Как формируется центральная вершина лунных кратеров?

Центральный пик во многих больших лунных кратерах виден в телескоп, и мне они кажутся немного странными. Может кто-нибудь объяснить, как они образуются.

введите описание изображения здесь

Ответы (2)

Если вы уроните что-то в бассейн с водой, вы получите эффект отскока в середине, где предмет был брошен, а затем вокруг него будут распространяться волны. Этот эффект отскока в середине - то же самое явление, которое вызывает центральные пики в кратерах. Разница только в масштабе: удар, который образует кратер диаметром > ~ 15 км на Луне, заставит камень вести себя как жидкость до такой степени, что вы получите эффект отскока и сформируете центральный пик.

Меньшие кратеры на Луне не будут иметь центральных пиков, а более крупные кратеры высотой более 120 км образуют пиковое кольцо.

Переходный диаметр для этих особенностей - простой чашеобразный кратер; «сложный» кратер с центральной вершиной; пиково-кольцевой кратер обратно пропорционален силе тяжести. Итак, на Земле диаметры перехода меньше — вам нужно только получить кратер диаметром ~ 3-4 км, прежде чем вы сможете сформировать центральные пики. На Марсе диаметр перехода составляет около 6 км. В меньшей степени прочность материала мишени также повлияет на переходный диаметр.

Но, в конце концов, центральные пики образуются в результате отскока горной породы, выталкиваемой силой подстилающей породы после первоначального удара. Формирование центрального пика происходит в течение нескольких минут после удара, даже в кратерах диаметром 10 с км.

Возможно, как видео мяча, упавшего на песок: youtube.com/watch?v=2An1mHRu2J4
Хм. Это не очень хорошая модель для процесса образования кратеров — по крайней мере, не в камне. Я видел, что это применимо ко льду, как на Энцеладе или Европе. В первую очередь воронку создает эффективный взрыв/испарение снаряда. Всплеск в этом фильме в некотором роде разумный, хотя, вероятно, намного выше, чем в обычном роке.

Вы можете смоделировать это сами. Насыпьте немного муки на лист бумаги, затем бросьте на него шарик. Попробуйте разную толщину муки, разные размеры шариков, разную высоту капли и т. д.

На самом деле это никоим образом не сформирует центральный пик. Вы сформируете кратер, и это аккуратно, и я действительно рекомендую делать это в прозрачной ванне (например, в одноразовых контейнерах, которые вы получаете в упаковке из 5 штук в бакалейной лавке за 3 доллара) и использовать слои разноцветных вещей, таких как мука, орехи. крошки, крошки крекера Грэма и т. д. Но у вас не получится центральный пик, и это не отличный аналог, потому что мрамор не разрушится при ударе, который вам для этого нужен.
@StuartRobbins, но, но, в вашем собственном ответе, то, что падает в воду, не разрушается при ударе (также на картинке, на которую Эндрю ссылается в комментариях к вопросу). В следующий раз, когда буду печь торт, возьму у внука шарик и попробую поэкспериментировать с мукой.
@Florin Андрей: В вашем эксперименте у вас нет литостатического давления , которое является причиной рикошетного эффекта расплавленного/жидкого камня на поверхности планеты - и когда что-то падает в воду. Поэтому вы не должны получить центральный пик в своем эксперименте, если только у вас нет действительно большой толщины муки и высокоскоростного шарика, но это не поместится на листе бумаги.
@erik Как Стюарт упоминает в своем ответе, огромная энергия удара ненадолго заставляет камень вести себя как жидкость, на самом деле он не плавит весь камень в области кратера (хотя часть камня расплавляется и даже испаряется).