Метеоритный кратер что это кратко
Метеоритные кратеры
Полезное
Смотреть что такое «Метеоритные кратеры» в других словарях:
Метеоритные кратеры — Кратер Тихо на Луне (фото НАСА) Ударный кратер углубление, появившееся на поверхности космического тела в результате падения другого тела меньшего размера. Ударный кратер на поверхности Земли называют также астроблемой (от др. греч. αστρον … … Википедия
Суавъярви — карельск. Suavjärvi Координаты: Координаты … Википедия
Луна — У этого термина существуют и другие значения, см. Луна (значения). Луна … Википедия
Чукча (кратер) — Чукча Координаты: Координаты: 75° … Википедия
Калужский кратер — Координаты: Координаты … Википедия
Шатура — У этого термина существуют и другие значения, см. Шатура (значения). Это статья про населённый пункт. Про муниципальное образование см. городское поселение Шатура. Город Шатура Флаг Герб … Википедия
Шатурский район Московской области — Шатурский район Герб Флаг … Википедия
Шатурский район — Герб … Википедия
Ударный кратер — У этого термина существуют и другие значения, см. Кратер. Кратер Тихо на Луне (фото НАСА). Ударный кратер углубление, появившееся на поверхности космического тела в результате падения другого тела, меньшего размера. Ударный кратер на… … Википедия
Метеоритный кратер
Уда́рный кра́тер — углубление, появившееся на поверхности космического тела в результате падения другого тела меньшего размера.
Ударный кратер на поверхности Земли называют также астроблемой (от др.-греч. αστρον — звезда и греч. βλημα — рана, то есть «звёздная рана»). Термин «астроблема» введён в 1960 Дицем.
Само событие (удар метеорита) иногда называют импактом или импактным событием.
На Земле обнаружено около 150 крупных астроблем.
Содержание
История вопроса
Одним из первых учёных, связавших кратер с падением метеорита, был Дэниел Бэрринджер (1860—1929). Он изучал ударный кратер в Аризоне, ныне носящий его имя. Однако в то время эти идеи не получили широкого признания (как и тот факт, что Земля подвергается регулярной метеоритной бомбардировке).
В 1920-е годы американский геолог Уолтер Бачер, исследовавший ряд кратеров на территории США высказал мысль, что они вызваны некими взрывными событиями в рамках его теории «пульсации Земли».
В 1936 геологи Джон Бун и Клод Албриттон продолжили исследования Бачера и пришли к выводу, что кратеры имеют импактную природу.
Теория ударного происхождения кратеров оставалась не более чем гипотезой вплоть до 1960-х. К этому времени ряд учёных (в первую очередь Юджин Шумейкер) провели детальные исследования, полностью подтвердившие импактную теорию. В частности, были обнаружены следы веществ, называемых импактитами (например, Shocked quartz), которые могли образоваться только в специфических условиях импакта.
Космические исследования показали, что ударные кратеры — самая распространённая геологическая структура в Солнечной системе. Это подтвердило тот факт, что и Земля подвергается регулярной метеоритной бомбардировке.
Геологическое строение
Особенности строения кратеров определяются рядом факторов, среди которых основными являются энергия соударения (зависящая, в свою очередь от массы и скорости космического тела, плотности атмосферы), угол встречи с поверхностью и твёрдость веществ, образующих метеорит и поверхность.
При касательном ударе возникают бороздообразные кратеры небольшой глубины со слабым разрушением подстилающих пород, такие кратеры достаточно быстро разрушаются вследствие эрозии. Примером может служить кратерное поле Рио Кварта в Аргентине возраст которого составляет около 10 000 лет: самый крупный кратер поля имеет длину 4,5 км и ширину 1,1 км при глубине 7-8 м.
