충돌 분화구의 과학: 형성과 형태

Craters

 

분화구는 유성체, 혜성 또는 소행성과 같은 더 작은 물체의 충돌로 인해 발생하는 행성, 달, 소행성 또는 기타 천체 표면의 일반적으로 둥근 함몰입니다. 분화구는 또한 화산 활동으로 인해 형성될 수 있으며, 이 경우 일반적으로 화산 분화구라고 합니다. 폭발 분화구로 알려진 핵폭탄과 같은 지하 폭발에 의해 형성될 수도 있습니다.


충돌 크레이터가 형성되면 충돌체의 힘으로 인해 표면이 변형되어 종종 가장자리가 올라간 둥근 모양을 만듭니다. 충격체 자체는 일반적으로 충격력에 의해 기화되거나 파편화됩니다.


충돌 분화구는 발견된 천체의 지질학적 역사에 대한 귀중한 통찰력을 제공합니다. 예를 들어, 과학자들은 달에 있는 분화구의 밀도와 나이를 연구함으로써 달과 태양계의 역사에 대해 많은 것을 추론할 수 있었습니다.


충돌 이벤트에 의해 남겨진 크레이터의 크기는 충돌하는 표면의 지질학적 특성뿐만 아니라 충돌기의 크기, 속도 및 구성을 포함한 여러 요인에 의해 결정됩니다. 일반적으로 더 크고 빠르거나 밀도가 높은 임팩터 또는 단단한 표면(모래나 물과 같은 부드러운 표면과 반대)에 부딪히는 임팩터는 더 큰 크레이터를 생성합니다.


분화구는 거의 모든 고체 천체에서 발견됩니다. 지구에서는 침식, 판구조론 및 기타 활발한 지질학적 과정이 시간이 지남에 따라 분화구를 지울 수 있지만 애리조나의 유성 분화구나 멕시코 유카탄 반도의 칙술루브 분화구와 같은 몇 가지 보존된 예가 여전히 있습니다. 활동적인 날씨와 구조가 부족한 달과 화성과 같은 다른 천체에는 더 많은 크레이터가 보존되어 있습니다.

분화구 형성 과정을 좀 더 자세히 살펴보겠습니다.


접촉 및 압축 단계: 소행성이나 유성이 행성이나 달과 같은 천체에 충돌하면 초기 접촉이 너무 격렬하여 발사체와 충돌하는 표면을 증발시키고 녹입니다. 임팩터의 운동 에너지는 발사체와 표면을 모두 통과하는 충격파로 전달됩니다.
굴착 단계: 충격에 의해 생성된 충격파는 충격 부위에서 물질을 이동시켜 외부로 밀어내고 공동을 생성합니다. 캐비티의 크기는 충격체의 크기와 속도에 따라 달라집니다. 충돌 지점의 물질은 바깥쪽으로 분출되어 분화구 주변의 표면으로 다시 떨어지고 배출 블랭킷으로 알려진 것을 형성합니다.
수정 단계: 새로 형성된 크레이터가 불안정하고 벽이 안쪽으로 기울어질 수 있습니다. 더 큰 충격에서는 분화구의 중심이 위쪽으로 튕겨져 중앙 봉우리를 만들 수 있습니다. 형성된 후 분화구는 중력, 얼음이나 물의 움직임, 풍식 및 기타 지질학적 과정으로 인해 계속해서 모양이 바뀔 수 있습니다.

이러한 단계는 지질학적 활동에 따라 오랜 시간 동안 계속될 수 있는 수정 단계를 제외하고 몇 초에서 몇 분 사이에 발생합니다.


크레이터, 크레이터의 형성 및 크레이터가 환경에 미치는 영향에 대한 연구를 충돌 크레이터링이라고 합니다. 천체에 있는 크레이터의 수, 크기 및 연령 분포를 통해 그 역사와 태양계의 역사에 대해 많은 것을 알 수 있기 때문에 행성 과학의 중요한 분야입니다.


예를 들어, 행성이나 달에 크레이터가 많다면 표면이 오랫동안 지질학적 과정에 의해 재형성되지 않았음을 시사합니다. 이것이 달, 화성, 수성이 눈에 보이는 크레이터가 너무 많은 이유입니다. 그 표면은 수십억 년 된 것입니다. 반면에 지구에는 눈에 보이는 분화구가 적습니다. 활발한 지질학과 기후로 인해 시간이 지남에 따라 분화구를 숨기거나 지우는 침식 및 기타 과정이 발생하기 때문입니다.

크레이터 기능:


크레이터는 종종 크레이터를 식별하고 충돌 이벤트에 대한 세부 정보를 추론하는 데 사용할 수 있는 특정 기능을 표시합니다. 이러한 기능 중 일부는 다음과 같습니다.


림: 분화구의 가장자리입니다. 신선한 분화구에서는 충격에 의해 밀어 올려진 변위 물질로 인해 가장자리가 일반적으로 날카롭고 융기되어 있습니다. 시간이 지남에 따라 이 림은 풍화 및 지질 활동으로 인해 침식되거나 저하될 수 있습니다.
바닥: 분화구의 바닥입니다. 충격의 크기에 따라 바닥은 평평하거나 그릇 모양이 될 수 있으며 충격의 반동 효과로 인해 중앙에 산이 있을 수도 있습니다.
Ejecta Blanket: 충돌하는 동안 크레이터에서 튀어나와 크레이터 주변 표면으로 다시 떨어진 물질 층입니다. 분출물 담요에는 충돌 방향과 같은 충돌 이벤트에 대한 중요한 단서가 포함될 수 있습니다.
광선: 분화구에서 멀어지는 분출물 줄무늬입니다. 모든 크레이터에 광선이 있는 것은 아니지만 광선이 있는 경우 분화구 직경의 몇 배까지 확장될 수 있습니다. 광범위한 레이 시스템을 가진 달의 티코 크레이터가 그 예입니다.
Central Peaks or Peak Rings: 더 큰 크레이터에는 종종 충돌 후 바닥의 반동으로 인해 중앙 봉우리 또는 피크 링이 있습니다. 이 봉우리는 때때로 상당히 높고 울퉁불퉁할 수 있습니다.

분화구 분류:


분화구는 일반적으로 형태 또는 모양에 따라 분류됩니다. 다음은 몇 가지 일반적인 유형입니다.


단순 분화구: 형태가 단순한 그릇 모양의 작은 분화구입니다. 일반적으로 중앙 봉우리나 계단식 벽이 없습니다. 예를 들어 애리조나의 Meteor Crater가 있습니다.
복잡한 분화구: 계단식 벽, 중앙 봉우리 또는 봉우리 고리와 같이 더 복잡한 기능을 가진 더 큰 분화구입니다. 단순한 분화구에서 복잡한 분화구로의 전환은 행성이나 달의 중력에 따라 달라집니다. 중력이 더 큰 천체에서 직경이 더 큰 경우에 발생합니다.
Multi-ring Basins: 이들은 가장 큰 충격 기능이며 여러 개의 동심 지형 고리를 가지고 있습니다. 한 예가 달의 오리엔탈 분지입니다.

마지막으로 침식, 풍화 또는 기타 지질학적 과정으로 인해 분화구는 종종 시간이 지남에 따라 크게 변할 수 있으므로 연구가 까다롭지만 매우 매력적입니다. 이러한 과정은 크레이터를 완전히 숨기거나 지울 수 있습니다. 이것이 지구에서 고대 충돌의 증거를 찾기 위해 주의 깊게 살펴봐야 하는 이유입니다.