A Naprendszer becsapódásos krátereinek geológiája és morfológiája.
A hullócsillagok fényes csíkjától a dinoszauruszok kihalását okozó test becsapódása utáni eseményeken át egy fél bolygó lefröccsentéséig számos végeredménye lehet annak, ha egy test egy másikat nagy sebességgel megközelít, ill. eléri azt. A becsapódásos (impact) krátereket nevezik kozmikus eróziónak (Sík A.), asztroblémeknek (sebhelyek, Jakucs L.), bombatölcséreknek. A krárterképződés (kozmikus hatás) a vulkanizmus, tektonizmus (belső erők) és erózió (külső erők) mellett a szilárd kéreggel rendelkező égitesteken legfontosabb felszínfromáló erő.
A kráterek mibenlétére a földi és más égitesteken található alakzatok elemzése együttesen derített fényt, így itt a geológia és planetológia együttműködéséről van szó. A Földön az erózió eltüntette régi krátereket és a viszonylag újakat is leerodálta, de a kőzeteket tanulmányozhatjuk (geológia). Más égitesteken viszont a régi kráterek megmaradtak, a légkör nélküli égitesteken kiváló állapotban (morfológia, távérzékelés)– kőzeteket viszont nem kalapálhatunk.
Hogyan keletkeztek a kráterek?
Kétféle fő krátercsoport létezik:
becsapódásos
és vulkáni eredetű. Évszázadokig – a vulkáni kráterekhez való hasonlóságuk
miatt - vulkanikus eredetűnek gondolták valamennyi krátert, vagy korabeli
nevén, gyűrűhegyet, körhegységet, cirkuszt (orosz néven). Földi laboratóriumi
kísérletek sorozatával igazolták becsapódásos eredetüket. A becsapódási
elmélet első támogatója G. K. Gilbert (1890-es évek) volt, aki kísérleteket
is végzett.
Az első, az 1920-as években általánosan
becsapódásosnak elismert földi kráter a Barringer (Meteor) Crater volt.
A becsapódásos eredet melletti egyik érv az, hogy olyan apró, differenciálatlan
égitesteken (vagyis égitest-törmelékeken) is találunk krátereket, melyen
vulkáni aktivitás nem lehetséges. A holdi vulkanikus és becsapódásos kráterek
morfológiai megkülönböztetése azonban még ma sem megoldott.
Honnan erednek a kráterek? – kis
tudománytörténet magyar tankönyvek alapján
(Egy paradigmaváltás tükröződései)
1853: A hold hegyeinek vulkáni eredetét majdnem bizonyosnak mondhatjuk. (Dr. Schrödler Frigyes. 1853. Ford: Jánosi Ferenc, Mentovich Ferenc, ifj. Szász Károly: A természet könyve Pest)
1902 … A köralakú mélyedések régen kialudt vulkánok kráterei. A Hold hegyei vulkáni eredetűek. Az óriási gyűrűhegységek zilált alakja s a kráterek roppant száma azt bizonyítják, hogy a Hold még iszonyúbb és rombolóbb vulkáni működésnek volt színtere mint a Föld. (1902 Baló – Miklós: Csillagászati földrajz)
1918 Ezek a kráterek vulkanikus eredetűek, melyek még akkor keletkeztek, mikor a Hold folyékony anyagát gyenge kéreg vonta be s a Föld erős vonzása következtében e vékony kéreg repedésein minduntalan előbuggyant a Hold belsejének folyós anyaga. (1918 Márki: Földrajz) (Ha történetesen az Io lenne a Hold helyén, ez az elképzelés elég közel állna a valósághoz!)
1951 A holdcirkuszok gyűrűalakja (eredetére) két feltevést ismerünk. Az egyik szerint ezeket a krátereket nagy köveknek (meteoritoknak) a bolygóközi térből a Holdra való esése okozta… A másik szerint ősidőkben lefolyt hatalmas vulkanikus működések hatására keletkeztek,. Bizonyos feltételek között ezek a működések nem kitörésekben, hanem lávaömlésekben nyilvánultak meg. E feltevés szerint, amit A P Pavlov akadémikus, szovjet csillagász dolgozott ki, holdcirkuszok kihült lávatavak. (1951-53 Voroncov-Veljaminov: Csillagászattan)
1976 A krátereket kétféle erő, belső (vulkanikus) és külső (nagyméretű meteoritok becsapódásából eredő) hozta létre. (1976 (Bratislava) Fuha – Kertész: Fizika)
1998 A regolitot elképesztő méretű bolygókezdemény-zápor hozta létre a Hold kialakulásával egyidőben. … Ezeket a képződményeket (krátereket) legtöbbször meteoritek becsapódása alakította ki. … (1998 Szili: Földön innen…)
Szintézis: Holdtengerek (medencék) becsapódás utáni lávaömlés...
A kráterek kialakulása és morfológiája
„A holdbeli hegységek legtöbbjei
úgy tűnnek fel, mint köralakú hegy-sáncok, melyek többnyire hirtelen alámeredő
lejtejikkel, kerek völgymedencéket zárnak kebelökbe, s e katlan fenekéről
sok helyütt, egy külön, alacsonyabb hegykúp emelkedik ki.” …1869 Szabó
Ignác: A csillagászati és természettani földrajz rövid tankönyve a középtanodák
számára. Pest.
A kráterek tanulmányozása a távcső
feltalálásával indulhatott meg: Galilei volt az első, aki leírta a Hold
krátereit 1609-től. Ezután a következő kráterezett felszínt a Mariner-4
marsi, majd a Mariner-9 merkúri fényképei mutatták meg. Ezek után vált
csak egyértelművé, hogy a becsapódásos kráterek általános jelenségek a
Naprendszer égitestjein.
A kráterek mérete a mikroszkopikustól
a 2000 km nagyságúig terjedhet. Általánosan a legkisebbek tál alakúak,
sáncccal; a nagyobbak sík fenekűek, középen komplex szerkezettel, melynek
közepén központi csúcs emelkedik. Sáncuk sokszor teraszos. A még nagyobbak
körül egy vagy több hegységgyűrű is kialakul. A legnagyobb kráterek medencéket
hoznak létre, extrém esetekben a fókuszálódó rengéshullámok az égitest
túloldalán is feltördelik a felszínt. Jellemző a sánc alján a kilövellt
törmelék üledéktakarója; másodlagos kráterek; a friss kráterekből akár
többezer km hosszú szétágazó „sugarak” kialakulása.
A becsapódásos eredetű krátereknek a klasszikus felosztás szerint két fő típusa van: elsődleges (primaries) és másodlagos (secondaies). Előbbiek a nagy sebességgel becsapódó test hatására elsődlegesen alakultak ki, utóbbiak a becsapódáskor kivetett anyag kis sebességgel történő becsapódásából származnak.
A becsapódó testek forrásai és jellegzetességei:
Külső lövedékek: (External impactors)
Rövid- és hosszúperiódusú üstökösök
-
a Naprendszer pereméről származnak. A kőzetanyagon túl illóanyagokat (pl.
víz) is tartalamznak. Méretük párszor 10 km. A rövidperiódusúak (SP) 200
évnél hamarabb visszatérnek. Shoemaker megfkülönböztet Jupiter-és Halley
családba tartozó rövidperiódusú üstökösöket. A hosszúperiódusúak
(LP) általában többezer éves keringési idejűek és akár a 0,4 fényévre is
eltávolodhatnak (a legközelebbi csillag távolságáak 10%-a). Forrásuk a
Naprendszert körbevevő Oort felhő. Ütközési sebességük 30-60 km/s. A Naprendszer
síkján kívülről, “bárhonnan” jöhetnek, tehát akár szembe is ütközhetnek
egy bolygóval. Sűrűségük és méretük kicsi, így nagy sebsségük ellenére
sem tudnak nagyobb becsapódást okozni, mint egy hasonló méretű, lassabb,
de sűrűbb kisbolygó. A külső bolygókon erősebb hatásúak.
Kupier-öv objektumok A Neptunuszon kívül levő apró égitestek. Főleg a külső bolygókon hatnak. Esetleg a Plútó is egy közülük. Összetételük jeges, alacsony sűrűségű. Lehet, hogy a Kuiper-öv a rövedperiódusú üstökösös forrása.
Kisbolygók Általában a planetezimálok,
bolygócsírák maradékának tartják őket. A Mars és Jupiter közt található
többségük, így hatásuk nagyobb a belső bolygókon, mint a külsőkön. Méretük
egy üstökösnél jóval nagyobb is lehet: a legnagyobb a Ceres, 1000 km átmérőjű.
A Földet megközelítő pályán mozgó kisbolygók a Földsúroló kisbolygók (Near
Earth Asteroids, NEAs). Eddig 150 ilyet találtak, de még többszáz felfedezése
várható. NEA-k természetesen a Kuiper-övből is származhatnak. A Naprendszer
síkjából érkeznek.
A kisbolygók ütlközési sebessége
10-15 km/s (viszonylag alacsony), mert mind a bolygókkal együtt, egyirányban
keringenek. Sűrűségük nagy, így a kis sebesség ellenére is képesek akkora
krátert ütni, mint egy azonos méretű de gyorsabb üstükös.
Belső lövedékek: (Internal impactors)
Bolygókörüli pályán mozgó
törmelék (planetocentrically orbiting projectiles) – a korai
törmelékek megmaradt darabjai, valamint a kráterképződés vagy kisebb holdak
becsapódásos széttöredezése során a (volt) holdak gravitációs terét elhagyó
törmelék. Ide tartoznak az óriásbolygók gyűrűinek darabjai és az árapályerő
hatására szétrobbanó égitestek maradványai.
A becsapódás folyamata
Az alábbiakban a nagy sebességű
lövedékek becsapódának a folyamatát és a létrehozott szerkezeteket
tekintjük át. Ezek a kőzetben sebesen terjedő (10 km/s) lökéshullámok kialakulásával
és az ezzel járó nagy nyomással (10-500 GPa) , magas hőmérséklettel (2000
C) járnak együtt, ellentétben a mindössze mechnaikus ütközés hatására keletkezett
alacsony sebességű test becsapódásából származó gödrökkel (penetration
craters:1947, Sikhote-Alin, Szibéria, 1976, Kirin, Kína).
A kráter és üledéke alakját befolyásoló tényezők
A keletkezett szerkezeteket befolyásoló
tényezők a következők:
Azonnali hatások
A test tömege
A test tömege tügg sűrűségétől és
méretétől. Az üstökösök ritkábbak, a kisbolygók – típsutól (C, S, Fe) függően
sűrűbbek. Mikroszkoplikustól a kisbolygó méretig bármilyen előfordulhat.
A kráter képződésének sebessége a mérettől függően pár mp – pár órás lehet
(1 km átmérőjű kráter pár mp alatt, 200 km-es 10 perc alatt jön létre).
A Holdat kifröccsentő ütközés pár órán át tartott. Általában a lövedék
méreténél 20-30-szoros nagyságú lesz a kráter átmérője.
A test sebessége
A sebesség különösem fontos tényezője
a becsapódás energiájának (1/2 mv2). Jellemzően 10-60 km/s (40-200 km/h)
sebességgel érkeznek (jellemzően 20 km/s) . A sebesség függ a légköri sűrűségtől,
a becsapódás földrajzi helyétől (szembekapja vagy hátulról éri utól a bolygót).
A Föld sebessége 30 km/s. A Föld közelében ehhez maximum 42 km/s adódhat
, ami a Naprendszer itteni szökési sebessége. Az ennél gyorsabb égitestek
kirepülnek a Naprendszerből. Így a Földet max. 30+42 km/s sebességgel érheti
egy becsapódás. A sebességek vektorosan adódnak össze. A kisbolygók általában
15-25 km/s, az üstökösök 60 km/s sebességű becsapódásokat eredményeznek.
Ekkora sebesség mellett mozgási energiájuk velük azonos tömegű TNT 20-50-szeresének
felel meg. Mivel a mozgási energia 1/2mv2,
már kis tömegű, de nagy sebességű testek is nagy energiát képviselnek.
Csak megfelelően nagy sebességű (hypervelocity) becsapódás képes valódi
kráterformálásra; a kisebb sebességűek csak egy egyszerű gödröt vájnak,
ahol sem nagy nyomás, sem nagy hőmérséklet, sem lökéshullámok nincsenek
jelen. A becsapódás sebessége befolyásolja az ütött kráter méretét.
A becsapódás iránya
A kráter sugarait, a kivetődő törmeléktakaró
alakját (és a kráter alakját is) befolyásolja a becsapódás iránya és szöge.
A becsapódások általában nem szemből, hanem oldalról történnek. Ez különösen kisbolygók egymásba csapódásakor befolyásolja a kisbolygó későbbi tengelyforgását és pályáját is. A becsapódás történhet a Naprendszer síkjában levő pályáról (kisbolygó) vagy véletlenszerű pályáról (üstökös). Ugyanakkor általában egy határig a nem teljesen szemből jövő becsapódás is kör alakú krátert váj.