При направлении столкновения, близком к вертикальному возникают округлые кратеры, морфология которых зависит от их диаметра (см. Рис. 1). Небольшие кратеры (диаметром 3-4 км имеют простую чашеобразную форму, их воронка окружена валом, образованным задранными пластами подстилающих пород (Рис.1, 6) (цокольный вал), перекрытый выброшенными из кратера обломками (насыпной вал, аллогенная брекчия (Рис.1: 1)). Под дном кратера залегают аутигенные брекчии (Рис.1: 3)- породы, раздробленные и частично метаморфизированные (Рис.1: 4) при столкновении, под брекчией расположены трещиноватые горные породы (Рис. 1: 5,6). Отношение глубины к диаметру у таких кратеров близко к 1/3, что отличает их от кратерообразных структур вулканического происхождения, у которых отношение глубины к диаметру составляет
При больших диаметрах возникает центральная горка над точкой удара (в месте максимального сжатия пород), при ещё больших диаметрах кратера (более 14-15 км) образуются кольцевые поднятия. Эти структуры связаны с волновыми эффектами (подобно капле, падающей на поверхность воды). С ростом диаметра кратеры быстро уплощаются: отношение глубина/диаметр падает до 0,05-0,02.
Размер кратера может зависеть от мягкости поверхностных пород (чем мягче, тем, как правило, меньше кратер).
На телах, не обладающих плотной атмосферой, вокруг кратеров могут сохраняться длинные «лучи» (образовавшиеся в результате выброса вещества в момент удара).
При падении крупного метеорита в море могут возникать мощные цунами (например, юкатанский метеорит, согласно расчётам, вызвал цунами высотой 50-100м).
Метеориты массой свыше 1000 тонн практически не задерживаются земной атмосферой, метеориты меньшей массы могут существенно тормозиться и даже полностью испаряться, не достигая поверхности.
У старых астроблем видимая структура кратера (горка и вал) зачастую разрушена эрозией и погребена под наносным материалом, однако по изменениям свойств подстилающих и перенесённых горных пород такие структуры достаточно чётко определяются сейсмическими и магнитными (Рис. 3) методами.
Ударный метаморфизм и импактиты
Столкновение небесного тела с поверхностью земли приводит к взрывному росту температуры и давления в окрестностях соударения, при этом в момент удара давление на горные породы достигает гигапаскалей, а температура — десятков тысяч градусов. Происходит образование плазмы, которая резко расширяется (взрывается). При крупных импактах сила взрыва столь велика, что часть вещества может улететь в космическое пространство.
Пиковые значения давлений и температур при столкновении зависят от энерговыделения при столкновении, то есть скорости небесного тела при столкновении, при этом часть выделившейся энергии преобразуется в механическую форму (ударная волна), часть — в тепловую (разогрев пород вплоть до их испарения); плотность энергии падает при удалении от центра соударения. Соответственно, при образовании астроблемы диаметром 10 км в граните соотношение испарённого, расплавленного и раздробленного материала составляет
1:110:100; в процессе образования астроблемы происходит частичное перемешивание этих преобразованных материалов, что обуславливает большое разнообразие пород, образующихся в ходе ударного метаморфизма.
Согласно международной классификации импактитов (International Union of Geological Sciences, 1994 г.), импактиты, локализованные в кратере и его окрестностях делятся на три группы (по составу, строению и степени ударного метаморфизма):
Импактные события в истории Земли
По оценкам, 1-3 раза в миллион лет на Землю падает метеорит, порождающий кратер шириной не менее 20 км. Это говорит о том, что обнаружено меньше кратеров (в том числе «молодых»), чем их должно быть.
Список наиболее известных земных кратеров [2] :
Эрозия кратеров
Кратеры постепенно разрушаются в результате эрозии и геологических процессов, изменяющих поверхность. Наиболее интенсивно эрозия происходит на планетах с плотной атмосферой. Хорошо сохранившийся аризонский кратер Бэрринджера имеет возраст не более 50 тыс. лет.
В то же время, имеются тела с очень низкой кратерированностью и при этом почти лишённые атмосферы. Например, на Ио поверхность постоянно изменяется из-за извержений вулканов, а на Европе — в результате переформировывания ледяного панциря под воздействием внутреннего океана. Кроме того, на ледяных телах рельеф кратеров сглаживается в результате оплывания льда (в течение геологически значимых промежутков времени), поскольку лёд пластичнее горных пород. Пример древнего кратера со стёршимся рельефом — Вальхалла на Каллисто. На Каллисто обнаружен ещё один необычный вид эрозии — разрушение предположительно в результате сублимации льда под воздействием солнечной радиации.
Возраст известных земных ударных кратеров лежит в пределах от 1000 лет до почти 2 млрд лет. Кратеров старше 200 млн лет на Земле сохранилось крайне мало. Ещё менее «живучими» являются кратеры, расположенные на морском дне.
