Почему на Луне нет скольжения?

Круглые кратеры, похоже, указывают на удар метеора под углом 90 градусов... Но метеоры должны прилетать со всех сторон, разве не должно быть несколько эллиптических кратеров и вырытых траншей, оканчивающихся, по сути, полукратерами.

Импактор Имбриум ударил Луну под углом около 30 градусов: news.brown.edu/articles/2016/07/imbrium
Спасибо за эту информацию!, но я мог бы перефразировать вопрос, почему так много явных 90-градусных столкновений с Луной ... Но ваш комментарий полезен.
Ваша основная проблема начинается с самого начала: «Кажется, круглые кратеры указывают на падение метеорита под углом 90 градусов» . Вы можете проверить это с помощью металлической формы для выпечки, полной муки или чего-то подобного. Но делай это на улице, потому что там грязно. Короткая-короткая версия: круглые кратеры образуются под всеми углами, которые вы можете создать таким образом.
Хорошо, это можно проверить... но вы, кажется, говорите, что при входе под углом скольжения останется круглый кратер... нет траншеи, ведущей к кратеру... посмотрите на этот удар о землю en.wikipedia.org/wiki/List_of_impact_craters_on_Earth#/ media/… Там, где это выглядит как метеорит или что-то еще, упавшее под углом.
Нил де Грасс Тайсон обращается к этому здесь (1:49:52 на случай, если он по какой-то причине не откроется в нужное время). Вкратце можно сказать, что если у снаряда больше кинетической энергии, чем энергия, связывающая его вместе, удар вызовет сферический взрыв самого снаряда.
хорошо, почему бы не сделать это ответом? Но кроме того, говорит ли он, что все метеоры имеют более высокую кинетическую энергию, чем энергия связи? За 4 миллиарда лет не было столкновений с более медленными ударниками...
Мне никогда не удавалось лично испытать столкновение со скольжением на очень высокой скорости, и я подозреваю, что вы можете достичь ряда условий, при которых вы получаете протяженные кратеры, но при довольно мелких ударах все равно образуются круглые кратеры. К тому же у кратеров круглой формы угол наклона гораздо больше, чем у других форм.
Связано: Scientificamerican.com/article/why-are-impact-craters-al . Эта статья SciAm очень хорошо отвечает на этот вопрос.

Ответы (4)

При попадании снаряда в водную поверхность под любым углом возникает круговая волна. Причина в том, что поверхность представляет собой однородную среду, поэтому скорость распространения не зависит от направления. То же самое и с твердой поверхностью.

На самом деле на Луне много столкновений с выпасом. Мессье — хороший пример. 45 градусов - наиболее распространенный угол удара, вероятность которого уменьшается по мере приближения к 90 градусам (по вертикали) и 0 градусов (по горизонтали). Вероятность угла удара соответствует кривой синусоиды.

Частью проблемы является задействованная энергия. При ударах планетарного масштаба энергия, сообщаемая поверхности, настолько высока и создает такое масштабное землеройное событие, что в самом кратере не остается никаких следов наклона (причудливый термин для обозначения «малого угла»). Просто выглядит круглым. Только когда угол столкновения становится низким, очень низким, например, 5 градусов или меньше, планетарные удары оставляют удлиненный кратер (как у Мессье).

Самый простой способ определить, косо ли ударился кратер, — это рисунок выброса. Наклонные кратеры создают этот характерный узор, называемый узором бабочки, в котором есть запрещенная зона в верхнем направлении (обратно в направлении, откуда пришел ударный элемент) и зона уменьшенного выброса (иногда образующая запрещенную зону) в нижнем направлении. Изменения в схеме выброса происходят под углом до 45 градусов с запрещенной зоной вверх. Полная картина бабочки на самом деле не начинается примерно до 15 градусов или меньше.

И, что еще более усложняет ситуацию, все эти углы меняются в зависимости от целевых свойств (насколько прочен материал, твердая ли это порода или песок? Или, может быть, это лед! Есть ли в материале слоистость; если да, то каковы свойства материала). различные слои? Есть ли в нем вода, которая испарится и добавит энергию удару? Есть ли атмосфера? Какова гравитация на поверхности?) и свойства ударника (является ли он твердым, совокупностью крошечных частиц, слипшихся вместе? камень или лед? Он движется со скоростью несколько километров в секунду или 50 км/с?).

Добро пожаловать в физику! Вы также можете заметить, что облако выброса имеет тот же общий импульс, что и начальный импульс выброшенного материала. Рассмотрим событие Чиксулуб, когда объект диаметром 10 км выкопал кратер глубиной 20 км и диаметром 180 км; ясно, что подавляющее большинство выброшенного материала пришло с Земли, а не из ударника.
У вас есть ссылка на вывод вашего синуса (или, возможно, грех 2 -ish) угловое распределение? У меня есть дополнительный вопрос об этом распределении с точки зрения «телесного» угла.
Эта ссылка хороша для общего чтения: geosci.uchicago.edu/~kite/doc/Melosh_ch_6.pdf . Информацию о косых ударниках можно найти здесь: yearreviews.org/doi/pdf/10.1146/annurev.earth.28.1.141 . Я не уверен, что у вас будет доступ к последнему. У меня проблемы с поиском открытого исходного кода. Я думаю об этом так: Земля — это шар, вращающийся так быстро (по сравнению со скоростью прилетающих ударников), что любое пересечение на поверхности становится просто случайным выбором точки на одном полушарии. Таким образом, все сводится к площади поперечного сечения и локальному углу поверхности.

В журнале National Geographic была статья на эту тему в начале-середине 1960-х годов (кажется, 1964 года). Они стреляли песчинками из ускорителя в слой песка. Все, кроме очень косого угла, просто образовало бы круглый кратер. Если он не будет обновлен более точными тестами на прямо противоположное, вот ваш ответ.

Я также подозреваю, что в этом есть гравитационный аспект. Кратеры, которые мы видим, были достаточно большими, чтобы оставить заметный след, но достаточно маленькими, чтобы не разрушить Луну катастрофически. Это означает, что Луна будет иметь значительное гравитационное влияние на небольшой прилетающий метеор, создавая тенденцию к более вертикальным ударам. Совершенно неподтвержденная гипотеза с моей стороны, которая может не выдержать чрезвычайно высоких скоростей снарядов.