A becsapódás környezete (kőzetei,
a kőzetek illóanyag-tartalma stb)
A belső kőzet illetve a külső kőzet-jég
vagy jégkérgű égitesteken alapvetően eltérő jellemzőjű becsapódásos szerkezetek
jönnek létre. A marsi kráterek jellegzetességét a talajvíz/talajjég hatására
kifröccsenő lebernyeges üledéktakarók adják. Kemény vagy puha kőzet eltérő
krátereket eredményez.
Légköri jellemzők
A sűrű és vastag légkörben a kisebb
meteorok (a mérethatár: cutoff size) egyáltalán nem jutnak el a felszínig,
mert elégnek, elpárolognak, vagy a nagy nyomás miatt (több tíz GPa) felrobbannak
még földet érés előtt. A több darabba robbant meteorok egy nagy helyett
sok kisebb krátert ütnek vagy egyáltaléán nem ütnek krátert, mert szétrobbant
kis darabjaik már elégnek a légkörben (Vénusz, Föld). A légkör azonban
csak a kisebb méretű meteorokra hat. Így a kisebb lövedékeknek necsak az
energiája kisebb, de a légkör is erősebben hat.
A sűrű légkörben a kivetődő törmelék
csak kisebb távolságra tud eljutni a légköri ellenállás miatt. A vénuszi
kráterek morfológiáját a légkör nagy hőmérséklete (470C) és sűrűsége
módosította. A sűrű (földi 90-szerese) légkör ellenálló ereje hamarlefékezi
a kivetődő törmeléket, így az nem tud távolra eljutni. Így legfeljebb az
átmérő 1-2-szereséig jut el. A pár kilósak a Földön annyira lelassulnak,
hogy minimális méretű krátert ütnek.
Gravitáció
Nagyobb gravitációjú égitesten a
törmeléktakaró kisebb területen terül szét; a kráter pedig sekélyebb lesz.
A kisbolygók esetén a gravitáció egészen különleges fromákat is létrehozhat.
A krumpli alakú égitesteken ugyanis a felsznen nem mindig lefelé mutat
a nehézségi erő, hanem ferdén vagy néhol egyenesen a felszínnel párhuzamosan
vagy kicsit felfelé.
Becsapódás kráter nélkül
Nem minden becsapódni látszó test
légkörbe kerülése után keletkezik kráter – a sűrű légkör lefékezheti, elpárologtathatja,
felrobbanthatja a becsapódó testet, mielőtt az földet érne. Hogy ez valóban
bekövetkezik-e, azt a légkörön kívül a becsapódó test mérete, sebessége,
a becsapódás szöge (milyen vastag légkörön kell átjutnia) is befolyásolja.
(Pl. hullócsillagok). A másik véglet a katasztrofális hatás, melyben nem
kráter keletkezik, mert a céltest teljesen darabjaira robban.
Krátertelen becsapódásnyomok
Tunguz esemény, Vénuszi sötét
foltok
A Tunguz meteor és vénuszi radarsötét területek esetében a becsapódó test nem érte el a földet, de lökéshulláma feltördelte, letartolta a talajt. A Vénuszon a 940 kráteren túl 400 radarsötét (umbra) és körülötte radarvilágos (penumbra) halot figyelek meg. 90%-uk sötét halo, melyek 70%-át radarvilágos halo veszi körbe. A sötét halók 10%-a központjában van becsapódsra utaló nyom és a kisebb krtáterek 10-50%-ának van ilyen sötét udvara. Az udvar keletkezhetett a lökéshullámtól / szuperszónikus szelektől, mely felaprózta a kőzeteket / letarolta a talajt (a sötét szín finomszemcsés szerkzetre utal), vagy a becsapódáskor (vagy a felrobbant meteorból) keletkezett por leülepedésnek. A világos halo szemcsemérete deciméteres nagyságrendű.
Gödrök
Penetration Craters: csak mechanikusan
lepottyanó, már a légkörben lefékeződött meteorok által ütött nyom: gödör
a földön. Ez a kráter még nem az igazi.
A becsapódás folyamata
A becsapódás folyamatát általában
három részre különítik el: érintkezés/összenyomás (contact/compression),
kivájás (excavation) és átalakulás (modification). A kráter megfigyelhető
alakját ezután a további folyamatok (erózió, feltöltődés stb) alakítják.
1. Érintkezés/összenyomás
- a becsapódó test hatása
A lövedék felszínt érése után átmérője-szeres
mélységbe hatol kőzetben, mely lefékezi; a ezután, adja át mozgási energiáját
a keletkező lökéshullám formájában a meglepett kőzetnek. A lökéshullám
a becsapódó testre is visszaverődik: hatására az (is) megolvad / elpárolog.
A becsapódó test és a célkőzet elpárolgott anyaga gőzfelhőként (vapor plume)
fog lebegni a kráter felett. A becsapódástól távolodva, nagyjából a krátersánc
közelében a lökéshullám a központi 100 GPa-ról 1-2 GPa-ra csökken, és ezzel
“hagyományos” szeizmikus lökéshullámként terjed tovább, melynek sebessége
a hangsebességgel egyenlő (5-8 km/s kőzetben). A távolabbi kőzetdeformációk,
törések, földcsuszamlások stb már ennek a földrengésekkor is előfordulható
lökéshullámnak köszönhetők, így a belső folyamatoktól elkülönítésük nehéz.
Az érintkezés/összenyomás fázisa
a legnagyobb becsapódásoknál is pár másodpercig tart, addig, míg a lökéshullám
visszaverődik a becsapódó test hátuljáig, majd innen ismét vissza az elejére.
Amíg a lökéshullám eléri a lövedék hátulját, kb addig tart, ameddig a test
megteszi egy átmérőjének megfelelő távolságot eredeti sebességével. Egy
50 km-es 25 km/s-vel mozgó test esetén is csak 2 mp. Miután a “visszaforduló”
release
wave eléri a becsapódó test elejét, párszor ennyi időbe telik. Ezután
a becsapódó test már nem játszik szerepet a kráter kialakulásában, csak
az általa keltett lökéshullám.
2. Kivájás: az átmeneti kráter
(transient cavity / crater) kinyílása - a lökéshullám hatása
A kivájást a lökéshullám és a kőzet
köcsönhatása kelti. Ennek központja a kőzettestben van, ameddig a lövedék
behatolt. A lökéshullámot a felszínről visszavert release wave követi.
A kőzet ennek hatására felfelé/lefelé és kifelé lökődik (a lökéshullám
energiája mozgási energiává alakul), szimmetrikus kivájtanyag-árat (excavation
flow) létrehozva. A krátert kinyitó, onnan az anyagot kilökő ár sebessége
pár km/s. Ez a folyamat hamar kialakítja az átmeneti, tál alakú krátert.
Ennek felső része a kilökés zónája (ejection zone), ahol akár km/s
sebességgel is mozoghat a törmelék, mely így a későbbi krátersáncen túl
is eljut. A lökéshullám a becsapódás helyétől távolabb is olyan nagy, hogy
ott is képes kilökni anyagot. Ez az anyag különféle deformációt szenvedett.
Kialakul a krátersánc. A kilökési zónából tehát távozik az anyag.
Ez alatt található egy áthelyezési
zóna (displace zone), ahol az anyag lefelé és sugárirányban
kifelé próbál mozogni; a felszínt azonban nem éri el. Ezek a parautokton
kőzetek, melyek a kráter aljzatát alkotják. A kőzet nem teljesen töredezik
szét, inkább deformálódik és a lefelé mozog illetve komplex kráterek közepén
kiemelkedik. A szomszédos kőzetek egymáshoz képest hasonlóképpen, de nem
nagy távolságra mozdulnak el, innen a parautockton elnevezés. Kráterközépi
tartománya tartalmazhat nyomáskúpokat. Jellemző kőzetei az autoklasztikusan
(helyben) keletkezett klasztikus/litikus (olvadékot nem tartalmazó) breccsalencsék.
Az átmeneti kráter mélysége ennek az áthelyezési zónának a legmélyebb pontjáig
tart, ahonnan tehát már nem távozott az anyag.
Egy idő után a lökéshullám energiája
elfogy, és már nem képes kilökni több anyagot, a gravitáció miatt elkezd
lehullani a kilökött kőzettörmelék. Ebben az egyensúlyi pillanatban
ér véget a kivájás fázisa. Ez a fázis 1 km-es kráternél 6, 200 km-esnél
90 másodpercig tart. Miután az átmeneti kráter elérte legnagyobb szélességét,
a lökéshullámok alacsonyabb (1 GPa) nyomású hulámokká szelidülnek; innentől
már a lökéshullám sem befolyásolja a kráterfejlődést.
3. Átalakulás - a gravitáció
hatása
Az átmeneti krátert a gravitáció
és a kőzet mechanikai forrású elváltozásai módosítja. Az átalakulási fázis
első része akkor ér véget, mikor a törmelék már nem hullik tovább; de a
kiemelkedés, összeomás, későbbi izosztatikus kiegyenlítődés, erózió, üledéklerakódás,
tömegmozgások (pl. csuszamlás) és későbbi becsapódások tovább alakítják
a krátert.
(Összeállította Hargitai Henrik)
Egyszerű kráterek
Az egyszerű kráterek megőrzik az
átmeneti kráter tál alakját és méretét. Az átmeneti kráternek a meredek
fala omlik le részben a krátergödörbe, illetve kisebb üldékáthelyeződés
történik. A kráter szélessége az átmeneti kráterének 20%-ával nőhet.
A visszahullt kilökött törmelék,
megolvadt kőzetekkel együtt alkotja az (allochton) breccsalencsét (breccia
lens), mely részben feltölti (crater-fill unit) az eredeti mélyedést. A
kráter látható feneke alatt találhatók a parautochton áthelyezett kőzetek,
melyek inkább csak feltöredeztek, mint megolvadtak vagy sokkmetamorfózion
estek volna át. Az áthelyzettt kőzetek alatt található a kráter valódi
alja, mely az átmeneti kráteréhez képest nem módosult. A visszahullt kilökött
anyag (fallout ejecta) a krátersáncon kívül alkot vékony réteget.
Simple Craters (Egyszerű kráterek)
Mindenhol jellemző
A legáltalánosabban előforduló kráterek.
Tál alakúak, kiemelt sáncük és viszonylag sima fenekük van. Komplex struktúra
nem található bennük. (kép: crater.html) Méretük kicsi, max.15 km a Holdon,
max. 5 km átm a Ganymedeszen. Mélységük szélességükkel arányosan növekszik,
ellentétben a komplex kráterekkel. A kőzet-jégholdakon mélységük kisebb,
mint a Holdon. A legismertebb egyszerű földi kráter az Arizonai Meteor
kráter, mely 1,2 km átmérőjű, 20 ezer éve 30 ezer tonnás vasmeteorit ütötte.
Körülöttük törmeléktakaró található.
Komplex kráterek / medencék
A földi gravitáción kristályos kőzetben
4 km-es, laza üledékben 2 km-es átmérő fölött már komplex kráterek képződnek.
A rugalmas visszapattanás okozta központi csúcs megjelenése (Central
Peak transition) a gravitációval van kapcsolatban: minél nagyobb a
gravitáció, annál kisebb kráterátmérő elég a központi csúcs kialakulásához.
(a közölt adatok, csak hozzávetőlegesek, különösen a Földre vonatkozók.)
g: cm/s2 csúcs: min.
km csúcs-gyűrű:km (peak ring) Többgyűrűs medence
Kőzet:
Föld
1000 2-4
20-25 100 km ?
Mars
10+
Hold
160 15-20 150-200
300-600 km
Jég-kőzet:
Ganymede 150 3-5 km
Rhea
30 10-20
Dione
22 15-25
Tethys
18 20-35
Enceladus 9 10-20
Mimas
7 20-35
Általában jellemzői:
Lapos aljzat.
Központi kiemelkedés. A kiemelkedés
tényét földi fúrásokkal és sztratigráfiai elemzéssel is alátámasztották.
A kiemelkedés magassága az átmérő 10%-a. Ez nagy krátereknél 10-20 km-es
gyors kiemelkedésre is utal. A kiemelkedés pár perc alatt történik (Vredefort,
Dél-Afrika (200 km átm): 1/2 óra.). A kiemelkedés folyamata még nem ismert
kellő biztonsággal. Ahogy a kráter mérete növekszik, a központi kiemelkedést
felváltja egy bonyolultabb, gyűrűkből álló szerkezet (központi csúcsos
kráter – központi csúcsos medence – csúcsos és gyűrűs medence).
A gyűrűk a Földön 20-25 km átmérőnél
jelennek meg.
Csuszamlás. A sáncanyag befelé
történő beomlása. Ez törtések mentén történik. A csuszamlásokkal teraszok
képződnek.
Central Peak Craters (Központi csúcsos kráterek) Mindenhol jellemző
A legáltalánosabban jellemző komplex
kráterek. A becsapódás után a sáncük (rim) és fenekük (floor) összeomlása
jelentősen átalakította. Kiemelt sáncük, befelé lejtő felszínű sáncfaluk
van, néha teraszokkkal. A sima kráterfenék megsüllyedt, a közppontjuk viszont
kiemelkedett, központi csúcsot alkotva. A központi kiemelkedést a hirtelen
robbanás / lökéshullám okozta nagy nyomás után visszarugózó aljzat hozza
létre. 5-35 km átmérőjűek a kőzet-jég Ganymedeszen , 16-32 (8-79) km-esek
a Vénuszon. A Holdon 15 km átmérőnél jelennek meg. Mélységük alig függ
nagyságuktól: 2,5-5 km mélyek 15-200 km átmérőnél.
