Cosa succede quando un impactor colpisce?
Quando un dispositivo d’urto colpisce la superficie solida di un pianeta, un’onda d’urto si diffonde dal sito dell’impatto. L’onda d’urto frattura la roccia e scava una grande cavità (molto più grande del dispositivo d’urto). L’impatto spruzza il materiale espulso in tutte le direzioni. Il dispositivo di simulazione viene frantumato in piccoli pezzi e può sciogliersi o vaporizzare. A volte la forza dell’impatto è abbastanza grande da fondere parte della roccia locale., Se un dispositivo di simulazione è abbastanza grande, parte del materiale spinto verso i bordi del cratere crollerà verso il centro e la roccia sotto il cratere rimbalzerà, o si spingerà verso l’alto, creando un picco centrale nel cratere. Anche i bordi di questi crateri più grandi possono crollare, creando terrazze che scendono nel cratere.
Quali sono le parti principali di un cratere?
- Piano-Il fondo di un cratere, a forma di ciotola o piatto, di solito al di sotto del livello del terreno circostante.
- Picchi centrali-Picchi formati nella zona centrale del pavimento di un grande cratere., Per crateri più grandi (in genere poche decine di chilometri di diametro) il cratere scavato diventa così grande che collassa su se stesso. Il crollo del materiale nel cratere spinge verso l’alto il tumulo che forma il picco centrale. Allo stesso tempo, la roccia sotto il cratere rimbalza, o rimbalza fino ad aggiungere al picco.
- Pareti-I lati interni di un cratere, di solito ripidi. Possono avere gigantesche terrazze simili a scale che vengono create dal crollo delle pareti a causa della gravità.
- Bordo-Il bordo del cratere., È elevato sopra il terreno circostante perché è composto da materiale spinto verso l’alto al bordo durante lo scavo.
- Ejecta – Materiale roccioso gettato fuori dall’area del cratere durante un evento di impatto. È distribuito verso l’esterno dal bordo del cratere sulla superficie del pianeta come detriti. Può essere materiali sciolti o una coltre di detriti che circonda il cratere, assottigliandosi nelle regioni ultraperiferiche.
- Raggi-Strisce luminose che si estendono dal cratere a volte per grandi distanze, composte da materiale ejecta.
Quali sono i diversi tipi di crateri?,
I crateri semplici sono piccoli crateri a forma di ciotola con pareti lisce (il limite massimo di dimensioni dipende dal pianeta).
Questa immagine mostra un semplice cratere su Marte che non ha picco centrale o terrazze intorno ai suoi bordi. Il cratere è largo 2 chilometri (circa 1 miglio). Una vasta coperta di ejecta copre l’area intorno al cerchio.
Immagine dal Mars Global Surveyor, per gentile concessione del Lunar and Planetary Institute.
I crateri complessi sono crateri di grandi dimensioni con caratteristiche complicate., Crateri più grandi possono avere terrazze, picchi centrali e anelli multipli.
Copernico è un grande cratere lunare di 93 chilometri situato nella parte nord-occidentale della faccia nascosta della Luna. Le pareti interne del cratere sono crollate per formare una serie di terrazze a gradoni, e un picco centrale è visibile al centro dell’immagine.
Apollo 17 immagine gentilmente concessa dalla NASA.
Un cratere complesso nella regione settentrionale di Marte., Questo cratere è di circa 20 chilometri (12 miglia) attraverso e ha un grande picco centrale e terrazze intorno al suo bordo. La coperta ejecta ha lobi, che possono indicare materiale bagnato è stato espulso, suggerendo che l ” acqua sottosuolo o ghiaccio fuso è stato mescolato nei detriti.
Immagine dal Viking Orbiter, per gentile concessione del Lunar and Planetary Institute.
I bacini di impatto sono strutture di impatto molto grandi con un diametro superiore a 300 chilometri (185 miglia)., Il più grande bacino di impatto sulla Luna è di 2500 chilometri (1550 miglia) di diametro e più di 12 chilometri (7 miglia) di profondità. Grandi bacini d’impatto si trovano anche su altri pianeti, tra cui Marte e Mercurio.
