Наблюдение лунных кратеров
Мы рассмотрели лишь несколько кратеров, самых заметных для новичка. Но их очень много, и все перечислить в одной статье нереально. Поэтому рекомендуем воспользоваться картами Луны, на которых подписаны все более-менее крупные кратеры, которые можно увидеть в небольшой телескоп, и самостоятельно провести их поиск на практике. Ведь гораздо интереснее всё увидеть своими глазами, тем более, Луна – самое доступное для наблюдений небесное тело.
Можно воспользоваться даже биноклем и найти на лунной поверхности немало интересного. Галилей совершал свои открытия с 3-кратным телескопом собственного изготовления, а к вашим услугам высококачественная современная оптика. Даже 10-кратный бинокль покажет во много раз больше, чем мог надеяться увидеть Галилей). В телескоп можно найти увидеть гораздо больше, но наблюдать лучше каждый день, так как детали хорошо видны вблизи линии терминатора. По мере смещения терминатора день за днём вы сможете в подробностях обследовать весь лунный диск.
Ну а особенно любопытным рекомендуем посмотреть и виде ниже. В нём рассказывается о нескольких других кратерах, тоже довольно любопытных.
Метеоритные кратеры на Земле (астроблемы)
Различают два типа метеоритных кратеров:
- ударные кратеры (астроблемы) — диаметром менее 100 м
- взрывные кратеры — диаметром более 100 м.
Первые являются результатом падения небольшого метеорита, вторые возникают при взрыве после некоторого заглубления метеорита в породы.
В настоящее время на Земле установлено около 100 ударных кратеров, или астроблем, что в переводе с греческого означает «звездная рана». Распределение астроблем на поверхности Земли неравномерно: в Европе их насчитывается 30, в Северной Америке —26, Южной Америке —2, Австралии—9, Африке—18, Азии—14.
Изученные астроблемы морфологически очень похожи на кратеры Луны, Марса, Меркурия. Они имеют округлую в плане форму, диаметр до 100 км и выявляются по характерному насыпному валу, выступающему в виде возвышенности вокруг воронки, по наличию центрального поднятия — центральной горки, по отчетливому радиально-кольцевому расположению трещин, по присутствию раздробленных пород, следов сотрясений и другим признакам.
Однако самым надежным критерием их выделения является обнаружение остатков метеоритного вещества и специфических изменений в породах, происшедших в результате воздействия взрывной волны и высокой температуры при взрыве. Было рассчитано, что при столкновении с горными породами метеоритов, движущихся со скоростью более 3—4 км/с, начальное давление должно равняться 109Па при температуре 10 000° С.
Рассчитанное теоретическое время воздействия ударной волны на породу — миллионные доли секунды. За эти мгновения давление резко возрастает. При образовании кратера диаметром 50 км почти мгновенно выделяется энергия, равная 1022 Дж. Естественно, что такая энергия не может исчезать без последствий.
При давлениях от 4•109 до 5•1010 Па в минералах и породах происходят пластические деформации и твердофазовые переходы, а при нагрузках свыше этого — плавление и частичное испарение вещества. Все эти термодинамические изменения приводят к серьезным перестройкам горных пород в районе удара.
На Земле время безжалостно к метеоритным кратерам. Попробуйте найти на этой карте знаменитый Попигайский кратер.
Тем не менее, спустя сотни, а то и тысячи и даже миллионы лет, следы даже таких гигантских “преобразований” ландшафта можно обнаружить с большим трудом. Судите сами: в бассейне реки Попигай (Сибирь) расположен гигантский Попигайский кратер диаметром 100 километров.
Тем не менее, за прошедшее время природа настолько “сгладила” астролембу, что кратер выдает только понижение местности на 20-80 метров и “борта” в виде слабо заметной пологой гряды высотой до 200 метров. Для площади в 100 километров, чтобы понять, что вы находитесь внутри кратера Попигайского кратера, вам пришлось бы подняться в космос – находясь на поверхности земли , вы бы об этом никогда не догадались.