A Földön 4-22 km közötti nagyságúak
(Steinheim, Németo; Sierra Madera (Texas).
Jellemzőik Paul Schenk nyomán:
Peak Y
Pit N
Flat Floor Y
Rim Y
Outer Ring N
Pedestial Ecejta Y
Continuous Ejecta Y
Secondaries Y
Central Pit Craters (Gödörközpontú
kráterek) Callisto, Ganymedes, Mars
Ezek a kráterek a kőzet-jégholdakon
jellemzők, melyeken központi csúcs helyett a 1-10s km átmérőjű központi
gödör alakult ki. Ezeket a becsapódás után a sáncük (rim) és fenekük (floor)
összeomlása jelentősen átalakította. Kiemelt sáncük, befelé lejtő felszínű
sáncfaluk van, néha teraszokkkal. A kráterfenék megsüllyedt, a közppontjuk
viszont kiemelkedett. A központi gödör nincs feltöltve. Másodlagos kráterek
és törmeléktakaró, sánctalpi üledék (pedestal deposit) is jellemzik.. A
központi csúcsosnál nagyobb krátertípus. A Ganymedesen ill. Callistón 35
(20-30 )-60 km átmérőjűek.
Jellemzőik Paul Schenk nyomán:
Dome N
Pit Y
Flat Floor Y
Rim Y
Outer Ring N
Pedestial Ecejta Y
Continuous Ejecta Y
Secondaries Y
Central Dome Craters (Dómközpontú
kráterek) Callisto, Ganymedes
Ezt a típus eddig csak a Ganymedes
és Callisto holdakról írták le, de a Titanon és a Plútón is előfordulhatnak
. Ezeket a becsapódás után a sáncük (rim) és fenekük (floor) összeomlása
jelentősen átalakította. Kiemelt sáncük, befelé lejtő felszínű sáncfaluk
van, néha teraszokkkal. A kráterfenék megsüllyedt, a közppontjuk viszont
kiemelkedett. Az összetett központi szerkezet egy központi gödörből áll,
melyet kiemelt sánc vesz körbe, és melyet több 10 km széles, sima
és világos dóm töltött fel. Másodlagos kráterek és törmeléktakaró, sánci
üledék (pedestal deposit) is jellemzik. Méretük a Ganymedesen 60-180 km.
Jellemzőik Paul Schenk nyomán:
Dome Y
Pit Y
Flat Floor Y
Rim Y
Outer Ring N
Pedestial Ecejta Y
Continuous Ejecta Y
Secondaries Y
Central Peak Basins (csúcsos medencék)
A Földön 22-30 km nagyságúak. (Mistastin,
Kanada)
Peak Ring Basins (csúcs-gyűrűs
medencék)
Az egyik legjellemzőbb típus, mely
a jég-kőzet égitesteken nem fordul elő. Egy belső gyűrűjük
van, mely csúcsokból áll össze. A Földön 30-62 km nagyságúak. (West
Clearwater, Kanada)
Double-ring Craters, Vénusz
(Duplagyűrűs krátereket) külső sáncgyűrű
(sánctalpi üledékekkel) és egy belső, csúcsokból és gerincekből álló gyűrű
jellemzi őket. A Vénuszon 40+ km nagyságúak.
Lobe Craters Fluidizált törmeléktakarójú
(folyási lebenyes) kráterek Mars
A Marson fordulnak elő. Különlegességület
lebernyeges törmeléktakarójuk adja (ejecta blanket). Ezeket valószínűleg
a talajban található vízjég (permafrost) hirtelen felolvadása és “kiplaccsanása”
hozta létre a becsapódáskor, így fluidizált törmeléktakarós krátereknek
is nevezik őket. Méretük általában 5-50 km átm. Hasonló folyamatok
játszódhattak le a Földön vagy óceánban becsadósó krátereken. A Chicxulub
krátersánctől 230km-re fluidizált portól származó üledéket találtak.
Ezen lebernyegük alapján megkülönböztethetünk
több típusú krátert :
Egyszerű egylebenyes (single lobe
ejecta).
Dupla lebenyes (double lobe ejecta).
A dupla takarót valószínűleg a talajban két szintben levő víz/jég hozta
létre.
Palacsinta (Pancake) kráterek, Ezeket
egy sík, lepényszerű takaró vesz körbe
Talpas kráterek.
Virágsziromra hasonlító sziromlebenyes
(petal ejecta) kráterek.
Virágszirom kráterek a Vénuszon
is előfordulnak, ahol a sűrű légkör miatt jönnek létre. A turbulens légáramlatok
ugyanisfelkapják és távolabb sodorják a törmeléket. A vénuszi törmeléktakarók
ezért nem 1,4R, hanem 1,7-2R krátersugarúak. Elképzelhető egyfajta
torlóár szerepe is.
Lepkeszárny lebenyes kráterek
Lepkeszárnyak a Vénuszon és a Marson
találhatók. A lapos szög alatti becsapódások hatására vesz fel ilyen alakot
a törmeléktakaró. Ilyen becsapódás eredményezheti azt, hogy egy kilökött
darabka kikerül a bolygó vonzásából is, és átesik egy másikra, pl. a Marsról
a Földre.
Irregular Szabálytalan kráterek Vénusz
Nem kör alakú sáncük van, az egyébként sima feneküket pedig törések szabdalják. A Vénusz kráterei 1/3-a ebbe a típusba tartozik, többségük 16 km-nél kisebb.
Multiple Crater Fromation Csoportos
kráterek Vénusz
Ha egy becsapódó test még a földet
érés előtt darabokra hullik, számos krátert hoz létre, melyek fedhetik
is egymást. A Vénuszon az ilyen kráterek többsége 13-15km –nél kisebb.
A légkörben a becsapódó test darabokra robbant, de megmaradt; darabjai
szinkron csapódtak be. Az ennél nagyobb krátereket egy test hozta létre:
azt nem bírta a légkör szétrobbantani.
Parabolahalós kráterek, Vénusz
A vénuszi kráterek közül 55+ db
radarsötét parabola alakő halóval van körülvéve (pl. Adivar) , csaknem
mind nyugat felé néző szélesebb oldallal. A jelenséget az erős magaslégköri
keleti szelekkel hozzák kapcsolatba: a kráterek disztális törmeléktakaróját
a szelek szállítják és innen ülepszik ki. Elméletek szerint a nagy 20+
km átm. kráterek törmeléke a légkör fölé repül., és visszatérve a szelek
odébbszállítják.
Relaxálódott kráterek: Odysseus, Thetys
Többgyűrűs kráterek, medencék
Több kiemelt gyűrűből és lezökkent
völgyből (ring graben) álló szerkezetek. A külső sáncen túl még legalább
2 belső gyűrűjük is van, ezért többgyűrűs medencének (multiring basin)
nevezzük őket. Ezeket nagy, többtíz-száz km átmérőjű lövedékek hozták létre,
többségében 3,9 milliárd évvel ezelőtt vagy korábban, mikor ilyen nagy
égitestek még bőslégesebben voltak jelen. A Földön (elméleti számítások
alapján) 100, a Holdon (tapasztalati úton) 4-600 km-esnél nagyobb szerkezetek.
A Földön teljes bizonyossággal még nem sikerült ilyet találni, az erózió
miatt. Az esetleges jelöltek (méretül alapján): Manicouagan (Kanada, 100
km), Popigai (Oroszo, 100 km), Vredefort (D-Afr. 200+ km), Sudbury (Kanada,
200+ km), Chicxulub (Mexikó, 180+ km). Ezekenek a többgyűrűs volta azonban
még egyáltalán nem bizonyított.
Multiringed Structures (Többgyűrűs szerkezetek) Mascon
Multple-ring Craters (Többgyűrűs
kráterek) Vénusz
2 vagy több koncentrikus gerinc
veszi körbe, mely a kráterfenék szintje fölé emelkedik. A Vénusz legnagyobb,
86-280 km-es kráterei mind ilyenek. kép: Krater.htmVenus Ha a kráterben
mélyedés nincs, többgyűrűs medencéről beszélünk.
Multiring Basins (Többgyűrűs medencék
és szerkezetek) Hold, Ganymedes, Caloris Basin (Merkúr)
Fő jellemzői a koncentrikus gyűrűk,
melyek tektonikusan feltördelt eredetűek; ki- és befelé néző lejtőjük van.
Klasszikus példája a holdon található
Mare Orientale (gyűrűi: Rook, ill. Cordillerra Mountains, kora 3,8 M év,
átm: 900 km). A gyűrűk nagysága függ a kőzetburok vastagságától és az asztenoszféra
viszkozitáástól, azaz attól, hogy az égitest történetében (termális evolóció)
mikor keletkezett. Vékony litoszféra és folyósabb asztenoszféra több nagy
“gyűrűhullámot vetett” (lásd: Valhalla), vastag kevesebb és alacsonyabb
gyűrűket (Gilgamesh) eredményez (Cunami, Valhalla, Kordillerra típusok).
Ezért a mára már jórészt kihült égitesteken (Hold, Callisto) egy korabelivel
azonos nagyságú becsapódás sem eredményezne gyűrűket.
A Callistón nem található, a Ganymedesen a Gilgames egyedüli példája. Ez mindössze 5 gyűrűből áll, melyből a harmadik egyben a krátersánc is. Ez 575 km átmérőjű, kétszer akkora, mint az utána jövő legnagyobb újabb (post-bright terrain) ganymedesi kráter. Központjában sima felszínű központi dóm található. E körül erősen feltördelt gyűrűhegység található. A medence mélysége 1-3 km.
A Merkúron a Caloris (forró)-medence 1300 km átmérőjű. A medencét 2000m magas többszörös gyűrű veszi körül, mely a becsapódáskor keletkezett. A kb 4 mililiárd éves becsapódás olyan nagy energiájú volt, ahogy a lökéshullámok a bolygó átellenes (antipodális) pontján fókuszálódtak, és ott feltördelték a felszínt. A Merkúr kráterközi síkságain nincs olyan sok kráter. Ha ezek eredeti felszínek, akkor nagyon régiek.
A Marson esetleg ebbe a kategóriába sorolható az ottani leggfiatalabb becsapódásos medence, az Argyre. A ma jól látható sánce (hegyes gyűrű) 900 km átmérőjű, de 540, 1140, 2963 km-es gyűrűket is feltéleleznek. Hasonló a Hellas.
A Hold Clementine űrszonda LIDAR
lézeres magasságmérőjével készített mérések alapján fedezték fel a 4-4,2M
éve keletkezett hatalmas becsapódásos medencéket, melyek kráterre utaló
morfológiai jellegzetességei mára eltüntek, s csak a medenceszerű bemélyedésmaradt
meg. Legnagyobbjuk a South Pole -Aitken medence , mely 2500 km átmérőjű
és 12 km mély. Becsapódása a köpőenyanygaot is felszínre hozta. Hozzá hasonló
de kisebb régi medencék tucatját tárták fel a magasságmérési adatok. A
Naprendszer legnagyobb becsapódásos medencéje. Ezen kívül még kb 40 hasonlóan
ősi medencét találtak. Ezek a krátermedencék a felszín kráterekkel telítődése
előtti becsapódásról őriznek nyomokat.
A holdi tengerek alatti masconok
(tömegkoncentrációk) szintén becsapódásos eredetűek. (Eredetük: a becsapódáskor
visszapattanó felszín alatt a köpeny anyaga is felboltozódott,s minthogy
az sűrűbb, mint a kéregaanyag, masconok érzékelhetők.). Ellenben a régi,
most felfedezett medencék mára “relaxálódtak”, azaz a kéreg anyaga akkor
lágyabb lehetett.
Jellemzőik Paul Schenk nyomán:
Dome Y?
Pit Y?
Flat Floor N
Rim Y
Outer Ring Y
Pedestial Ecejta ?
Continuous Ejecta Y
Secondaries Y
Valhalla Class Multiring Basins
(Valhalla típusú többgyűrűs medencék) Ganymedes, Callisto
Csak a Ganymedesen és a Callistón
fordulnak elő. Típuspéldája a 4000 km széles Valhalla gyűrűrendszer
a Callistón. Húsznál is több koncentrikus gyűrűgerincből áll, valamint
sáncmel rendelkező legkülső törések gyűrűjéből (outward facing scarps),
melyek extenziós eredetűek lehetnek. A Ganymedeszen koruk a világos területek
előttire tehető. Példák: Valhalla, Asgard, Adlinda, (Callisto), Osiris
(Ganymedes). Ezek keletkezésekor a kőzetburok még vékony és gyenge volt,
ezért a becsapódás hatása nagyobb volt, mint a sima többgyűrűs medencék
esetén; hatása az egész égitesten érezhető lehetett.
Jellemzőik Paul Schenk nyomán:
Dome ?
