Videnskabsmand udfører første sammenligningsundersøgelse af centrale grubekratere i hele solsystemet

Som en del af den første sammenligningsundersøgelse af centrale nedslagskratere i hele solsystemet, professor Nadine Barlow fra NAU's Institut for Fysik og Astronomi har for nylig offentliggjort resultater, der afslører indsigt i de miljømæssige forhold, der styrer dannelsen af ​​disse kratere.

Central pit kratere er nedslagskratere forårsaget af kollision af asteroider, kometer eller meteoritter, der har en central depression. Disse gruber, placeret enten på kraterets bund eller på toppen af ​​kraterets centrale top, er mellem 100 meter og 190 kilometer i diameter og findes i kratere, der varierer i størrelse fra fem kilometer til 450 kilometer i diameter. Centrale grubekratere findes på en række forskellige legemer med forskellige målegenskaber, tyngdekraften, geologiske historier og overfladetemperaturer.

Barlow, en planetarisk videnskabsmand og en af ​​verdens førende eksperter i Mars nedslagskratere, er hovedforfatter af papiret, som blev offentliggjort i Meteoritik og planetarisk videnskab . Papiret præsenterer resultaterne af forskning udført af et team af forskere på centrale grubekratere på Mars, Kviksølv, Jupiters største måne, Ganymedes, og Saturns måner Tethys, Dione og Rhea.

"I denne undersøgelse sammenlignede vi karakteristika og fordelinger af centrale grubekratere på Ganymedes, som er en stor, flygtig-rig krop; på Tethys, Dione og Rhea, som er mindre, flygtige-rige legemer; på Mars, et legeme med en mellemliggende mængde af flygtige stoffer i skorpen; og på Merkur, en krop med en lav-flygtig skorpe, at bestemme ligheder og forskelle mellem centrale gruber på forskellige kroppe, " sagde Barlow.

Flygtige stoffer er kemiske grundstoffer og forbindelser med lavt kogepunkt, der er forbundet med en planets eller månes skorpe eller atmosfære, herunder nitrogen, vand, carbondioxid, ammoniak og metan.

Selvom videnskabsmænd forskede i disse kratere i 1970'erne, da mange af dem blev opdaget, Barlow besluttede sig for at kigge igen.

"Vi har alle mulige nye datasæt tilgængelige nu for disse planeter og måner, inklusive billeddata i højere opløsning samt oplysninger om deres støvindhold og topografi - så vi ville se på dem igen ved hjælp af de nyere datasæt, " hun sagde.

Baseret på tidligere forskning, videnskabsmænd mente, at de mindre måner ikke var store nok til centrale grubekratere, men holdet identificerede 10 flere centrale grubekratere på Rhea, Dione og Tethys bruger de nye data.

"Indtil for nylig troede vi, at grubekratere kun forekom på kroppe med vand eller is på deres områder nær overfladen, " sagde Barlow. "Størstedelen af ​​modellerne for, hvordan disse grubekratere blev dannet, faktisk, var baseret på teorien om, at is eller vand på overfladen fordampede eller drænede ved stød. Men centrale grubekratere optræder også på Merkur og på månen, som ikke har is eller vand på deres områder nær overfladen."

Undersøgelsen viste, at gruber på gulvene i kratere er mere almindelige på iskolde legemer og er større i forhold til deres krater end gruber på centrale toppe. Mens den centrale peakanalyse ikke fandt nogen forskel mellem pitted og unpitted peaks, det viste, at Merkurs skorpe er dobbelt så stærk som Mars' skorpe. Undersøgelsen fandt også, at central grubedannelse involverer indledende løft efterfulgt af kollaps.

Denne undersøgelse er en del af en større igangværende undersøgelse, der sammenligner centrale grubekratere på tværs af alle solsystemlegemer, hvis resultater vil give omfattende ny indsigt i, hvorvidt en enkelt dannelsesmekanisme kan forklare central grubedannelse på både flygtige-rige og flygtige-fattige kroppe. Barlows analyse eliminerede nogle modeller, der tidligere er foreslået af forskere, der forklarer central pitdannelse. Hendes resultater tyder på, at den faktiske dannelsesproces er et kompliceret samspil mellem skorpestyrke, overfladetyngdekraften og energien af ​​den angribende meteorit.

Barlow fokuserer sin forskning på nedslagskratere, og hvad deres tilstedeværelse afslører om fordelingen af ​​underjordiske reservoirer af vand og is. Andre forskningsemner, hun forfølger, inkluderer at analysere kraterforhold for at støde fejl på Merkur for at afgøre, om planeten stadig krymper, identificere træk, der indikerer de friskeste nedslagskratere på Mars og undersøge, hvordan klimaændringer på Mars har påvirket kraterdannelse og erosion.