Да вот же он, кратер! Окажись вы там, на берегу речки Попигай, вы бы его не заметили и вовсе.
Кратер Барринджер
На севере Аризонской пустыни, возле городка Уинслоу находится знаменитый кратер, являющийся одним из лучше всего сохранившихся и красивых ударных кратеров нашей планеты. Кратер назвали в честь Д. Барринджера, первым предположившего, что он появился в результате столкновения с космическим телом. Кратер до сих пор является собственностью его семьи, а в мире больше известен, как Аризонский кратер.
Барринджеру пришлось довольно долго отстаивать космическое происхождение гигантской воронки в центре пустыни, поскольку традиционная наука относила её появление к результатам вулканической деятельности. В те времена не предполагали столь заметного влияния космических столкновений на земную геологию, даже считали, что и лунные кратеры возникли в результате вулканической активности. После открытия Аризонского кратера по всей планете было найдено много других ударных кратеров.
Диаметр кратера в Аризоне составляет около 1200 м, а глубина – 229 м. Его края на 46 м выше окружающей пустыни. Образовался он около 50 000 лет назад после пикирования 50-метрового метеорита, весящего около 300 000 т. Его скорость была примерно 12,8 км/с.
Почему на Земле кратеров меньше, чем на Луне
При столкновении с Луной метеориты оставляют круглые кратеры. Credit: vokrugsveta.ru. Большинство планет в Солнечной системе покрыто следами столкновения с метеоритами и астероидами. Земля более других защищена от их воздействия за счет наличия атмосферы, вторгаясь в которую, небесные тела сгорают по пути.
Однако быстрые и крупные тела минуют плотные воздушные слои и на большой скорости падают на Землю. Последствием таких ударов чаще всего являются остающиеся на поверхности следы в виде метеоритных кратеров. Некоторые историки считают причиной «девонского» вымирания и утери почти половины живого на Земле такие космические столкновения.
Остальные планеты Солнечной системы, как и их спутники (Луна и другие), не имеют атмосферы, поэтому их поверхность больше испещрена круговыми образованиями по сравнению с Землей.
Кратер Попигай
Попигайский кратер — это самый большой след удара метеорита на территории современной России, расположенный на севере Сибири. Его диаметр составляет около 100 километров, и в нем даже живут люди — поселок Попигай, с населением около 340 человек, расположен в 30 километрах от центра кратера. Оставил такой большой отпечаток 8-километровый хондритный метеорит, упавший на территорию Евразии 37 миллионов лет назад.
Удар астероида придал кратеру особую ценность — залежи графита под поверхностью превратились в импактные алмазы в радиусе 13,6 километра от места падения. Они очень мелкие — до 1 см диаметром — и потому не пригодны в ювелирном деле. Но их необычная прочность весьма полезна в промышленности и науке, поскольку “метеоритные” алмазы прочнее даже самых крепких синтетических. А еще в Попигая, как и в Маникуаганского кратера, тоже есть родственники, следы от метеоритной бомбардировки. Считается, что эти метеориты привели к глобальному похолоданию, благодаря которому стали доминировать крупные и сложные млекопитающие — предки современных собак, львов, слонов и лошадей.
Кратер Попигай
Что такое лунные кратеры и как они появились
Кратеры обычно появляются в результате падения крупного метеорита на поверхность. При ударе высвобождается огромное количество энергии и происходит выброс больших масс породы во все стороны, порой на очень большие расстояния. Чем массивнее упавшее тело, тем больше и глубже получается кратер. Кратеры, получившиеся в результате падения метеорита, называются ударными. Это основная причина образования кратеров на Луне.
На Земле тоже есть кратеры – их насчитывается около 190 штук. На Луне только крупных, имеющих поперечник более 20 км, насчитывается 5185 штук, а если посчитать и все мелкие, то их окажется несколько миллионов. Почему такая разница?