Pit ?
Flat Floor ?
Rim ?
Outer Ring Y
Pedestial Ecejta ?
Continuous Ejecta Y ?
Secondaries Y
Anomalous Dome Craters (Különleges
dómközpontú kráterek) Callisto, Ganymedes
Ezt a típus eddig csak a Ganymedes
és Callisto holdakról írták le, de a Titanon és a Plútón is előfordulhatnak
. Központjukban világos kör alakú dómok (pár - pár 10 km átm.) találhatók,
melyet egy szintén világos részekből álló kaotikus gyűrűhegység vesz körbe.
(létrehozó: torlóár? DAVID) E körül egy simább, foltos gyűrű van, E körül
taláható a törmeléktakaró és másodlagos kráterek, melyek a becsapódásos
eredetre utalnak. E kráterek sánce hiányzik, helyükön néha egy nem folyamatos,
kör alakú linamens látható. Kráterszámllás alapján koruk a dómközpontú
és a palimpszeszt kráterek közöttre tehető.
Jellemzőik Paul Schenk nyomán:
Dome Y
Pit Y
Flat Floor Y
Rim N?
Outer Ring N
Pedestial Ecejta ?
Continuous Ejecta Y
Secondaries Y
Penepalimpsest Callisto, Ganymedes
Ezt a típus eddig csak a Ganymedes
és Callisto holdakról írták le, de a Titanon és a Plútón is előfordulhatnak
.
Kör alakú, max. 300km átmérőjű világos
albedójú foltok, ahol már csak az eltérő albedo utal a kráterre, a domborzat
már eltünt. A Ganymedesen számuk 7. Törmelékes üledéktakaró és másodlagos
kráterek jelzik becsapódásos eredetét. Számos gyűrű (törés vagy gerinc)
övezi őket, melyek közül nem lehet tudni, melyik a krátersánc. Legkülső
gyűrűjük gyakran egy kifelé néző lejtővel végződik, mely a belső sánctalpi
üledéknek felel meg. Koruk a Ganymedesen a világos területekének felel
meg, fiatalabbak a palimpszeszteknél . Átmenetnek tekinthetők a normál
kréterek és a palimpszesztek között. Képződésükek a holdak korábbi időszakára
teszik, mikor azok köpenye még forróbb és rheológiailag lágyabb volt mint
ma, így azóta “relaxálódhattak”, azaz elsimulhatott korábbi topográfiájuk
(domborzatuk) (viszkózus relaxáció). A világos anyag valószínűleg a mélyebb
rétegekből került ekkor a felszínre.
Jellemzőik Paul Schenk nyomán:
Dome ?
Pit Y?
Flat Floor ?
Rim Y
Outer Ring N
Pedestial Ecejta Y
Continuous Ejecta Y
Secondaries Y
Palimpsest Callisto, Ganymedes
Ezt a típus eddig csak a Ganymedes
és Callisto holdakról írták le, de feltételezik, hogy a Titanon és a Plútón
is előfordulnak . A palimpszesztek kerek, környezetüknél világosabb
albedojú foltok, melyek 500 km átmérőjűek is lehetnek. Környezetük szintjével
szinte azonos szintű felszínük és törmeléktakaró sem figyelhető meg kröülöttük.
Központjukban gyakran megfigyelhető halvány folt, mely valószínűleg az
egykori központi dóm vagy gödör maradványa. A palimpszesztekre települt
kráterek számlálása alapján koruk magasabb, mint a Ganymedesz felszínének
felét kitevő világos területeké, ahol így nem is találhatók. Bár másodlagos
kráterek vagy törmeléktakaró nem figyelhető meg körülöttük, becsapódásos
eredetűnek gondolják őket, mert a penepalipszesztekhez hasonlók, melyek
körül viszint már láthatók ezek a nyomok. Képződésülek a kő-jégholdak legkorábbi
időszakára teszik, mikor azok köpenye még forróbb és rheológiailag lágyabb
volt mint ma, így azóta viszkózus relaxálcóval elsimulhatott korábbi
topográfiájuk (domborzatuk). A világos anyag valószínűleg a mélyebb rétegekből
került ekkor a felszínre.
Az Europán található Tyre macula
is ilyen domborzat nélküli palimpszeszt, melyet sötét színű és számos gyűrű
is határolja, s ezekben eltér a többi palimpszeszttől.
Jellemzőik Paul Schenk nyomán:
Dome
Pit
Flat Floor N?
Rim ?
Outer Ring N
Pedestial Ecejta Y
Continuous Ejecta N
Secondaries N
Katasztrofális hatású becsapódások
A becsapódások növekedésével egy
idő után elérkezünk egy olyan pontra, ahol már nem egyszerűen kráter vagy
medence keletkezik, hanem a becsapódásnak egyéb, katasztrofális hatása
van. A Naprendszer számos anomáliáját magyarázzák ma (talán néha túl gyakran)
becsapódásos eredettel.
Kráterkeletkezéssel
A Földfelszín geológiai alakulását
a múlt századig mindenki katasztrofális hatással – bilbilai özönvíz – magyarázta.
James Hutton és Charles Lyell vetették fel az uniformizmus elméletét, mely
szerint minderre nem katasztrofális, hanem kis hatású de hosszú időn keresztül
ható folyamatok is képesek. Az 1980-as években ismét feléledt az “új katasztrofizmus”,
melynek fegyvertárában elsősorban becsapódásos események voltak. A legfőbb
esemény, mellyel foglalkoztak, a K/T (kréta/harmadidőszak (tercier)) határán
bekövetkezett nagy kihalás volt, a Holdformáló becsapódás mellett. A Földön
ez előtt is számos kihalási esemény történt. Általában a meteorbecsapódások
is uniformstán alakítják a felszínt: folyamatosan kisebb adagokban, és
csak néha kerül sor egy-egykatasztrofális hatásúra.
Bioszferikus hatás A becsapódás (földi, ..?) életre tett legismertebb utóhatása a kihalás.
P/Tr határ – a trilobiák vége
A Perm/Triász határon, 250 millió
éve a szárazföldi és tengeri élőlények 90%-a kihalt. Magyar és japán
kutatók a szferulasztratigráfiát hívták segítségül a kihalás felderítésében.
Arra következtettek, hogy a P/Tr határon talált mikroszferulák nem lehetnek
becsapódásos eredetűek. A Kínában és Japánban talált szferulák elemzése
csillagközi eredetre utalt. A magyar kutatók hazánkban a P/Tr határréteget
vizsgálták. Ez igen feltünő: az alsó, faunagazdag sötét réteg felett világosszürke
faunaszegény karbonátok találhatók. Az éles határ felett pár cm vastag
szferularéteg található. A gerennavári és a bükki bálválny-hegyi szferulaminták
mészkőbe vannak ágyazva.
A P/Tr határon bekövetkezett kihalás
csak több különböző esemény együttes hatásával magyarázható. A szédioxid
gazdag légkörből kutatók korábban is arra következtettek, hogy felélénkült
vulkáni aktivitás volt jellemző platóbazalt-vulkanizmussal. Sokk-metamorfózist
szenvedett kvarcszemcséket is találtak a P/Tr határon, ami egy becsapódásra
utal, de ez a hazai kutatók szerint nem függ össze a kihalással. Ellenben
szeirntük a kihalás oka egy közeli szupernova robbanása, mely “csendes”
kihalást okozott. Magát a kihalást a megnövekedett sugárzás és megváltozó
légkör okozhatta. A szupernova lökéhulámában kiáramló por a légkörbe jutvaszferulaként
ülepedhetett le. Ezt az elméletet azonban sokan vitatják.
Újabban azonban amerikai kutatók
hasonló hatásokat (megnövekvő sugárzás stb) mégiscsak becsapódással magyaráznak.
Szerintük sem a becsapódás maga okozta a kihalást,de ez indított be számos
folyamatot, (vulkanizmus, óceán és légköri összetétel megváltozása). “90%-os
kihaláshoz nem elég egy ok: a természetnek több fronton kell támadnia.”
A becsapódás az épp létrejövő Pangeán történhetett. A kutatók bizonyítéknak
a buckminsterfulleréneket találták. A futballabda-alakú szénmolelkulák
héliumot s argont zárnak be szerkezetükbe, aminek az izotóparánya meghatározható,
s ez extraterresztrikus eredtre utal (több He3 mint He4). A fullerénekben
talált izotópokból az derül ki, hogy valószínűleg széncsillagban záródtak
be a fullerénbe. A kutatók szerint a fullerének aszteroidák vagy üstökösök
fedélzetén jutottak el a Földre. Ezek a fullerének azonosak a magyar –japán
kutatók szferuláival.
Egy, szintén a közelmúltban megjelent
kutatás szerint az ismert becsapódás utáni “atomtél” csak a kezdet,mert
egy “ultraviola tavaszban” folytatódik. A becsapódás közvetlenül szökőárat
és globális porfelhőt terít szét a földön ill. a légkörben. Ez a napfényt
elzárja a felszíntől, mely nem tud felmelegedni, tehát lehül. A növények
fotoszikntézise is csökken, mert kevés a fény. A kutatók a Chicxulub becsapódást
szimulálták. Az elpárolgó kőzetből keletkezett nitrogénoxidok savas esőt
képeztek. A savas állóvizek kevesebb oldott szerves mészkövet tudtak magukba
foglalni, ami miatt könnyebben engedték át az UV sugarakat. Ez azonban
eleinte nem tünt fel, hisz a globális porfelhő nem engedte át ezeket; csakhogy
miután feloszlott, (UV tavasz), a napfénytől elszokott, ezért védekezésre
képtelen növények és állatok az “atomtél” alatt amúyg is legyengült szervezetét
sokszoros erővel támadta meg. A számítások szerint a porfelhő 390 nap alatt
ülepedett ki, ekkor lehetett ismét az eredeti az UV sugárzás. Újabb 300
nappal később viszont az közben fogyó ózonpajzs miatt már kétszerese volt.
Az UV sugárzás ekkor a normálisnál 500-100-szer gyakrabban támadta meg
a DNS-t, ezzel mutációkat hozva létre. A K/T határon bekövetkezett becsapódás
anhidritben gazdag kőzetekbe ütközött, így – a kutatók szerint - 12 év
hosszú szulfát-ködöt hozott létre, mely addig védte az élővilágot. Az utána
feloszló égboltról támadó UV sugárzás azonban végzett azokkal, akik addig
nem pusztultak el.
Az amerikai kutatók – bár ezt a
kutatást a K/T határra végezték – gyakorlatilag egy szupernováéhoz hasonló
jelenséggel (megnövekedett sugárzás) magyarázzák a kihalás végső okát.
K/T határ: A Chicxulub (Csiksulub)
becsapódási kráter - a dinoszauruszok vége
1980-ban Louis és Walter Alvarez
egy olaszországi K/T réteghatáron, ahol a K/T (66 millió éves) két oldalán
levő két mészkőréteg közti agyagot vizsgálták. Ezt iridiumban gazdagnak
találták, mely a Földön igen ritka, de bizonyos meteorokban igen gyakori.
Ennek alapján vetették fel, hogy a K/T kihalást egy meteor okozta, melyből
a globális iridiumüledék származott. Az elmélet szerinti becsapódási krátert
a Yucatan félszigeten, a mexikói Chicxulub közelében találták meg. A kráter
2-300 km széles, és 1100 m mészkőüledék borítja, így a felszínen nem láthatók
nyomai. A Petroleos Mexicanos (Pemex) még 1951-ben években és kezdtett
itt fúrásokat. Geofizikai vizsgálatokat a 60-as években végeztek. 1978-ban
a Pemexnek dolgozó Glen Penfield elemezte ki az eredményeket. A Pemex geofizikai
méréseiből (mágneses és gravitációs anomáliák) megállapította, hogy egy
eltemetett kráterrel lehet dolgunk. Az eredményeket azonban 1981-ig nem
tehette közzé, akkor pedig nem nagy figyelmet kapott az olajkutató geofizikusok
konfernciáján. Alan R. Hildebrant végzős egyetemista 1988-ban szökőárra
utaló nyomokat talált a Karib-tenger környékét. 1990-ben Hildebrant és
Penfield együtt kutatták a területet.
Középpontja közelében mélységi magmásnak
kinéző kőzeteket hoztak fel a fúrások, melyekről ma úgy gondolják, hogy
a becsapódáskor olvadtak meg. 1,4-2,1 km mélységben többszáz m vastag breccsa
üledéket találtak. A szerkezet vagy vulkáni vagy becsapódási eredetű kell
legyen, és a kőzetek vizsgálata sokk-metamorfózisra, azaz az utóbbi eredetre
utalt. Biosztratigráfiai vizsgálatok alapján a szerkezet felső kréta kőzetekben
jött létre. Az olvadék és breccsa kormeghatározás alapján egyidős a térségben
található tektit szferulákkal (kis, becsapódási üveggömbök) (Haiti, É-Mexikó,
Belize). Ugyanakkor a Pemex jelentésekben több, mint 65 millió évesnek
mondják, így kora még nincs bizonyítva. Több más kihalásra szintén keresik
a krátereket, jellemző rétegeket, de a kialások okának még számos más magyarázata
is lehet (szupernova, vulkáni aktivitás stb).
