Когда мы смотрим на Луну в бинокль, телескоп или на кадры прошлых миссий Аполлона, мы видим ландшафт, пронизанный чем-то вроде огромных воронок. Но эти «карстовые воронки» есть не только на Луне, они наблюдаются почти на каждом планетарном теле во всей Солнечной системе, от планет до других лун и астероидов. Их называют ударными кратерами, и их размеры могут варьироваться от городов до небольших стран. Ударные кратеры образуются камнями размером от частиц пыли до нескольких километров в диаметре, которые сталкиваются с поверхностью планетарного тела на невероятных скоростях. Результатом является не только гигантская дыра в земле, но и удар, выбрасывающий материал из-под поверхности, разбрызгивая его во всех направлениях, известный как система лучей или выброс. Некоторые кратеры настолько велики, что ученые называют их гигантскими ударами. Но почему ударные кратеры так важны для изучения?
«Столкновения — это широко распространенный физический процесс во время формирования и эволюции планет», — рассказала Universe Today доктор Сара Т. Стюарт, профессор наук о Земле и планетах в Калифорнийском университете в Дэвисе. «Хотя частота столкновений сегодня невелика по сравнению с основными этапами роста планет, они дают ключевое понимание планетарной динамики, состава недр и внутренней структуры. Столкновения также сформировали эволюцию жизни на Земле, что в некоторых случаях хорошо документировано. такие как событие в кратере Чикскулуб и его влияние на вымирание динозавров. В других случаях, таких как роль столкновений в зарождении жизни, это менее изучено, но является активной областью исследований».
Это событие, также известное как столкновение с Чикскулубом, предположительно представляет собой мощное столкновение, которое произошло на Земле примерно 65 миллионов лет назад, когда астероид диаметром 10 километров (6 миль) врезался недалеко от северного побережья полуострова Юкатан в Мексика. По оценкам исследователей, мощность взрыва была эквивалентна примерно 100 миллионам мегатонн, при этом образовалось ядро с температурой более 5500°C (10 000°F) и кратер диаметром 180 километров (110 миль) и глубиной 20 километров (12 миль). Помимо сильной жары и мощных ударных волн, удар также вызвал дождь из серной кислоты из обломков, падающих на планету, потерю озона и массивное облако пыли, которое заблокировало солнечный свет, что привело к вымиранию 75% всей жизни на планете. Земля. Но, несмотря на разрушительные последствия удара Чикскулуба для жизни на Земле, чему изучение гигантских ударов и ударных кратеров может научить нас относительно поиска жизни в других мирах?
«Наши взгляды на взаимосвязь между жизнью и последствиями резко изменились за последние два десятилетия», — рассказал д-р Стюарт в интервью Universe Today. «Когда я был студентом, меня учили, что удары стерилизуют поверхность планеты и препятствуют возникновению жизни. Сегодня сообщество зарождения жизни призывает воздействия вызвать химические и термические возмущения, которые помогут добиотической химии. Столкновения настолько распространены во время формирования планет, что точка зрения сместилась в сторону увеличения роли столкновений и возможной частоты жизни, какой мы ее знаем». Причина, по которой массивный кратер от удара Чикскулуб так хорошо скрыт, связана с планетарными поверхностными процессами, которые формируют нашу планету, в первую очередь из-за эрозии, выветривания, вулканизма и тектоники плит. Эти процессы также по существу стерли миллионы других ударных кратеров, образовавшихся на протяжении примерно 4,6-миллиардной истории Земли. Это резко контрастирует с нашей Луной и тысячами других планетарных тел во всей Солнечной системе, включая планеты, спутники и астероиды, на которых до сих пор есть кратеры, которые могли образоваться миллиарды лет назад.
Хотя эти процессы стерли почти все ударные кратеры по всему миру, одним из наиболее хорошо сохранившихся ударных кратеров в мире является Метеоритный кратер, который расположен примерно в 60 километрах (37 милях) к востоку от Флагстаффа, штат Аризона. Этот кратер был создан примерно 50 000 лет назад объектом, предположительно имеющим диаметр 50 метров (150 футов), в результате чего мы видим кратер диаметром чуть менее 1,2 километра (0,7 мили). Итак, помимо всех этих уникальных аспектов, каковы некоторые интересные причины того, как и почему будущим студентам следует изучать ударные кратеры? «Ударные кратеры всегда являются интересной целью для роботизированного (и человеческого) исследования других тел, поскольку они обеспечивают доступ к недрам», — рассказывает д-р Стюарт в интервью Universe Today.
«Ученые все еще пытаются понять, как формируются самые большие кратеры и как интерпретировать изменения, которые должны быть связаны с внутренними свойствами. Люди сейчас проводят захватывающие эксперименты, связанные с планетарной защитой, такие как миссия DART. Планетарная защита требует понимания многих из них. физические процессы, как во время стихийных бедствий». Доктор Стюарт рассказал Universe Today: «Ударные кратеры — это красивые, сложные и интригующие планетарные особенности», одновременно призывая студентов колледжей посетить Wiki сообщества Planetary Impacts, который является научным ресурсом обо всем, что связано с ударами, включая онлайн-инструменты, наборы данных, новости и многое другое.