Лунные кратеры на одном из участков поверхности.
Дело в том, что Земля имеет довольно плотную атмосферу, в которой сгорают или разрушаются многие метеориты, не достигая поверхности. Мелкие обломки, всё-таки упавшие, оставляют слабые следы. Кроме того, на Земле большая часть поверхности покрыта водой, а всё, что попало в океан, то «как в воду кануло», и следов тоже не осталось.
Другая причина, почему на Земле мало кратеров – та же атмосфера, но другим боком. Это влияние погоды. Каким бы большим ни был кратер, со временем он разрушается под влиянием ветра, воды и температурных изменений. Склоны его выветриваются, осыпаются и выравниваются, а сам он может быть залит водой, лавой, или засыпан, к примеру, песком. Поэтому на Земле известно лишь 190 кратеров, да и те самые крупные, которые не успели исчезнуть. Самый большой земной кратер – Вредефорт, диаметром около 300 км, расположенный в ЮАР. В России в Якутии есть кратер Попигай, диаметром в 100 км, который занимает 4-е место по размеру в мире.
Самый большой кратер на Земле — Вредефорт в ЮАР, диаметр 300 км.
Но вернёмся к лунным кратерам. Их там очень много по той простой причине, что там нет атмосферы, способной их разрушить, нет воды, нет землетрясений и извержений вулканов. Поэтому мы можем совершенно четко видеть кратеры, которые образовались миллиарды лет назад, а за это время их накопилось очень много. На Земле лишь несколько самых больших кратеров имеют возраст более 2 миллиардов лет, у всех остальных он составляет всего лишь несколько десятков миллионов лет, а то и меньше. Небольшие, даже довольно свежие, быстро исчезают.
Поэтому, наблюдая лунные кратеры, мы видим всю историю бомбардировки Луны метеоритами на протяжении практически всей её истории, а это порядка 5 миллиардов лет. Там давно ничего не менялось, и лишь иногда появлялись новые кратеры. Ими так густо усеяна лунная поверхность, что мелкие кратеры можно видеть внутри более крупных, и на их склонах. Поговорка «снаряд два раза в одну воронку не падает» для Луны не действует. Там во многие воронки угодил не один метеоритный снаряд.
Строение метеоритных кратеров
Фотографии всех планет “земной группы”, а также каменистых спутников газовых гигантов объединяет одно общее явление – поверхность густо усеянная метеоритными кратерами. На снимках Марса, Меркурия, Луны и других небесных тел они видны отчетливо, кратеры здесь — наиболее распространенная форма рельефа.
Они составляют непрерывный по размерам ряд от микроструктур до гигантских бассейнов, имеющих тысячи километров в поперечнике. На безатмосферных небесных телах (Меркурий, Луна, Фобос, Деймос и др.) метеоритные кратеры сохранились в прекрасном состоянии. В отличие от разрушенных и погребенных земных астроблем, на космических изображениях поверхности планет земной группы и их спутников отчетливо видны все детали строения метеоритных кратеров.
Кратер Коперника на Луне, хорошо виден и кольцевой вал и днище кратера и конечно характерная горка в центре
Кольцевой вал — насыпная структура, обрамляющая кратер. Как правило, вал асимметричен, так как его внутренний склон круче внешнего. Объем кольцевого вала для метеоритных (импактных) структур обычно составляет 20—40% от объема выброшенной породы.
Днище кратеров имеет различное сечение (плоскодонное, чашеобразное и т. п.); его форма и строение усложняются с увеличением поперечника — днища крупных кратеров осложнены трещинами, рытвинами, буграми, центральными горками.
Центральная горка, или центральный пик, образуется в кратерах диаметром от 5 до 50 км. Ее образование объясняется согласно законам механики упругой отдачей пород поверхности— слоистой мишени. В кратерах диаметром более 50 км образуется система центральных кольцевых поднятий.