A Chicxulub az utóbbi milliárd év
legnagyobb földi becsapódásos krátere lehet. A becsapódó test 10-14km átmérőjű
lehetett. A becsapódáskor a hőtől elpárolgó mészkőből és anhidritből elpárogó
széndioxid és szulfátok savas esőt és szmogot produkálhattak, a légköri
összetétel megváltoztatásával. A krátersánctől 230 km-re fluidizált
portól származó üledéket találtak.
Élethozó Egyes elméletek szerint
meteorok nem csak pusztítanak, de “teremtenek” is: az élet maga meteoron
érkezett a Földre, méghozzá a Marsról. A marsi meteort pedig egy másik,
a Marsba csapódó test ütötte ki a Mars felszínéről. Az elmélet szerint
az élet 3,5 milliárd éve a Marson alakult ki először (vagy együtt a Földdel,
esetleg többször is), és míg az ottani életfeltételek romlottak (mágneses
védőmező gyengülése, légkör elvesztése), a földiek javultak.
Centrális ütközés: Atipodális hatás (ld. Merkúr)
Tengelymegdőlés / tengelyforgás-változás
Ha a céltestet a becsapódó test
oldalról talája el, a céltest tengelye elferdülhet, tengelyforgása megváltozhat.
Ez okozhatta a Vénusz retrográd, az Uránusz megdőlt keringését. A Neptunusz
esetében a holdrendszert “söpörte el” valami.
Egyéb hatások: magmaóceán,
totális kihalás, vízszállítás
Ha huzamosabb ideig elég sok becsapódás
elélg gyakran követi egymást, a felszabaduló hőenergia hatására a kőzet
megolvad és magmává alakul. Ha következő becsapódásig kis idő telik el,
és a jelenség globális, globális magmaóceán jöhet létre, mert már nincs
hova lecspódnia a kipárolgó anyagnak. Hogy ez történt-e a Föld korai időszakában,
nem tudjuk. Ez esetben viszont az illóanyagok – pl. víz – eltünnek a Földről,
az esetleg időközben kifejlődött élettel együtt. (lehet, hogy több turnusban
jöttek a nagy bombázások. Elképzelhető, hogy a különböző “furcsa” ősi életformák
ezért nem fejlődtek tovább, hanem nyom nélkül kihaltak, másfajtáknak adva
át helyüket)) A Föld későbbi vízkészletét így üstökösök hozhatták
a Földre. Regionális magmaóceánok esetén viszont az illók visszajuthattak
a Földre, a még hűvös területekre kicsapódva.
Légkörelfújás
A Mars esetében vetették fel, hogy
az Argire medencét létrehozó becsapódáskor a korábbi sűrű, meleg, nedves
légkört elfújta a becsapódás. Ennél ugyanis csak régebbi folyómedreket
találtak.
Kráterkeletkezés nélkül
Szétdarabolódás (Catastrophic
fragmentation -- ~ disruption)
A céltesthez képest megfelelően
nagy becsapódó test az egész égitestet darabjaira robbanthatja. A szökési
sebességnél kisebb sebességgel szétszálló darabok pár perc..óra alatt ismét
összeállnak, így akár egy teljesen darabokra tört (breakup) test is újra
összeállhat (reaccretion) pályáján.
Súroló ütközés:
Réteglefröccsentés
Ha a céltest szférikusan rétegzett,
egy megfelelő becsapódás lesodorhatja (lefröccsentheti) a külső rétegeket.
ű
Miért olyan sűrű a Merkúr összetétele?
Elméletek szerint ez történt a Merkúrral, ahol a külső kőzetréteg sodródott
le, s megmaradt a sűrű fémmag. A Vénusz is kapott egy nagy lökést, de csak
a forgási irányát változtatta meg. A Mars később a légkörét veszthette
el ily módon. Hogy épp a Föld kapott olyan találatot, melyből Hold is keletkezett,
statisztikai véletlen.
A Hold eredete
Számítógépes modellek – és egy először
1975-ben publikált elmélet szerint - szerint egy becsapódás le tud “fröccsenteni”
akár egy holdat is egy égitestről. A holdi kőzetek megerősítik ezt az elméletet,mert
olyanok, mint a Föld belsejének (köpenyének) megfőtt (illóanyagát elvesztett)
változata. Az elmélet szerint a Föld kialakulása után 50 millió évvel egy
Mars méretű planetezima csapódott be úgy oldalról a Földbe, hogy lesodorta
köpenyének egy részét és a kráter egész a már differenciálódott vasmagig
hatolt. A kidobott anyag – a két test köpenyanyaga, minthogy a kéreg
még igen vékony volt- egy része pár perc alatt visszahullott a Földre,
de más része kirepült az űrbe, és a 2500 (vagy 6000) fokosra felhevült,
így elpárolgott anyag újrakondenzálódott, immár Föld körüli pályán. Az
összeütközés pontján Napfelszín fényesség volt. Az ütközés pár órán át
tartott. A föld körüli por és gázfelhő néhány hónap alatt gyűrűvé állt
össze, amiből végül összeállt párezer év alatt a Hold – és még néhány másik
holdacska, amelyek lassan spirálbpályán a Földhöz közeledtek majd
becsapódtak – és a legutolsó ilyen volt a a Chicxulub meteor. Az
illóanyagok eltűntek, ezért olyan száraz a Hold anyaga. A Föld külső része
magmaócánná alakult. Ezzel a Föld korai légköre is elpárolgott. A Hold
pár földsugár távolságra, a mainál sokkal közelebb állt össze (A Szaturnusz
analógiájával 2.4 R-re) . A Földön ekkor egy nap 5-6 órás volt. A Hold
azóta távolodik, a föld dorgása pedig lassul. A Hold átmérője a Föld egén
22 fok lehetett. (Avagy a Föld pályája volt kijjebb a mainál?)
Honnan jött a Mars méretű égitest?
Elméletek szerint a Naprendszer korai időszakában a Vénusz és a Jupiter
keletkezett először, a töbi égitest ezekkel rezonáns pályán keringve, ezek
hatására állt össze. (A belső Naprendszer elméleti modelljeiben mindig
4-5 égitest jön ki) Egy ilyen helyen a Mars és a Föld között alakult ki
ez a később becsapódó égitest. A becsapódó test már valószínűleg differenciáélt
volt (vasmagja volt), mely beépült a Föld magjába, ezáltal azt sűrűbbé
téve. Mindenesetre valószínűsítik, hogy több, a “nagyok” mellett több kisebb
planetezimál is összeállt.
A kráter és üledéke alakját utólag
befolyásoló tényezők
A keletkezett szerkezeteket befolyásoló
tényezők a következők:
Utólagos (postimpact) hatások
Szél
A becsapódáskor felszálló finomfrakciójú
üledéket a magaslégköri szelek parabolapályán távolra is szállíthatják,
ahol leülepedik, így egy halót hoz létre. A disztális törmeléktakaró (ejecta)
forrása a szelekkel távolra (akár globálisan) sodort anyag is lehet, de
csak pár cm vastagságban. Disztális törmeléktakaró a Chicxulub kráterből
származó globális iridium- és szferulagazdag réteg, vagy a tektitek is.
Erózió
A kráter körüli és belüli üledékre
(ejecta blanket ill. crater fill deposit) a kráterképződés után azonnal
hatni kezd az erózió (a Földön). A külső üledéket a becsapódó test darabjaival
együtt hamar lepusztítja, de ha a kráterbelsőt krátertó tölti ki, az megvédi
az üledéket a lepusztulástól, létrehozva egy védő üledékréteget. (Brent,
Kanada, vagy Ries, Németo).
Amennyiben a kráter tóba, tengerbe,
óceánba hullik, a kráterképződés után a kráterből a kőzettel együtt kivetett
víz azonnnal, hevesen visszaáramlik (resurge) a krátergödörbe. Ekkortól
víz alatti helyzet esetén nem erózió, hanem üledéklerakódás kezdődik, mely
megőrzi maga alatt a kráter eredeti törmelékeit egészen addig, míg ki nem
emelkedik (vagy a víz el nem tűnik) és megkezdheti munkáját az erózió.
(Lockne, Svédo). Mások máig víz alatt maradtak (Montagnais, Kanada; Chesapeake
Bay Crater, USA; Mjolnir,Norvégia; Barents tenger).
A kráterek erodáltságának foka egyrészt
elárulja a kráter korát, azonos korú kráterek esetén pedig a kőzetminőségről
ad információt (kemény kőzeten lassabb, puhán gyorsabb a lepusztulás).
Erózió történhet víz, szél vagy más becsapódások (pl. folyamatos mikrometeorbombázás)
hatására. Az eróziónak legjobban a kráter sánce van kitéve, míg belső medencéje
üledékbefogadóként szolgál. Az erózió mértékét az éghajlat befolyásolja.
Egy 1 km átmérőjű kráter a Földön csapadékos éghajlaton 40-50 ezer év alatt
eltünik: felszíne kiegyenlítődik, a növényzet beborítja.
A Marson a későbbi láva által elöntött
kráterep peremén körárok húzódik: a korábbi sáncot kezdtre ki az erózió,
s mivel az puhább volt, mint a bazaltfeltöltés, a peremen körbe tudott
erősebben hatni – így a sáncból árok lett.
Tektonizmus
Tektonikus hatások egyrészt törésvonalak
mentén feldarabolhatják a krátereket, másrészt lemeztektonikával, szubdukcióval
az óceáni kérgen létrejött krátereket visszaolvaszthatják a köpenybe, ezáltal
az óceánfenékről (vele együtt) eltüntetve őket.
A kompressziós hatások eltorzíthatják
az eredeti kerekdek krátert (pl. Fekete-Tenger (Jakucs), Sudbury, Kanada),
Relaxáció
Amíg a kéreg lágy, a kráter
gödre és sánca idővel relaxálódik: kisimul. A Thetys egyes kráterei aljzata
felvette a hold görbületét, a keménykérgű Mimasé viszont nem.
Vulkanizmus
A krátereket, medencéket részben
vagy egészben elöntheti lávatakaró. Erre példák a Hold nagy medencéi. A
vénuszi kráterek kb 4%-a van részben elöntve, feltöltve lávával.
Hirdotermás aktivitás
A felmelegedett kőzetekben a hagyományos
hidrotermás folyamatokhoz hasonlókat képes kelteni, a vele járó érckiválással
együtt.
Kárter mint üledékgyűjtő
Elsősorban a Marson figyelhetjük
meg, hogy egy kráter hogyan képes “beépülni” egy terület anyagkörforgásába.
A marsi kráterek egy része krátertavakat
hordozott magában, másokba a szél dűnemezőket halmozott fel.
A (paleo)krátertavakból eddig 160-at
számláltak meg. Felszíni elhelyezkedésük jól korrellál a marsi folyóvölgyekével
(20 D szélesséf körüli gyakorisági csúccsal). Típusaik: zárt rendszer (csak
befolyó víz), nyílt rendszer (be-és túlfolyó völgy), ill. tólánc (egy völgy
több kráteren is végigszalad). A kráterekben mint tómedencékben a befolyásoknál
deltafelhalmozódást, üledék eredetű teraszokat, partvonalat, evaporitokat.
A Gale plaeotó talán az Amazoni korban is élő lehetett.
A kráterek kora
Egy adott kráter korának maximuma
meghatározható a felszín korának megállapításával (ennél idősebb nem lehet).
A kráter erodáltsága pontosíthatja a kormeghatározást (erózió szél (Mars),
víz (Föld) által; erózió más kráterekkel (pontosabban: hány kráter csapódott
már a kráterbe). Közvetlen kőzetmintával a metamorfózison átesett, megolvadt
kőzetek korának meghatározása pontosan elárulja a kráter keletkezésének
idejét. A legfrissebb kráterek korát a sugársávok árulják el. Friss kráternek
tekinthetők azok, melyeken a külső törmeléktakaró legalább 90%-ban megőrződött,
sáncük jól látható, és csak kevés kráterkitöltő üledék halmozódott fel
bennük.
A kráterek többségét ún. kráterpopulációkhozták
létre. Ezeknek a populációknak a nyomát őrzik a bolygófelszínek.
Impaktitok
A becsapódás alapvetően felszínközeli
jelenség, így az ekkor keletkezett (átalakult, kilökött) kőzetek csak vékony
rétegben találhatók. Ezért különösen érzékenyek az erózióra (ahol van).
Míg egyesek lepusztulnak, másokat befednek az üledékek. A föld alatti kráterek
geofizikai módszerekkel (gravitációs vagy mágneses anomália, szeizmikus
vizsgálatok) mutathatók ki, eredetük pedig fúrásokkal igazolható. Ezt pl.
a Chicxulub kráternél is felhasználták. (További példák: Montagnais, Kanada,
Chesapeake, USA).
A kőzetek kráterbeli elhelyeztkedésének
ismerete pl. a földi kráterek geológiai szerkezetének megismerésében segíthet.
A becsapódások során létrejött kőzeteket első kézből a Hold-expedíciók
tanulmányozták.