Метеоритные кратеры на Земле
Мало кто не знает о том, что Луна покрыта кратерами. А вот про то, что кратерами от ударов метеоритов покрыта и Земля, знают уже не все. За историческое время наблюдались падения на Землю только сравнительно небольших обломков космических тел — диаметром до 1 метра и весом до 1,5 тонн, с образованием воронок до 10 метров в диаметре. Кольцевые структуры, похожие на лунные, были известны и на Земле, а с развитием аэро-, а затем и космофотосъемки их стали открывать десятками.
На настоящий момент число достоверно установленных крупных ударных кратеров превысило 200 (в том числе 20 из них — на территории России), ежегодно выявляется от 2 до 5 новых образований.
Размеры метеоритных кратеров различны и колеблются от 10—30 метров до 300 километров. Так же сильно колеблется и время их происхождения — от 2,5 млрд лет назад до наших дней. Распределение ударных кратеров по поверхности Земли носит хаотичный характер. Больше всего их известно в восточной части Северной Америки и Европе, то есть в геологически наиболее изученных районах земного шара.
Как возникают кратеры
Прежде чем мы выясним, где находится самый большой кратер на Земле, нам надо разобраться в механизме их возникновения. Ведь с момента падения больших метеоритов прошли сотни лет, и многие кратеры открывают только сейчас по круглым очертаниям ландшафта со спутников или анализируя состав минералов на месте падения.
Искать кратеры помогают также народные сказания — например, история кратера Вульф-Крик в Австралии оставалась в памяти аборигенов, хотя с момента падения прошли тысячи лет.
Главный момент — кратеры в сотни раз больше метеоритов, оставивших их. Все дело в том, что падение космического тела на громадной скорости высвобождает колоссальную энергию — самые массивные, плотные и быстрые метеориты, падавшие на Землю, в сотни раз мощнее самой сильной ядерной бомбы.
Механизм образования кратера
Ударная волна создает давление в миллионы атмосфер, а температура в эпицентре контакта выше чем на поверхности Солнца — 15.000° С!
От такого накала породы моментально испаряются и превращаются в плазму, которая взрывается и разносит остатки метеорита и разрушенных пород на сотни километров.
В горячей кузнице кратера расплавленные скалы ведут себя как жидкости — в центре удара образуется небольшая горка (вроде той, которая поднимается на воде во время падения капли), и даже если метеорит ударил под острым углом, очертание кратера будет неизменно круглым. А давление порождает особые породы — импактиты (от англ. “impact” — отпечаток, удар). Они очень плотные, содержат в себе метеоритное железо, иридий и золото, и часто принимают кристаллические и стеклянные формы.
По этим следам ученые и ищут кратеры. И когда некоторые видны и не специалисту, то другие становятся сенсациями — люди веками живут в чашах кратеров и не догадываются об этом!
Крупнейшие метеоритные кратеры на Земле
1. Вредефорт
Метеорит, от падения которого образовалась одна из главных достопримечательностей Южно-Африканской республики, изменил ландшафт Земли больше, чем все остальные метеориты.
Сначала ученые полагали, что кратер Вредефорт – остатки древнего вулкана, и только после тщательных исследований поняли историю его происхождения.
Небесное тело в момент столкновения, по оценкам специалистов, должно было иметь размер не менее 10 км в диаметре. Впрочем, метеорит мог быть и в 250 км величиной. Как бы там ни было, образовавшийся кратер имеет диаметр около 300 км. И прочно занимает первую строчку в хит-параде кратеров планеты.
Существует гипотеза, что энергия, выделившаяся в результате удара, сильно изменила ход эволюции одноклеточных организмов.
Появился на свет он более 2 млрд лет назад. И является одним из старейших на Земле.Он отстал с появлением лишь на 300 млн от кратера Суоярви, который расположился в России.
Кратер занесен в список Всемирного наследия ЮНЕСКО.
2. Садбери
Этот ударный кратер находится в Канаде (Онтарио). Появился он около 1,85 млрд лет назад при падении астероида или кометы диаметром 10 км.
Удар создал кратер около 248 км в диаметре. Последующие геологические процессы деформировали кратер, сделав его овальным.По его периметру найдены крупные залежи никелевой и медной руды.