Импактные структуры более молодого возраста имеют лучшую сохранность. Это правило может быть использовано для относительной датировки кратерированных поверхностей планет земной группы. Степень разрушения кратеров зависит от воздействия внутренних — эндогенных и поверхностных — экзогенных процессов: тектонических деформаций вулканизма, выветривания и т. п.
Однако разрушительное действие этих факторов на “безатмосферных” планетах земной группы незначительно, и кратеры выглядят достаточно «свежими». Было установлено, что скорость разрушения кратера находится в зависимости от ее диаметра: чем меньше кратер, тем быстрее он уничтожается. Быстрее всего разрушается рельеф рыхлых выбросов из кратеров.
Среди импактных кратеров перечисленных генераций на Марсе установлены ударные структуры-гиганты поперечником до 1800 км. На плоском дне этих впадин, обычно расположенном на 3—4 км ниже среднего высотного уровня планеты, видны лишь отдельные импактные кратеры небольших размеров и хорошей сохранности. Эти депрессии иногда являются вместилищем эоловых накоплений.
По периферии впадин развиты Кордильеры — кольцевые горные поднятия с расчлененным рельефом. В плане они имеют форму сегментов шириной 200—300 км. Название «Кордильеры» принято по аналогии с лунными Кордильерами, которые примыкают к круговым морям. К подобным тектоническим сооружениям можно отнести и краевые поднятия в обрамлении земного Тихого океана (кордильеры Северной и Южной Америки).
Круговые впадины и кордильеры сопровождаются радиально-концентрическими системами разломов. Впадины ограничены резкими кольцевыми уступами высотой 1—4 км, возможно, разломной природы. Местами дуговые разломы видны в пределах Кордильер. По периферии круговых впадин намечаются радиальные разломы. По аналогии с Луной эти структуры названы талассоидами.
Гигантский кратер Герцшпрунг на Луне (диаметром 570 км) – типичный талассоид. По размеру будет побольше иных лунных морей
Большое значение для установления относительного возраста различных поверхностей планет играет плотность кратерирования: чем древнее поверхность, тем большее количество соударений с метеоритными телами она должна была испытать. Таким образом, относительно древняя поверхность на фотографическом изображении той или иной планеты должна выглядеть наиболее интенсивно кратерированной. Используя это правило, на некоторых планетах земной группы удалось выделить разновозрастные структуры.
Что на других планетах?
Разумеется, и на другие планеты тоже падают метеориты. Например, не так давно их следы ученые смогли обнаружить на Венере. На планете кратеры отличаются большими размерами. Это обусловлено наличием очень плотной атмосферы, преодолеть которую способны лишь крупные объекты. Небольшое количество подобных отметин объясняется эрозией и тектоникой, как и на Земле.
На Марсе атмосфера разрежена, поэтому на него падает все, что хочет. Однако на снимках красной планеты видно не особенно много кратеров. Дело в том, что мелкие быстро скрываются под песком. А концентрация крупных, если учитывать объем Марса, примерно такая же, как и на нашем спутнике. Некоторые области планеты вообще не тронуты космическими пришельцами. Это объясняется тем, что они гораздо моложе остальной территории и просто не успели подвергнуться «бомбардировке».
Не кратеры
Поскольку сейчас любителям доступны многочисленные снимки земной поверхности, энтузиасты регулярно обнаруживают на них «новые» кратеры. Обычно это либо давно известные ученым объекты, либо образования, имеющие земное происхождение.
Больше вопросов возникает по поводу объекта с не очень эстетичным названием – озера Смердячего. Здесь ученые пока не могут дать однозначного ответа о метеоритном или нет происхождении, поскольку некоторые черты первого у этого круглого объекта все-таки есть. Однако в природе есть очень много аналогичных озер, поэтому не стоит приписывать рождение каждого из них космическим визитерам.