A becsapódás során számos típusú
kőzet – breccsa, olvadék, sokk-metamorfizált kőzet – keletkezik. Ezek osztályozása
még nem végleges. Együttes elnevezésük: impaktit.
A, A felszín anyaga
1. breccsák (impact breccia)
Az ütközés és az ekkor létrejövő lökéshullám hatására rövid időre magas
hőmérséklet (2000 C) és magas nyomás (10-500 Gigapascal (1 GP=10,000 atm))
keletkezik, mely sokk-metamorfózist okoz (egy kőzetdarab többször is átélheti
ezt az eseményt). A kőzetek megolvadnak (üveg) ill. szögletes darabokra
szétdarabolódnak (az erózió nem gömbölyíti le, ezért nem agglomerátum keletkezik).
A törmeléket az olvadt üveg cementálja össze, ezzel breccsa keletkezik.
A breccsa rosszul osztályozott és tömeges megjelenésű.
A suevit (a Svábföld latin
nevéből (Suevia); a Ries kráter (polimikt)breccsája) ilyen breccsa,
mely az üledékes és kristályos kőzeteken kívül üveges és megolvadt töremléket
is tartalmaz, ellentétben a lítikus breccsával, mely olvadt vagy
üveges töremléket nem tartalmaz. Suevit breccsa elhelyezkedhet a kráterben
(crater suevit vagy fallback suevit) vagy azon kívül (Ejecta vagy fallout
suevit) Litológia alapján a monomikt breccsa egy kőzetből épül fel, a polimikt
breccsa többféle kőzetet tartalmaz. A breccsak mátrixát tekintve a klasztikus
breccsa különálló törmelékekből áll, az olvadékbreccsa (impact melt breccia)
egybeolvadt kőzetekből állt össze. Sokat tanulmányozott és kevsébé értett
keletkezésűek a pszeudotachylitek, melyek a kráter alatt levő kőzetben
keletkeznek; jellemzői a sötét, sűrű mátrixban levő lekerekített alapkőzet-tömbök.
A kráter belsejében található kráterkitöltő
üledék breccsából (kráterkitöltő breccsa vagy – alakja miatt - breccsalencse)
és megolvadt kőzetek (impact melt rock) keverékéből álló törmelék.
Összetevői:
1, ballisztikusan, de igen magas
szögben kivetett törmelék, mely a kráterben ér földet (csapódik be: fallback:
visszahullt),
2, kisebb-nagyobb olvadékdarabok,
3, a magas kráterfalról, krátersáncről,
mint eredeti helyéről beolmlott, nem metamorfizálódott/megolvadt kőzettörnelék,
4, későbbi krátersánc-csuszamlással
a kráterbe visszatért, korábban a sáncre kilökődött törmelék. Amennyiben
krátertó keletkezik benne (a Földön), az üledék hosszabb időn át is védve
marad az eróziótól. (kép: p 70) A Chicxulub kráter megmaradt kráterkitöltő
breccsájának a fúrásai (UNAM-5), 112 km-re a kráter központjától, 330 m
mélyről (10 méterenkénti fúrásmagok): M: olvadékok; SB: (suevit breccsa)
klasztikus, olvadt és sokk-metamorfizált kőzetek elegye. SB1: kisebb törmelék,
SB2: nagyobb törmelék SB3: olvadékgazdagabb, kisebb szilikáttörmelék.
Réteginverzió avagy az égitestek
kibelezésének technikája
A becsapódás során keletkezett törmeléktakaró
a felszín alatti kőzetrétegeket hozza felszínre. Inverzió lép fel: a törmeléktakaró
tetején vannak a legmélyebbről kivetett kőzetek. A becsapódásos kráterek
körüli üledék egyik legfontosabb jellemzője az űrkutatásban ez a jelenség,
hiszen így a felszínen gyűjthetünk olyan korábban keletkezett kőzetmintákat,
melyeket amúgy csak mélyfúrással érhetnénk el. Ezt a hold-expedcik is felhasználták.
Nagy becsapódás egy kisebb égitestbe az égitest belsejének jórészét feltárhatja.
2. Sokk-metamorfózist (sokk-hatást)
szenvedett nyomás-ásványok
A nagy nyomás (20-1000 kB
(2-100 GPa) (a sáncen ill. a becsapódás központjában) és hőmérséklet hatására
átalakult kőzetek, ásványok. Ehhez hasonló körülmények csak 75-1000 km
mélyen találhatók a Földön, így ezekre utaló felszíni nyom egyértlemű becsapódásos
hatásra utal.
A sokk-hatás felismerése a 60-as
években történt meg, amióta általánosan elfogadott, hogy a nagy sebességű
(hypervelocity) lökéshullámok (természetes úton) csak becsapódásos esemény
hatására jönnek létre. Így ezután már a meteortörmelék hiánya nem volt
kizáró ok egy szerkezet becsapódásos eredetére.
2 GPa nyomásig jellemző a törés
és breccsásodás, egyéb sokk-képződmények nélkül
2-30 GPa jellemző képződménye a
nyomáskúp
(Shatter
cone). Ez az egyetlen makroszkopikus méretű, sokk-hatásra keletkezett szerkezet.
Más törések nem bizonyító erejűek, míg a nyomáskúp megléte igen. Főleg
a kiemelt kráterközépi területen a felszín alatt találhatók. Felszínük
jellegzetesen sugárirányban szétágazó “lófarokszerűen” barázdált. Egyedileg
vagy csoportosan is előfordulnak. A főkúpon gyakori parazitakúpok előfordulása
is. Nyomáskúpok mindenféle kőzeten keletkezhetnek. A legszebben megőrzöttek
finomszemcsés mészkövekben találhatók. Méretük általában a milliméteres-méteres
intervallumban van. A kúp a lökéshullám forrása, azaz felfelé mutat. Általában
2-10 GPa közt keletkeznek. A nyomáskúpok képződésére vonatkozó elméleteink
igen hiányosak.
10-30 GPa között mikroszkopikus
deformációs jellegzetességek is kialakulnak.
8-25 GPa nyomásnál kvarcon és földpátokon
láthatók mikroszkópikus elváltozások.
25-40 GPa nyomásnál egyes ásványok
amorf üveggé alakulnak, polimorfokkal kísérve
35-60 GPa nyomásnál egyes ásványok,
főleg földpátok, máshogy viselkednek, mint akár a mellettük levők
(selective partial melting). Az eredeti szövet rombolódik.
60-100 GPa nyomásnál az ásványok
mind megolvadnak
100 GPa nyomás felett a kőzet elpárolog.
Később ebből kondenzálódott ásványokat csak újabban sikerült azonosítani
(nanogyémántok suevit breccsában)
A sokk-hatást szenvedett kvarcásványok: coesit (30+ GPa), stishovit (12-15+ GPa): igen nagy sűrűségű kvarcváltozatok) Hasonló ásványok keletkeznek atomrobbantáskor is. Az ásványokon a sokkhatás felismerése mikroszkópos vizsgálattal történik. Az egyik meghatázozásra használt jelenéségek a planar deformation features (PDF)Coesit segített a Ries kráter becsapódásos eredetének azonosításába. Sokk-hatásra a grafit gyémánntá alakulhat. A Ries kráterben nanogyémántot, 2-300 mikrométeres gyémántdarabkékat találtak . Ilyen ásványok felszíni megjelenése egyértelműen becsapódásos ertedetre utal (vulkáni jelenségek nem hozzák létre). Ugyanakkor coesit és gyémánt mélyről (60+km) kimberlitben vagy tektonizmussal a felszínre kerülhetnek, de stishovitot eddig csak becsapódásos kőzetben találtak (képződése egyébként 300-400 km mélyen történhet).
2b. üvegek Az ütközés energiája hirtelen megolvasztja a kőzeteket, ami szétfröccsen, és nagy területet beborít. A legnépszerűbb holdi üvegek a gömb vagy súlyzó alakú milliméter nagyságú sárgás üveggömbök (tektitek, szferulák), melyek a súlytalanság hatására szétfröccsenésükkor vették fel gömb alakjukat. A Cseh-medencében moldavitnak nevezik a Ries becsapódásos kráter tektitjeit.
3. por Bár nem szokták az impaktitok közé sorolni, az évmilliárdokon át tartó állandó mikrometeor-bombázás határása a felszín legfelsőbb rétege - eróziómentes felszínen - teljesen felaprózódik, és finom porrá alakul. A holdi por igen tapadóképes, amit az űrhajósok is tapasztaltak, mikor mindenükre rátapadt.
B, a becsapódó test nayaga
4. meteoritok Természetesen a meteor
maga is (vas-)kőzet, a légkörrel rendelkező égitesteken a légkörön áthaladáskor
átalakulást szenvednek. A meteorit törmelékei is megtalálhatók a keletkezett
kőzettörmelékben. Vannak esetek, amikor viszont a becsapódó test eltűnik:
pl. elpárolog vagy egybeolvad a célkőzettel, esetleg később leerodálódik,
így darabjai nem találhatók meg a kráterben.
A krátersűrűség jelentősége (kormeghatározás)
1 millió km2 területre (1/10 Európa,
10 Magyaro.)
(M-milliárd, m-millió éves kor)
D km 100m 1M 3M 4M (felszín kora)
256 0,1
192
128 0,1
96 1
64 2
48 0,1 1 5
32 2 10
24 4 25
16 0,1 1 8 50
12 2 12 100
8 3 25 200
6 1 10 50 350
4 2 20 100 800
3 5 40 200 1250
2 10 80 400 2500
A Földön egy 100 m-es kráter keletkezésére 10 000 évente lehet számítani. 1 km-es kráter 100-200 ezer évente, 10 km-es millió évente keletkezik a Föld felszínén.
A kráter-számláslással egy adott bolygó belső (vulkáni/tektonikus) aktivitásának alakulására illetve a bolygót különböző időszakokban érő meteorok számára és nagyságára következtethetünk. A különöző meteorpopulációk által létrehozott kráterek segítségével az egyes felszínek relatív kora korrelláltatható az egyes égitesteken. A földi és holdi abszolút kormeghatározás segítségével pedig ehhez abszolút korok is kapcsolható.
A kráterszámlálási adatok
A differenciált méret-gyakoriság
eloszlási görbe általában logaritmikus skálán van ábrázolva. X tengelyén
az átmérő (D), Y tengelyén a növekedés - gyakoriság (N: számlált kráterek
száma km2-nként, osztva az átmérő növekedésével km-ben). Ennek egy változata
a relatív méret-gyakoriság eloszlási görbe (R-görbe).
A felszín történetének egyik alapvető jelemzője az egyes területek kora. A Földön a kormeghatározást a sztratigráfia segítségével végezhetjük el (a fiatalabb kőzet az idősebb tetején van; az időskálán a réteg helyzetét ősmaradványok segítségével ill. a radiometrikus kormeghatározással lehet megállapítani). A holdi kőzetek földi vizsgálatát leszámítva ezek a módszerek más égitesteken nem alkalmazhatók. Így ez esetekben azt kell használni kormeghatározásra, ami információnk van róluk: a felszín legfelső rétegét mutató fényképfelvételeket. A krátersűrűség meghatározásával (kráterek száma / km2) kideríthető egy adott felszín kora, de legalábbis a különböző krátersűrűségű felszínek egymáshoz viszonyított kora.
Elméleteink szerint a Naprendszer
korai időszakában bolygócsírák (kisebb-nagyobb kőzettörmelékek) egymásba
csapódásából és így összeolvadásából (akkréció) keletkeztek a bolygók.
Amíg nem volt szilárd kérge a bolygóknak, az addig keletkező kráterek beolvadtak
a magmaóceánba, így ezek ma már nem láthatók. A korai meteorzápor lassan
elmúlt, előbb a nagy, majd a mind kisebb planetezimák fogytak el, csapódtak
be a mind nagyobb gravitációs erejű, már kéreggel rendelkező (differenciálódott)
bolygókba. Előbb a legnagyobb, majd csak kisebb kráterek (medencék) jöttek
így létre. Tehát a általában legnagyobb kráterek általában a legidősebbek.
Azóta csak viszonylag kevés kráter keletkezik. Ezek közül statisztikailag
ritkábban csapódik be nagyobb és gyakrabban kisebb test – ezen alapszik
a kráteres kormeghatározás.
Az idősebb, régóta aktivitásukat
vesztett területeket (ahol pl. nincs vulkánosság) több kráter borította
be az idők során. Azokon a területeken, ahol a felszín valami miatt átalakult
(a korábbi felszín és kráterei eltűntek ) (”felszínűjraképződés, resurfacing”:
erózióval, vulkáni lávatakaróval, beolvadással, a szubdukcióval (pl. a
Földön - tektonizmus)) csak kevesebb kráter látható – épp annyi, amennyi
a legutolsó, a felszíni képződményeket elmosó, eltörlő esemény óta becsapódott.
A régóta változatlan felszínek azonban
egy idő után “betelnek”, azaz újabb kráter már csak úgy keltkezhet, ha
egy korábbira hullik. Az ilyenfelszínt telítettnek (saturated) vagy
egyensúlyban levőnek (in equilibrium) nevezzük . Ilyen felszíneket
csak ott találhatunk, ahol évmilliárdok óta nem volt felszíni (vulkáni,
tektonikus, erózió) aktivitás. Azt azonban nehéz meghatározni, hogy egy
felszín épp telítődött-e vagy már telítődött és ha igen, milyen régen.