Le grandi aree scure circolari nell’immagine sono bacini d’impatto, creati come enormi impattori hanno colpito la Luna. La lava in seguito scorreva attraverso i piani bassi dei bacini, dando loro un aspetto più scuro e levigato rispetto agli altopiani circostanti e più luminosi. I bacini scuri possono essere visti ad occhio nudo.,
Galileo Image (PIA00405), prodotto dallo United States Geological Survey, per gentile concessione della NASA.
Gli scienziati descrivono anche altri tipi di crateri:
- Bacini a più anelli-Un bacino da impatto molto grande circondato da ben cinque o sei anelli circolari di catene montuose oltre al bordo del bacino principale.
- Crateri irregolari-Crateri con forme irregolari o crateri da impatto multipli formati allo stesso tempo. Crateri oblunghi possono essere creati da impatti che colpiscono la superficie con un angolo molto basso.,
- Crateri degradati-Crateri che sono diventati erosi a causa di agenti atmosferici, flussi di lava, impatto, o movimento downslope di materiale.
In che modo i crateri grandi sono diversi da quelli piccoli?
Piccoli crateri spesso sono semplici depressioni a forma di ciotola. La struttura dei grandi crateri è più complessa perché collassano, formando terrazze, picchi centrali, fosse centrali o anelli multipli. Crateri da impatto molto grandi superiori a 300 chilometri (185 miglia) sono chiamati bacini d’impatto.
Cosa influenza la dimensione e la forma di un cratere?,
Le dimensioni e la forma del cratere e la quantità di materiale scavato dipendono da fattori quali la velocità e la massa del corpo impattante e la geologia della superficie. Più veloce è il dispositivo di simulazione in arrivo, più grande è il cratere. In genere, i materiali provenienti dallo spazio colpiscono la Terra a circa 20 chilometri (poco più di 12 miglia) al secondo. Tale impatto ad alta velocità produce un cratere che è circa 20 volte più grande di diametro rispetto all’oggetto impatto. I pianeti più piccoli hanno meno “attrazione” gravitazionale rispetto ai grandi pianeti; gli impattori colpiranno a velocità inferiori., Maggiore è la massa del dispositivo di simulazione, maggiore è la dimensione del cratere.
I crateri più spesso sono circolari. Crateri più allungati possono essere prodotti se un dispositivo di simulazione colpisce la superficie con un angolo molto basso — meno di 20 gradi.
Come si possono usare i crateri per determinare l’età di un pianeta o di una luna?
Gli scienziati registrano la dimensione e il numero di crateri da impatto — e quanto sono erosi — per determinare le età e le storie delle diverse superfici planetarie. All’inizio della formazione del nostro sistema solare (prima di 3.,9 miliardi di anni fa) c’erano molti detriti di grandi dimensioni che colpivano le superfici dei giovani pianeti e delle lune; questi bacini d’impatto più vecchi sono più grandi dei crateri più recenti. Come regola generale, le superfici più vecchie sono state esposte a corpi impattanti (meteoroidi, asteroidi e comete) per un periodo di tempo più lungo rispetto alle superfici più giovani. Pertanto, le superfici più vecchie hanno più crateri da impatto. Mercurio e la Luna sono coperti da crateri da impatto; le loro superfici sono molto vecchie. Venere ha meno crateri; la sua superficie è stata coperta di recente (negli ultimi 500 milioni di anni!,) da colate laviche che hanno oscurato i crateri più vecchi. Gran parte della superficie terrestre viene riciclata attraverso l’attività tettonica delle placche (e l’erosione), quindi la Terra ha anche pochi crateri.
Perché la Luna ha così tanti crateri mentre la Terra ne ha così pochi?
Sulla Terra, i crateri da impatto sono più difficili da riconoscere a causa degli agenti atmosferici e dell’erosione della sua superficie. La Luna manca di acqua, atmosfera e attività tettonica, tre forze che erodono la superficie terrestre e cancellano tutti tranne gli impatti più recenti., Circa l ‘ 80% della superficie terrestre ha meno di 200 milioni di anni, mentre oltre il 99% della superficie lunare ha più di 3 miliardi di anni. Essenzialmente, la superficie della Luna non è stata modificata dall’inizio della sua storia, quindi la maggior parte dei suoi crateri sono ancora visibili.