- Об авторе
Нина Кузнецова
Главный редактор , youtesla.ru
Более 30 лет я занимаюсь наукой и технологиями. Товарищи советовали мне делиться самым интересным на просторах интернета. Изучение нового и неопознанного это моя жизнь, узнавайте самое интересное со мной.
Садбери
Второй по величине ударный кратер Садбери находится в канадской провинции Онтарио. Он был оставлен кометой диаметром 10 километров 1,85 миллиардов лет назад. Изначально, как и любой ударный кратер, был круглой формы. Однако вследствие разнообразных геологических процессов приобрел овальную форму. По периметру Садбери находятся значительные по размеру месторождения медной и никелевой руды.
LT Чиксулуб — след от огромного метеорита, из-за которого вымерли динозавры. Ударные кратеры Земли.
Чиксулуб
Чискулуб – один из древнейших ударных кратеров на Земле. Его диаметр составляет 180 километров. Это третий по величине ударный кратер на Земле. Он расположен в Мексике, на полуострове Юкатан. Предположительно, его возраст составляет около 65 миллионов лет. Название кратера происходит из языка майя и означает «демон клещей». Это название служит указанием на высокую концентрацию паразитиформных насекомых в местности расположения кратера.
Чиксулуб
Метеорит, в результате удара которого был образован кратер, в диаметре составлял около 10 километров. Энергия удара по оценкам экспертов составляет примерно 100 000 гигатонн в тротиловом эквиваленте. Существует также теория, что удар этого метеорита стал еще и причиной цунами. Частицы пыли, поднятые в результате столкновения, вызвали некоторые климатические изменения, подобие ядерной зимы, продолжительностью в несколько лет.
По теории Луиса Альвареса и его сына Уолтера Альвареса именно метеорит, образовавший Чискулуб, является тем метеоритом, падение которого стало причиной гибели динозавров. Однако истинность этой теории по сей день не доказана, и по ее поводу еще не утихают жаркие споры.
Маникуаган
Маникуаган и Попигай
Маникуаган расположен в центральной части провинции Квебек в Канаде. Он стал результатом столкновения Земли с астероидом диаметром 5 километров. Размер кратера – сто километров в диаметре, однако вследствие коррозионных процессов видимый размер Маникуагана уменьшился и сейчас составляет 71 километр. Возраст кратера по оценкам специалистов составляет 214-215 миллионов лет.
Попигай
Попигай находится в бассейне одноименной реки в Сибири. Часть кратера расположена в Красноярском крае, часть – в Якутии. Наиболее близкий к кратеру населенный пункт – село Хатанга – находится примерно в четырехстах километрах от него. Территория же самого кратера не заселена. Возраст Попигая составляет примерно 36 миллионов лет. Котловина кратера была в 1946 году открыта Кожевиным. В семидесятые годы была обнародована гипотеза о том, что кратер образован вследствие столкновения с поверхностью Земли метеорита. В 2012 году стали известны сведения о том, что на территории кратера имеют место крупные залежи алмазов. В 2013 году планируется еще одна экспедиция, направленная на более подробное изучение Попигая.
Акраман
Акраман и Чесапик-Бей
Австралия, штат Южная Австралия – вот месторасположение Акрамана, ударного кратера, образованного в результате падения астероида-хондрита размером 4 километра в диаметре, плотностью 3г/см³ и упавшего со скоростью 25 км/с. Взрыв, произошедший в результате падения этого космического тела, привел к распространению обломков на расстояние до 450 километров. Дальнейшие геологические процессы привели к деформированию кратера. Возраст Акрамана составляет около 590 миллионов лет.
Чесапик-Бей
Чесапикский ударный кратер, или Чесапик-Бей был сформирован метеоритом, упавшим на восточное побережье континентальной части Северной Америки. Столкновение произошло около 35,5 миллионов лет назад. Это наиболее крупный морской ударный кратер, а также самый большой кратер метеоритного происхождения на территории Соединенных Штатов Америки. Его появление в дальнейшем оказало влияние на формирование границ Чесапикского залива.