Természetszerűleg kis kráterből
mindig több van, mint nagyból, mert a Naprendszerben több kisebb égitest
vándorol, mint nagy. Ha egy légkör nélküli égitest krátereit meg akarnánk
számolni, nemigen érnénk a végére, mert mindig találhatunk még apróbb krátereket.
A legkisebbek (szakszóval “gördöcskék”) csak mikroszkóppal láthatók (mikrometeorit-becsapódás) A kis kráterek felelősek a holdfelszín porhanyós tulajdonságáért: ez a “kozmikus erózió” porhanyósította (lyuggatta) a felszínt.
Abszolút adatok - Hold
A kráterszámlálással csak a különböző
felszínek egymáshoz viszonyított korát mérhetjük. A Holdról hozott kőzetminták
segítségével azonban az egész Naprendszerre korrelláltatni tudjuk a holdi
abszolút koradatokat. A kőzetek abszolút korát radiometrikusan meghatározva
valószínűsíthetjük, hogy a más égitesteken azonos krátergyakoriságú területek
(tehát nem a krátekrek maguk, hanem a felszín, amire hullottak) is olyan
idősek, mint a Holdon. Nem valószínű, hogy a Holdat valamiért jobban vagy
kevésbé szeretnék a meteorok eltalálni. A kutatókat is meglepte, hogy az
egyik legfiatalabb (legkevésbé kráterezett) holdi terület korára (Nyugalom
tengere) 3,8 milliárd év adódott. A többi holdi bazaltok kora 3,2-3,8 milliárd
év. Ezóta nem történt változás -–ha összevetjük egy földi geológiai táblázattal,
“idelenn” az ilyen idős kőzetek már kurzumszámba mennek. A Hold-felföldi
(erősen kráterezett) kőzetek kora 4-4,6 milliárd év.
Kráterpopulációk, becsapódástörténet
A becsapódások a Naprendszer keletkezésének
korai időszakában sokkal gyakoribbak és kevésbé katasztrofálisak voltak,
mint később.. A naptól távolodva a szoláris ősködből különböző anyagok
váltak ki hópehelyszerű szemcsékké (vas, nikkel, szilikátok közel, jég
távol) melyek ütközéssel egybeálltak, összetapadtak. Ezekből álltak össze
a bolygók. Ezután a maradék törmelék már nem összeállt, csak tovább fragmentálódott
ütközésekkel. Kezdetben több nagy égitest is összeállt a bolygókon kívül,
melyek aztán becsapódtak (medencéket létrehozva) vagy feltördeltek més
égitesteket.
A kráterek az idők folyamán nem egyenletesen
keletkeztek. Hol több, hol kevesebb becsapódás érte az égitesteket. A kráterpopulációk
meghatározása segíti a bolygók közötti különböző korú felszínek egymáshoz
korrellálását. Ez azoban nehéz, mert a becsapódások gyakorisága a különböző
időszakokban (projectile flux) nem ismert.
A jelenlegi becsapódás-gyakoriságról
is csak durva besléseink lehetnek, melyek forrását a földsúroló égitestek
és megfigyelt becsapódások adnak (pl. Shoemaker-Levy üstökös becsapódása
a Jupiterbe).
A kráterképződés “klasszikus” időszaka
a Naprendszer keletkezése utáni ún. késői erős bombázás (late heavy
bombardement / Early Intense Bombardement) időszaka, kb. 4 milliárd
éve. Ekkor söpörték fel az ún bolygóköröli pályán keringő törmeléket (circumplanetary
debris) a bolygók (az akkréció (a bolygók összeállásának) időszaka). A
holdi post-mare (Post mare Population) kráterek az ez utáni, főleg kisebb
krátereket jelzik. 3,2 milliárd éve a mai szint közelébe csökkent a bombázás.
Lehetséges, hogy 3,8 M éve az óceánok némely nagyobb becsapódás hatására
elpárologtak, majd újra csapadékként kiváltak. Lehetséges, hogy az élet
kialakult, majd egy ilyen eseénykor eltünt, hogy az evolúció újrakezdődhessen.
Egy ilyen becsapódás méretei megegyeznek a holdi gyűrűs medencéket létrehozó
becsapódással. A szárazföldeken a gyűrűhegységek és a kráterekben levő
tengerek dominálhatták a tájat.
A kráterpopulációk (különböző mérhető
paramétereik alapján) a belső bolygókon (Terrestrial Planet Population),
a Jupiter holdjain (Jovian population) ill. a Szaturnusz holdjain (Saturn
Population I / II ) mind különbözőek; azaz máskor és/vagy más forrásból
(kisbolygó, üstökös, szétrobbant hold) jöttek létre. A külső-Naprendszer
holdjait elsősorban üstökösmagok bombázták. A későbbi Saturn II populációt
a szétrobbant kisebb holdak törmelékével magyarázzák. A korábbi irodalom
szerint a Galilei-holdakon 60 km-nél nagyobb kráterek alig találhatók .
Ezt azonban az új, Galileo képek alapján felülvizsgálták.
Mivel egy égitest általában mindenfelé
tele van centrális kráterekkel, a sarkokon is, ez arra utalhat, hogy –
legalábbis 3-4 milliárd éve – a bolygótörmelék a Naprendszerben mindenfelé
és -felől keringett, azaz nem csak a naprendszer síkjából kapott telibe
ütéseket egy-egy égitest.
Ki lopta el a Vénusz krátereit?
A krátersűrűség-számlálás módszere
jól működik a Holdon vagy a Marson, de a Vénuszon már problémás.
1. Kis kráterek hiánya A
Vénuszon teljesen hiányoznak a kisebb kráterek (így a képek felbontásnak
növekedésével sem lesz több kráter látható). Ennek oka a vastag és sűrű
légkör: a kisebb meteorok felizzanak és elégnek/felrobbannak a légkörben,
mielőtt még elérnék a felszínt, a valamivel nagyobbakat pedig lelassítja
fékező erejével. Így a légkör a kisebb meterorokat – potenciális kráterképzőket
– megszűri. (“cutoff size”). A Földön ugyanez kisebb méretekben működik:
csillaghulláskor épp ezt a jelenséget láthatjuk, de a mi légkörünk csak
por/ kavics méretű meteorokat tud kiszűrni. A Vénuszon 3 km átérőjű kráternél
kisebb alig akad. (Ezt a méteret már a Magellán képei előtt elméleti számításokkal
sikeresen előrejelezték). A kráterek mérete 1,4-280 km.
Kis kráterek 10 km alatt bár becsapódnak,
de nem egy darabban. Ezek a sűrű légkörben szétrobbannak és darabjai egyidőben
csapódnak be egy területen. A még kisebb kráterek esetén a kis vagy egyáltalán
nem jeletkező krátert nagy radarsötét tehát sima udvar, halo veszi körbe.
Ez a lökéshullám által a környéken porrá zúzott talajt mutatja. Sok kráteres
vagy anélküli területnek radarsötét parabola alakú udvara van, ami a szél
szárnyán lerakott port is jelentheti.
2. Krátereloszlás A kisebb
kráterek nélkül tehát csak a nagyobbakra hagyatkozhatunk – melyek különös
módon a Vénuszon mindenütt kb. azonos sűrűségben, a többi égitesthez mérten
kis számban vannak jelen. Néhol ugyan több van belőlük, de nem több annál,
mint amit véletlenszerű (random and anticlustered) eloszláskor (pl bekötött
szemmel pontok felrajzolásakor) amúgy is várhatnánk.
Az erózió hiánya miatt ráadásul
szinte minden kráter (84%) teljesen újnak, érintetlennek néz ki , és sokszor
nagy lávamezők tetején vannak. 4%-uk belsejét tölti ki részben láva, de
teljesen eltemetve szinte egy sincs. Olyan, mintha mikor a bolygó kész
lett, valaki úgy döntött volna, hogy még ráhajigál párszáz krátert, csak
a hatás kedvéért. De újabban – más égitestek felszíne alapján – nem
volt ilyen kráterképző meteorzuhany.
A Vénuszon 935 krátert számláltak
össze. Ez alapján a Vénusz felszínének kora 300-800 millió év – a
Földet leszámítva a Belső-Naprendszer legfiatalabb felszíne (idősebb részei
a tesszerák). Ekkor ért véget a legutolsó felszínújraképződési esemény.
Az egyenletes krátereloszlás miatt mindezen felül még úgy tűnik, hogy az
egész felszín egységesen ilyen idős. Mi történt tehát kb. félmilliárd évvel
ezelőtt, ami “megette”, beolvasztotta az összes korábbi krátert, méghozzá
úgy, hogy “félkészen” (félig eltüntetve) egyet sem hagyott.
A kutatók szerint ekkor egy katasztrofikus felszínújraképződés (catasrophic
resurfacing) következett be, azaz planetáris méretű vulkáni aktivitás,
melynek lávái mindent elborítottak. (Nem katasztrofikus, hanem véletlenszerűen
különböző helyeken előforduló folyamatos vulkánosság hagyna félig eltemetett
krátereket). Az ezt alátámasztó elméletek szerint a Vénusz nem folyamatosan,
hanem szakaszosan (oszcillálva) szabadul meg a belső hőtől. Párszáz millió
évig a felszín nyugodt, de alatta gyülemlik a hőtöbblet. A kéreg a hő hatására
egyre vékonyabb, s mikor elér egy határt, a belső hő hirtelen “kirobban”
és lávával borítja el a felszínt. (Ekkor valamiféle tektonizmus is lehetséges)
Ezzel a belső hőtől megszabadul, és újra “befagy” párszázmillió évre.
(Hasonló nagyságrendű szuperciklust
feltételeznek a földi kontinensek szétdarabolódására majd összeállására
is, szintén többszáz millió éves intervallumra).
Io:
Egy krátertelen világ tele kráterekkel
Az Io lehetséges, hogy éppen ebben a katasztrofális felsznúraképződési
fázisban van. Felszínén valóban nem találunk egyetlen becsapódásos krátert
sem, vulkáni kalderákat viszont százszám. A Naprendszer – kráterszámlálás
alapján – legfiatalabb, max 1 millió éves, folyamatsoan megújuló felszíne
az Iónak van.
Europa: néhány kráter a jégtakarón Az Europa holdat repedésekkel teli jégtakaró borítja. Ez is igen fiatal, hamar megújuló felszín, így csak kevés krátert találhatunk rajta. Egyikük a 26 km átmérőjű Pwyll kráter Jól láthatók a kráterből többezer km hosszan kiágazó fehér sugarak, melyek minden a repedések fölött is folytatódnak, tehát fiatalabbak annál.
Mars: felföld és alföld
A Mars kráterei nem egyenletes eloszlást
mutatnak. A déli féltekén sok, az északin kevés kráter van. A kráterszámláslással
A Mars-geológia három fő marstörténeti priódust különített el a kráterek
száma alapján: időben fiatalodva a Noachi, Hesperi és Amazóniai korokat.
A legfiatalabb, Amazóniai korú területeken találhatók a Mars nagy vulkánjai
és az északi feltételezett óceán medencéje. Így elképzelhető, hogy az itt
levő régi krátereket egyrészt vulkáni lávatakaró, másrészt tengeri erózió/üledéktakaró
fedte el. A mars idősebb kráterei erős eróziót mutatnak, míg kb. az Argyre
medence becsapódásos keletkezése óta létrejött kráterek viszonylag frissek.
Ezt azzal magyarázzák, hogy esetleg a Hellassal együtt, végül ez a becsapódás
“fújta el” a Mars régebbi, sűrűbb légkörét (és ezóta az esemény óta nem
folyik víz a marsi folyóvölgyekben). Elméletek szerint a Chryse alföld
is becsapódásos eredetű.
A Föld korai kráterei
Összeállásának kb 70 millió éves
időszaka után, 4,5 milliárd éve a Föld a többi égitesthez hasonló felszínnel
rendelkezhetett, melyen a korai bombázás otthagyta nyomait. Elképzelhető
magmaóceán jelenléte is.
A Föld legidősebb feltárt kráterei viszont – a 4,5-3,2 milliárd éves holdiakkal ellentétben - csak 2 milliárd évesek: (2-300 km átm: Sudbury, Vredefort) A 3,8 milliárd évvel ezelőtti meteorbombázás idejében keletkezett nagyobb kráterek nyomai talán még a kontinensek ősföldjein, kratonjain fellelhetők. Az időközben elszenvedett metamorfizáció miatt kérdés, hogy felismerhetők-e nyomai. Ilyen jelző lehet pl. a nyomáskúp vagy globális tektit/szferularéteg stb.
A Hold korai kráterei
A holdi radiometrikus koradatokból
kiderült, hogy kb. 4 milliárd éve a Hold nagy kráterei (medencéi) már kialakultak,
méghozzá valószínűleg több ciklusban.