Quali sono alcuni dei famosi crateri da impatto della Terra?,
Il cratere Barringer (Meteor Crater) in Arizona, Stati Uniti, è un semplice cratere creato quando un meteroide ricco di ferro largo 50 metri colpì la superficie terrestre circa 50.000 anni fa-un evento molto recente per un geologo. Il cratere è di circa 1,2 chilometri (poco più di 0,5 miglia) di diametro e 200 metri (650 piedi) di profondità. Le sue caratteristiche, come la coperta di ejecta oltre il suo bordo, sono ben conservate a causa della gioventù del cratere; non ha subito un’erosione estesa., Frammenti del meteorite Canyon Diablo sono stati trovati all’interno del cratere.
Immagine gentilmente concessa da D. Roddy attraverso il Lunar and Planetary Institute.
Il cratere da impatto di Vredefort, a circa 100 chilometri (60 miglia) da Johannesburg, in Sudafrica, si è formato poco più di 2 miliardi di anni fa. È il più antico e il più grande cratere da impatto riconosciuto sulla superficie terrestre. Il cratere è stato estesamente eroso, ma si ritiene che originariamente fossero stati fino a 300 chilometri (185 miglia) di diametro.,
Immagine dello space shuttle STS51I-33-56AA, per gentile concessione del Lunar and Planetary Institute.
Il cratere Chicxulub nella penisola dello Yucatan, in Messico, non è visibile sulla superficie del fondo marino. Gli scienziati si affidano a immagini geofisiche per informazioni sulla sua dimensione e forma. Questa immagine mostra le variazioni nel campo di gravità vicino al cratere da impatto sepolto. L’immagine mostra strutture ad anello che si estendono a circa 280 chilometri (175 miglia) dal centro.,
Si ritiene che questo cratere si sia formato quando un asteroide ha colpito la Terra 65 milioni di anni fa. Si pensa che questo impatto abbia innescato incendi e tsunami e creato una nuvola di polvere e vapore acqueo che ha avvolto il globo in pochi giorni, causando cambiamenti climatici globali fluttuanti. Gli estremi cambiamenti ambientali hanno causato un’estinzione di massa del 75% delle specie della Terra, inclusi i dinosauri.
Immagine gentilmente concessa da V. L. Sharpton attraverso il Lunar and Planetary Institute.
Quanti oggetti dallo spazio impattano la Terra ogni anno?,
La Terra e gli altri pianeti sono costantemente bombardati da minuscoli detriti dallo spazio, gran parte dei quali brucia nell’atmosfera. Le meteore-erroneamente chiamate stelle cadenti-sono le striature di luce create mentre particelle di polvere e ghiaccio si vaporizzano nella nostra atmosfera. A volte un sacco di particelle colpiscono in una sola volta, creando piogge di meteoriti. Alcuni di questi minuscoli detriti arrivano sulla superficie terrestre e si mescolano con il suolo e i sedimenti oceanici.
All’inizio della formazione del sistema solare, impatti frequenti e grandi erano comuni per tutti i pianeti e le lune., Questo “periodo di pesante bombardamento” terminò circa 3,9 miliardi di anni fa. Tuttavia, gli impatti si verificano ancora in tutto il nostro sistema solare, ma a un tasso ridotto. Il cratere meteorico si è formato solo 50.000 anni fa. La Terra continua ad essere un bersaglio — e contrariamente all’opinione popolare, la Luna non agisce come un deflettore meteoroide (è troppo piccola e troppo lontana!). Gli scienziati stimano che la Terra e gli altri pianeti terrestri siano colpiti da, in media, cinque asteroidi a meno di 2 chilometri (poco più di 1 miglio) ogni milione di anni. Anche gli impatti più grandi si verificano ancora, ma questi sono molto più rari.