В конце 1970-х геологи не были уверены в том, что кратер имеет ударное происхождение. Выяснение его природы затруднено тем, что во времена его образования область падения была вулканически активной, а некоторые вулканические структуры могут напоминать следы удара метеорита.
3. Чиксулуб
Чиксулуб расположен на полуострове Юкатан в Мексике. Он был обнаружен в 1970-х годах геофизиком Гленом Пенфилдом (Glen Penfield), который занимался поисками нефти в этом районе. Вместо нефти ученый нашел нечто более интересное (но не такое прибыльное), а именно древний кратер, который наполовину затоплен океаном. Дуги формируют окружность, диаметр которой составляет приблизительно 180 км.
Падение этого метеорита, как предполагается, вызвало мощную сейсмическую волну, несколько раз обогнувшую земной шар и вызвавшую излияния лавы в противоположной точке поверхности Земли (Деканские траппы).
Это событие привело к исчезновению динозавров, так как столкновение вероятно создало глобальную огненную бурю и/или широко распространившийся парниковый эффект, который вызвал долгосрочные экологические изменения.
4. Маникуаган
Считается, что 5 кратеров образовались из-за фрагментов одного и то же астероида, который раскололся на части. Кратер заполнился водами озера Маникуаган, которые создают своеобразное водное кольцо, его хорошо видно из космоса.
5. Попигай
Этот сибирский кратер делит четвертое место с кратером Маникуаган. Его возраст составляет примерно 35 миллионов лет, а его диаметр равен 100 километрам. Территория кратера практически не заселена, единственный населённый пункт — посёлок Попигай.
В результате геологоразведочных работ в районе кратера были открыты месторождения алмазов.
Ученые полагают, что из-за астероида, который образовал этот огромный кратер, случилось еще одно массовое вымирание ранних млекопитающих на территории Европы, известное под названием Эоцен-олигоценовое вымирание.
6. Акраман
7. Чесапик-Бей
Кратер под названием Чесапик-Бей образовался 35 миллионов лет назад, когда огромный астероид упал на восточное побережье Северной Америки. Это наиболее хорошо сохранившийся морской ударный кратер, и сейчас самый крупный ударный кратер на территории США. Появление кратера повлияло на формирование очертаний Чесапикского залива.
8. Пучеж-Катунский
Один из самых крупных кратеров планеты, кратер Пучеж-Катунский расположен на территории современной России. Его образовал упавший 167 миллионов лет назад метеорит в середине Юрского периода. Кратер, которого сегодня почти не видно, можно заметить из космоса по разной растительности. Столкновение метеорита с Землей в этом месте не привело к исчезновению видов.
9. Мороквенг
Этот кратер сформировался в результате падения метеорита диаметром 5 км около 145 млн лет назад. Находится в Южной Африке неподалёку от города Мороквенг, рядом с ботсванской границей.
Удар создал кратер около 70 км в диаметре. Обнаружен он был в 1994 году благодаря аномалиям магнитного поля. Кольцо кратера было стёрто за миллионы прошедших лет и сейчас находится под песком. В 2006 году при бурении был найден осколок метеорита, имевший в диаметре около 25 см на глубине 770 метров.
10. Карский
Это еще один крупный кратер, расположенный в России, в Ненецком автономном округе. Очевидно, что после падения метеорита 70 миллионов лет назад на этом месте образовался кратер диаметром 120 километров, однако сегодня он почти не просматривается, так как был серьезно подвержен эрозии
Метеоритные кратеры Земли, которые стоит посетить
Кроме крупнейших кратеров нашей планеты внимания заслуживают и отдельные следы падения метеоритов. Очень часто они представляют собой необыкновенные живописные пейзажи, которые привлекают туристов со всего мира.
Озеро Босумтви внутри ударного кратера (Гана)
Расположенное в 30 км от города Кумаси озеро Босумтви — одно из самых красивых озер в Западной Африке. Его диаметр — 8 км, максимальная глубина — 80 м. Со всех сторон оно окружено тропическим лесом и смотрится очень живописно, особенно на закате. Народ Ашанти издавна считал его священным местом, к берегам которого приходят души умерших, чтобы проститься с богом Тви.