Ganymedesz
A Holdhoz hasonóan itt is találhatunk
kráterekkel telített (sötét) területeket. A világos, barázdált (grooved)
területeken a kráterek száma helyről helyre változik, jelezve, hogy egymáshoz
közel is külöbzöő korúak a felszínek.
Callisto
A Naprendszer legkráteresebb felszíne,
mivel felszínén régóta hiányzik mindenféle vulkanikus vagy tektonikus folyamat.
Legnagyobb becsapódása a Valhalla.
Földi becsapódások
Metorok.
A földet évi 1800 meteor éri el.
A földi légkörben kb. 3000 fokosra izzanak fel és ionizálják a körülöytük
levő levegőt. A légellenállás hatására a 0,5-50 cm átmérőjűek lefékeződnek,
így csak lehullanak az égből. A nagyobbak viszont szinte eredeti sebességükkel
csapódnak be. (20-70 km/s). Infarvörös sávban dolgozó amerikai katonai
műholdak évente kb 10 légköri robbanást figyeltek meg 1975 óta.
A földi kráterek. A földi kráterek felismerése nem egyszerű az erőteljes erózió miatt. A Földön máig közel 150 krátert írtak le, a legtöbbet Kanadában, az USA-ban, Oroszországban és Ausztráliában. Jórészük a felszínen nem látható. A legismertebb kráterek: Meteor Crater (más nevei: Barringer vagy Diablo Kráter), AZ, USA (átm: 1,2 km, kora 25-50 000 év, becsapódó test: 45m) ; Manicouaga, Quebec, Kanada; Sudbury, ONT, Kanada; Nördlingen Ries, Németo (átm: 24 km, kora 15 millió év).; Chicxulub, Mexikó (eltemetett).
Elméletek szerint (Jakucs L ) a Fekete-tenger medencéje is becsapódásos eredetű. Mai alakját kompressziós erők hatására érte el. (Irod: Dojcsák Győző (1974) A meteoritkráterek morfogenezise és gazdasági jelentősége MTA)
Megfigyelt becsapódások
Ennyi elmélet után jogos lehet a
kérdés: és megfigyeltünk-e már valaha is becsapódást? Egyet, de az se szilárd
felszínbe csapódott:
A tudományosan is megfigyelt egyetlen
becsapódásos esemény a Jupiter felhőtakaróján következett be . Ez azonban
azt bizonyítottak, hogy ezek az események még a Naprendszer kialakulása
után 4,5 milliárdévvel is aktívan alakítják az égitesteket. A Földtől párszázezer
km-re elsuható teherautónyi kőzettörmelékek is bizonyítják, hogy csak idő
kérdése, hogy akár a Földön is átéljünk egy nagyobb becsapódásos eseményt.
1947-ben Szibériában csapódott be
egy több darabba robbant 3 méteres vasmeteor. 1972-ben egy 10 m átmréőjű
test söpört el az USA felett, de olyan szögben érte a Földet, hogy csak
a légkört érintette és utána kirepült belőle.
A Tunguz-esemény A Chicxulub kráter
megtalálásáig a leghíresebb földi becsapódásos esemény a Tunguz-meteor
becsapódása (?) volt. 1908-ban a becsapódás körzetében a fák sugárirányban
oldalukra dőltek. A becsapódó testnek nem találták nyomát sem: valószínűleg
földet érés előtt elpárolgott. A Tunguz-meteor 40 m átmérőjű lehetett.
A 2000 km2-nyi erdőt letaroló robbanás 15 Megatonnás lehetett. A
becsapódó test elpárolgott/felrobbant, de ha földet ér, 1 km-es krátert
hoz létre.
Az 1994-ben (júl. 22) Jupitert
ért Shoemaker-Levy üstökös a számítások szerint a Vénuszba csapódva nem
érte volna el a felszínt, mert elég / szétrobban még előtte; a Jupiter
felhőzetében párszor tíz km mélyre jutott. A becsapódás pillanatát a Földről
nem lehetett látni (csak nyomát később, ahogy a Jupiter elfordult), de
szerencsére az épp helyszínen tartózkodó Galileo űrszonda közvetítette
az eseményt. Az üstökös sebessége 60 km/s volt. A becsapódás után fényes,
tüzes (30 000 K) gáz-gömb lövellt 1600-2000 km magasba. Kialakult
felhőkráter és onnan tovaterjedő hullámok. A mélyebb rétegekből ammóniagazdag
anyagokat “vájt ki”, hozott a felszínre az üstököskráter. A számítások
szerint 6 millió Megatonna TNT-nyi energia szabadult fel, ami százezer
atombombáéval egyenlő.
A kráterek elnevezése
Magyar
kráternevek a Naprendszerben (az alábbi táblázatok forrása)
HOLD |
|
|
|
Békésy |
96 km
|
52°É
|
127°K
|
Bólyai |
50 km
|
36°D
|
134°K
|
Eötvös | 105 km |
34°D
|
125°K
|
Fényi |
40 km
|
45°D
|
105°Ny
|
Hell |
31 km
|
32°D
|
8°Ny
|
Hédervári |
69 km
|
82° D
|
84°K
|
Izsák |
27 km
|
23°D
|
117°K
|
Kármán |
210 km
|
45°D
|
175°K
|
Neumann |
107 km
|
40°É
|
153°K
|
Petzval |
150 km
|
63°D
|
113°Ny
|
Szilárd |
147 km
|
34°É
|
106°K
|
Weinek |
30 km
|
28°D
|
37°K
|
Zach |
52 km
|
61°D
|
5°K
|
Zsigmondy |
70 km
|
49°É
|
105°Ny
|
MERKÚR |
|
|
|
Bartók |
80
km
|
29°D
|
135°K
|
Jókai |
85
km
|
79.5°É
|
136°K
|
Liszt |
85
km
|
16°D
|
168°Ny
|
VÉNUSZ |
|
|
|
Jászai |
|
32°É
|
55°Ny
|
Klafsky |
|
20,7°D
|
171,9°Ny
|
Orczy |
|
3,7°É
|
52,3°K
|
VÉNUSZ |
|
|
|
Erika | 15,5 Km | 72°É | 175,5°K |
Margit |
|
60,1°É
|
86,9°Ny
|
Tünde |
|
76,8°É
|
167°Ny
|
VÉNUSZ |
|
|
|
Szél-Anya hátság | 975 Km | 79,4°É | 81,3°K |
MARS |
|
|
|
Kármán | ? | 46,5°D | 59°K |
MARS |
|
|
|
Bak |
|
18,3°É | 103,7°K |
Eger |
|
48,7°D
|
51,8°Ny
|
Igol |
|
20,3°D
|
110,7°K
|
Paks |
|
7,8°D
|
42.2°Ny
|
A vénuszi krátereket a történelemben
nevezetessé váltó nőkről nevezik el, a 20 km-nél kisebbek női keresztneveket
kapnak.
Érdekes kráterek
Mars: Argyre északi részén látható
nevető kráter ("Happy Face" :-)
A halálcsillag (Mimas) A mimas krátere bemélyed a holdba; a kivetett törmelék hórésze eltünt, nem is hullt vissza. Valószínűleg egy kicsivel nagyobb becsapódás már az egész holdat darabjaira töri.
SZÓSZEDET
Becsapódásos kráter – Impact
Crater Kör alakú mélyedés, melyet egy szilárd felszínre becsapódó test
hozott létre.
Becsapódó test, lövedék – Projectile, impactor Olyan objektum, mely a felszínbe csapódva becsapódásos krátert hoz létre. Lehet porszemcse, kavics, kőszikla méretű bolygóközi törmelék; kisbolygó, üstökös; de lehet mesterséges test is (pl. bomba, űrszonda). A bolygóközi anyag egy része a Naprendszer ősanyagát őrzi nagyjából változatlanul.
Központi csúcs – Central peak/uplift Csak nagyobb (Hold: 40+ km) kráterekre jellemző,a kráter közepén emelkedő hegy. Kialakulását a becsapódáskor kialakuló hirtelen nyomásnövekedés utáni nyomáscsökkenés okozza (az aljzat rugalmasan visszalökődik).
Központi gödör – central pit Csak a Callisto és Ganymedes holdakon megfigyelt szerkezet
Sánc – (Raised) Rim A kráter gyűrű alakú, kiemelt széle, sánce, ahol a kivetett anyagok (kőzet, talaj) egymásra torlódnak. Üledéke a sánctalpi üledék - Pedestal ejecta (belső és külső)
Másodlagos kráterek – secondaries A becsapódó test által kivetett törmelék becsapódásával keletkezett kráter
Fenék – Floor A kráter aljzata, mely gyakran tál alakú. Általában a környező felszín alatti szintben van, hacsak nem öntötte el láva
Tektit - Szilikátokban gazdag üveg, mely a kőzet teljes megolvadásával keletkezik, majd cseppekben szétszóródik a becsapódás alatt. Legtöbbje kerekded, gömböcske alakú. Színük igen változatos. A Földön négy fő tektitmezőt (strewn field- behintett mező) tártak fel: Észak-Ameirkában, Csehországban, (moldávitok), Elefántcsontparton és Ausztrálázsiában.
Törmeléktakaró - Ejecta (~ blanket) Kőzet és talaj (regolit) keverékéből álló takaró a kráter (sánc) körül, melyet a becsapódás robbanása (lökéshulláma) vetett ki eredeti (mélyebben fekvő) helyéről. A krátertől távolodva vastagsága csökken. A kráteren belüli megfelelője a kráterkitöltő üledék (crater fill deposit). Az erózió hamar lehordja. Két típusa a proximális (5 sugárnyi távolságon belül; a takaró anyagának 90%-a) és a disztális (ennél távolabb, akár globálisan is, pl. K/T határon iridiumgazdag réteg). Sokk-metamorfizált és olvadt törmelékdarabokat is tartalmaz. A disztális ejecta változata a tektit is.
Kráterkitöltő üledék - Crater fill deposit A kráter belsejében található breccsából és megolvadt kőzetek (impact melt rock) keverékéből álló törmelék. Erózióval, lerakódással a kráterképződés után idekerült kráterkitöltő üledékek (crater fill sediment) mintázata felhívhatja a figyelmet az alatta levő becsapódásos szerkezetre.
Krátersugarak – Rays A becsapódásos
kráterből származó törmelékek és apró krátereik által alkotott világos
sáv.
Csak a friss kráterek jellemzője,
idővel elhalványul és eltűnik. Holdi példája a Tycho vagy a Copernicus.
(Teraszos) Fal - (Terraced) wall Nagyobb krátereknél fordul elő. A kráterfal instabillá válásával gravitáció hatására összeomlik. Csuszamlások miatt sokszor lépcsős, azaz teraszos szerkezetű lesz.
A kráter mérete A kráter nagyságát a becsapódó test mozgási energiája (E=1/2 mv2) határozza meg, mely a test tömegétől (ezzel méretétől) és sebességétől függ. Az átmérőt a krátersánctől krátersáncig mérjük.
A kráter mélysége A kráter valódi mélysége nem azonos a látható mélységgel, mert keletkezéskor a visszahullt törmelék részben feltölti a krátert. A mélységeket a krátersánc szintjétől mérjük.
Parautokton kőzetek –(parauchthonous rocks) a kráter fenék alatt lefelé kb együtt-elmozdulással és nem kilökődéssel keletkezett kőzetek, melyek nagyjából helyükön maradtak. Pl: lítikus breccsák, pseudotachylit.
Pseudotachylit. Parautokton
kőzetekben található dike-szerű szabálytalan impaktit breccsatetek. Számos
nagy és lekerekített tömböt tartalmaznak az eredeti kőzetből, amelyet sűrű,
afanitos, (finomkristályos), sötét (feketés-zöldes) mátrixú anyag vesz
körül. (pl. Sudbury, Vredefort)
Méterük mikroszkopikustól többszáz
méteresig terjedhet.
Allokton kőzetek (allogenic units) – Breccsák, kőzetolvadékok, melyek a kráterkitöltő üledéket és a krátersánc körüli törmeléktakarót alkotják; nem fellelési helyükön (üledéktakaró) jöttek létre, hanem máshonnan (kráter) kerültek oda (kidobással). Pl: olvadékbreccsa, suevit, breccsalencse, kilökődött-törmelék takaró(ejecta). Alloktonok a kráter mélyén található breccsa-dike-ok is.
Kőzetek fajtái elhelyezkedésük
szerint:
- kráter alatt: parautokton kőzetek,
allogén breccsa-dike-ok, pszeudotachylit.
- kráterben: kráterkitöltő üledékek
(breccsa), olvadékbreccsák (suevit) (fallback)
- krátersáncen és azon túl: kilökött
törmeléktakaró (fallout)
Azonosítás
A becsapódásos eredet azonosításának
néhány segítője:
-- nagyléptékű geológiai-morfológiai
jellemzők (kerek alak, krátersánc, gyűrűk, központi csúcs)
-- geofizikai jellemzők (gravitációs,
mágneses, szeizmikus anomáliák)
-- terepi munkával: nyomáskúpk;
pszeudotachylit breccsa; disztális ejecta: tektitek, iridiumgazdag réteg
-- kőzetmikroszkópiai vizsgálat
(Összeállította Hargitai Henrik)