etkiler (yarı küresel kraterler) için orada durur. Diğerleri için, geçici boşluğun duvarları içe doğru çöker ve merkezi bir tepe veya bir halka veya hatta daha karmaşık yapılar oluşturur.
Şiddetli bir çarpmanın etkileri, bir krater ve ejekta oluşumu ile sınırlı değildir . Bir nesne 10'un Dünya'da sonbaharda tarafından serbest enerji km çapında beş, örneğin, aşan büyüklük dereceleri Bunun en güçlü depremler . Şiddetli depremler , volkanik aktivite , tsunamiler ( varsayılan Mahuika krateri gibi bir okyanus etkisi durumunda ), asit yağmuru ve toz koruyucu güneş ışığının serbest bırakılması ( fotosentezi ve iklimsel etkileri durdurma , besin zincirinin çökmesi ) en yıkıcı olanlar arasındadır . en şiddetli etkilerin etkileri.
On Dünya'da , çarpma kraterleri sıklıkla tespit etmek zordur. “Uzay çağının” başlangıcı olan 1960'lara kadar , nadir istisnalar dışında volkanik olaylara rapor edildiler . Mekansal çalışmaların getirdiği ilerleme, jeolojik, uydu veya jeofizik görüntülerin gelişimi, jeologların yeni keşifleri çoğaltırken eski kafa karışıklıklarını kademeli olarak düzeltmelerini sağlamıştır.
Ancak, Dünya'ya özgü koşullar kraterleri hızla bozar:
Büyük kraterler (çapı yüz kilometreden fazla) bırakan çarpmalar, muhtemelen canlı türlerinin evrimiyle ilgilidir. Örneğin, oluşturulan bu etkinin Chicxulub krater katkıda kitlesel yok arasındaki Kretase ve Tersiyer olan, olmayan kuş dinozorlar söylenen en ünlü kurbanı olmak.
Ayrıca metalik zenginlik çeşitli yatakları gibi bu tür etkilerin, bağlı olduğunu keşfetmek altın ve platin yataklarının arasında Sudbury içinde Kanada .
Dünyadaki en genç çarpma krateri, Dünya'yı gören Carancas göktaşıdır .15 Eylül 2007Peru'da canlı bir krater oluşumu . Yakın zamanlara kadar, bilinen en eski olmasıydı Vredefort arasında yer Güney Afrika : 2023000000 yıla tarihli önce, şimdiye kadar yaklaşık 300 kilometre çapında Dünya'da kaydedilmiş en büyük krater oldu. 2012 yılında, 3 milyar yıl öncesine dayanan Maniitsoq kraterinin keşfi, onu Vredefort'tan önceki en eski krater yapıyor.
Gezegenimizle iki tür gök cismi çarpışabilir:
Bugüne kadar gözlemlenmeyen diğer nesneler potansiyel olarak Dünya'ya çarpabilir. Bunlar yıldızlararası nesnelerdir. Hızları 72 km / s'den fazladır (aksi takdirde Güneş'in yörüngesinde dönerlerdi). Kökenlerine göre, doğası ve yoğunluğu bilinmemektedir.
Jeolog Charles Frankel, iki etki arasındaki ortalama süre cinsinden ifade edilen etki sıklığı hakkında bazı istatistiksel tahminler verir:
Bir kraterin şeklini belirlemek için temel kriterlerden biri, geçici çapıdır.
Çarpıcının ve hedefin parametrelerini bildiğimizde, çeşitli teoriler çarpma tarafından oluşturulan geçici krateri hesaplamamıza izin verir. Kapsamlı bir liste hazırlamak iddialı olurdu. Bu formüller, Earth Impact Effects Programının tavsiyelerinden alınmıştır .
Veri ve birimlerBu formüllerde terimler şu şekilde tanımlanır:
Tüm çaplar, derinlikler, kalınlıklar ve yükseklikler m cinsinden ifade edilir.
Kraterin doğası, basit bir kraterden, merkezi bir tepe noktasına sahip karmaşık bir kratere doğrudan değişmez. Geçiş yavaş yavaş gerçekleşiyor. Benzer şekilde, son çap aşağıdakilerden daha büyük olduğunda:
Daha sonra krater, merkezi bir halka ile bir morfoloji alır.
Geçici krater boyutu Çap derinlik Kraterin son çapıEğer , krater basit krater:
, Marcus, Melosh ve Collins'den (2004) sonra.Aksi takdirde, krater karmaşıktır ve:
, McKinnon ve Schenk'ten (1985) sonra. Krater kenarlarının yüksekliğiBu formül basit ve karmaşık kraterler için geçerlidir.
İhlal kalınlığıBasit bir krater için:
Karmaşık bir krater için:
, ile:Ay, çok az vardır su , bir ihmal edilebilir bir atmosfer ve hiçbir yaşam formu, onun tektoniği dondu beri aldığı tüm etkilerin bıraktığı izleri korur. Bu, Dünya'ya çarpan gök cisimlerinin miktarının iyi bir göstergesidir.
Bir ay kraterinin son derinliği, krater kenarlarının tepesi (sırt çizgisi) ile krater tabanını kaplayan breş merceğinin tepesi arasındaki mesafedir.
Basit bir krater için:
Karmaşık bir krater için:
Uyarı! Erimiş kaya tabakasının kalınlığı, karmaşık kraterler için önceki formülden çıkarılamaz .