Озеро располагается внутри ударного кратера диаметром 10.5 км, образовавшегося после падения метеорита 1.07 млн лет назад. Главная особенность этого кратера — наличие в нем тектита, кусков темно-зеленого и черного стекла самой разнообразной формы, появившегося в результате расплава земных пород при ударе метеорита. Тектиты найдены всего в четырех кратерах на нашей планете.
Кратер «Перевернутый купол» (Юта, США)
«Перевернутый купол» — так дословно переводится The Upheaval Dome — является визуально одним из самых необычных космических образований на планете.
Расположенный на территории Национального парка Каньонлендс (Canyonlands National Park) недалеко от городка Моаб, он внешне более всего напоминает каньон причудливой формы. Возможно, именно поэтому «Перевернутый купол» был окончательно признан метеоритным кратером лишь в 2008 году, когда были найдены образцы кварца, подвергшегося плавлению при сверхвысоких температурах. Также были обнаружены следы сильнейшей эксплозии на скалах, которые возможны либо при столкновении космического тела с землей, либо при ядерном взрыве.
Сейчас можно назвать только время, когда оставивший кратер диаметром 10 км метеорит столкнулся с Землей, — предположительно более 170 млн лет назад, а точные размеры и структуру космического тела ученым еще предстоит установить.
Кратерное озеро Лонар (Индия)
В четырех часах езды от индийского города Аурангабада есть соленое озеро Лонар. Вокруг него ходит множество мифом и легенд.
А вот как выглядит реальная история его происхождения: более 50 000 лет назад метеорит врезался в базальтовую скалу, в результате чего образовался кратер диаметром 1 800 м и максимальной глубиной 150 м.
Он быстро наполнился водой из открывшегося источника и образовал непроточное соленое озеро с резким неприятным запахом. Однако это зловоние паломников и туристов ничуть не смущает.
Кратер Бэрринджер (Аризона, США)
Бэрринджер, наверное, является самым известным метеоритным кратером в мире. Во всяком случае, визуально. Про него снято множество документальных фильмов, его изображение используется как наглядная картинка последствий столкновения космического тела с Землей, а в 1960-х астронавты НАСА проходили в нем тренировки перед отправкой на Луну.
Этот удивительный кратер возник примерно 50 000 лет назад после падения пятидесятиметрового железного метеорита весом в 300 000 т. Его диаметр — 1.2 км, а наибольшая глубина — свыше 170 м.
Штайнхаймский кратер (Баден-Вюртемберг, Германия)
Местность на первый взгляд довольно обычная для этой страны. Здесь разбросаны небольшие старинные городки и маленькие деревеньки, а поля тщательно ухожены. А вот если подняться на какую-то возвышенность, то станет понятно, что все это находится внутри самого настоящего метеоритного кратера! Диаметр его составляет 3,8 километров.
Образовался кратер на Земле еще 14-15 миллионов лет назад, когда сюда упало крупное космическое тело. Первоначально глубина ямы составляла 200 метров, она была занята озером. Но когда сюда пришли первые люди, вода уже успела уйти. В результате деятельности воды, естественной эрозии и действий человека местность заметно изменила свой внешний вид.
Сегодня в самом центре этого кратера стоит холм с монастырем на нем. Ниже раскинулись два городка — Штайнхайм и Зонтайм.
Кратер Каали (остров Сааремаа, Эстония)
Из всех ударных кратеров на нашей планете Каали является самым молодым. Образовался он тут всего 4 тысячи лет назад. Падения метеорита Каали нашло даже отражение в эпосе местных народов. На месте кратера образовалось одноименное с астероидом озеро. Его диаметр составил 110 метров. Оно стало местом языческих жертвоприношений богам.
В XVIII-XIX веках среди ученых популярной была версия о том, что озеро Каали возникло то ли благодаря человеческой деятельности (оно было вырыто с ритуальными целями), то ли вулканической. Лишь в 1937 году геолог Иван Рейнвальд нашел в кратере остатки обуглившейся древесины и частицы космического тела, в которых оказалось повышенное содержание никеля. Эти факты окончательно подтвердили гипотезу о падении сюда метеорита. Считается, что вес космического гостя был около 400 тонн. Горение в атмосфере разделило метеорит на несколько кусков, которые породили 9 кратеров. Из них самым большим стал Каали.