MetaBallStudios. CRATERS Size Comparison 3D
Кратер Чиксулуб
Кратер Чиксулуб, находящийся на северо-западе Южной Америки, имеет зловещее название — “демон клещей” в переводе с языка майя. И хотя кратер называется так из-за паразитов, которые издревле кишат в прибрежных лесах, это имя сполна отражает его историю. Считается, что именно Чиксулубский метеорит привел к массовому вымиранию динозавров 66 миллионов лет назад.
След от удара впечатляет — диаметр кратера 180 километров, он распространяется на сушу и море, а максимальная глубина достигает 20 километров! Сила взрыва метеорита составила 100 тысяч мегатонн; “Царь-Бомба”, самый мощный термоядерный заряд в мире, способен дать всего десятую часть процента всей энергии Чиксулубского метеорита. От такого удара на обратной стороне Земли поднялись фонтаны лавы, 200 тысяч кубических километров горной породы было выброшено в воздух, а леса воспылали от раскаленного ветра.
Землетрясения, цунами, извержения вулканов — последствия удара, создавшего Чиксулубский кратер, надолго изменили климат Земли. К слову, метеорит, который все это натворил, принадлежит к семейству астероидов Баптистины. Эта группа часто пересекает орбиту нашей планеты — среди других следов семейства отмечают кратер Тихо на Луне. Это все, разумеется, лишь теории: точно обвинить астероиды в гибели динозавров можно лишь тогда, когда космический аппараты привезут пробы их грунта.
Кратер Чиксулуб в представлении художника
Интересный факт — кратерная природа круглого бассейна Чиксулуба была обнаружена не в научных исследованиях. Симметрические кольца на континенте и океаническом дне, равно как импактные уплотнения, заметили нефтеискатели.
Возраст метеоритных кратеров Марса: королёвский, ломоносовский, кеплеровский и ньютоновский
Изучение снимков поверхности Марса позволило по степени сохранности кратеров выделить и описать четыре их возрастных генерации, названные по наименованиям характерных кратеров — королёвская, ломоносовская, кеплеровская и ньютоновская.
К королёвской генерации отнесены наиболее свежие молодые кратеры хорошей сохранности диаметром преимущественно меньше 30 км. Они имеют резко выраженные валы, относительно гладкие склоны, отчетливые выбросы.
Ломоносовская генерация объединяет кратеры размером от 30 до 100 км, подвергшиеся некоторым вторичным изменениям. Валы кратеров достаточно хорошо выражены, но уже сглажены, часто состоят из отдельных фрагментов. Склоны разрушены гравитационными и эоловыми процессами. Выбросы видны достаточно хорошо.
Кратеры Марса не очень похожи на лунные – самые старые из них сильно разрушены и частично засыпаны песком, однако все равно выглядят лучше земных.
К кеплеровской генерации относятся кратеры размером от 100 до 200 км, в значительной степени разрушенные. Их валы представлены отдельными фрагментами, часто образующими не кольцевую, а близкую по форме структуру. Дно кратеров под воздействием эндогенных и экзогенных процессов выровнено. Редко видны останцы центральных горок. Выбросы обычно не сохраняются.
К ньютоновской генерации относят почти целиком разрушенные структуры диаметром часто свыше 200 км.
На Марсе в основу определения относительного возраста тектонических процессов положены результаты анализа плотности распределения импактных кратеров, их морфологические особенности, сохранность и размеры, а также геологические соотношения различных поверхностей.
Используя этот принцип, авторам настоящей работы удалось выделить на этой планете несколько типов поверхностей с четкими границами, в пределах которых кратеры распространены равномерно, и их количество на единицу площади остается постоянным. По аналогии с Луной Марс также на ранних этапах своего развития подвергался интенсивной метеоритной бомбардировке, которая 3,0—3,5 млрд. лет назад сократилась примерно до современного уровня.
