ما الذي يسبب وجود الكثير من الحفر على القمر

ما الذي يسبب وجود الكثير من الحفر على القمر

تحدث الفوهات على القمر بسبب اصطدام الكويكبات والنيازك بسطح القمر. سطح القمر مغطى بآلاف الحفر. لماذا يحتوي القمر على الكثير من الحفر مقارنة بالأرض؟ على عكس الأرض ، ليس للقمر غلاف جوي يحمي نفسه من تأثير الأجسام. كما أن لديها نشاط جيولوجي قليل جدًا (مثل البراكين) أو التجوية (من الرياح أو المطر) لذلك تظل الحفر سليمة منذ مليارات السنين. الأرض مغطاة أيضًا بالمياه والنباتات التي تخفي بسهولة الفوهات الصدمية.

الحفرة الناتجة عن الارتطام هي عملية حفر على سطح الكوكب عندما يصطدم به نيزك. التأثيرات هي أحداث فورية. يتركون سمات مميزة للغاية.

ما هي الحفر؟

الفوهات عبارة عن ثقوب دائرية تقريبًا محفورة ناتجة عن أحداث التصادم. يرجع الشكل الدائري إلى المواد المتطايرة في جميع الاتجاهات نتيجة للانفجار عند الاصطدام ، وليس نتيجة شكل دائري للاصطدام (تقريبًا لا توجد مصدات كروية) الفوهات هي السمات السطحية الأكثر شيوعًا على العديد من الكواكب والأقمار الصلبة – عطارد وقمرنا مغطى بالحفر.

هذا الجزء من القمر مغطى بالعديد من الثقوب الدائرية. هذه هي حفر ارتطام ، تشكل كل منها عندما اصطدم كويكب أو مذنب بسطح القمر. يشير العدد الكبير للحفر في هذه المنطقة إلى أن هذا الجزء من القمر قديم جدًا. لم تمح العمليات الجيولوجية الحفر بمرور الوقت.

ماذا يحدث عندما يضرب المصادم؟

عندما يضرب أحد الاصطدامات السطح الصلب للكوكب ، تنتشر موجة الصدمة من موقع الاصطدام. تكسر موجة الصدمة الصخور وتحفر تجويفًا كبيرًا (أكبر بكثير من الصدم). تأثير رش المواد – مقذوفات – للخارج في جميع الاتجاهات. يتم تحطيم الصادم إلى قطع صغيرة وقد يذوب أو يتبخر. في بعض الأحيان تكون قوة التأثير كبيرة بما يكفي لإذابة بعض الصخور المحلية. إذا كان المصادم كبيرًا بما يكفي ، فإن بعض المواد التي يتم دفعها نحو حواف الحفرة سوف تتراجع باتجاه المركز وسترتد الصخور الموجودة أسفل الحفرة أو تندفع للأعلى ، مما يخلق قمة مركزية في الحفرة. قد تتراجع حواف هذه الفوهات الكبيرة أيضًا ، مما يؤدي إلى إنشاء مصاطب تنزل إلى الحفرة.

ما هي الأجزاء الرئيسية للحفرة؟

  • الأرضية  قاع الحفرة ، سواء كانت على شكل وعاء أو مسطح ، وعادة ما تكون تحت مستوى الأرض المحيطة.
  • القمم المركزية  تشكلت القمم في المنطقة المركزية لأرضية فوهة بركان كبيرة. بالنسبة للحفر الأكبر (التي يبلغ قطرها عادةً بضع عشرات من الكيلومترات) ، تصبح الحفرة المحفورة كبيرة لدرجة أنها تنهار على نفسها. يؤدي انهيار المادة مرة أخرى إلى الحفرة إلى دفع الكومة التي تشكل القمة المركزية. في الوقت نفسه ، ترتد الصخور الموجودة أسفل الحفرة ، أو ترتد مرة أخرى لتضيف إلى القمة.
  • الجدران  الجوانب الداخلية للحفرة ، وعادة ما تكون شديدة الانحدار. قد يكون لديهم شرفات عملاقة تشبه السلالم التي تم إنشاؤها عن طريق هبوط الجدران بسبب الجاذبية.
  • ريم  حافة الحفرة. وهو مرتفع فوق التضاريس المحيطة لأنه يتكون من مادة دفعت إلى أعلى عند الحافة أثناء التنقيب.
  • مقذوفات  مادة صخرية يتم إلقاؤها من منطقة الحفرة خلال حادث تصادم . يتم توزيعه إلى الخارج من حافة الحفرة على سطح الكوكب كحطام. يمكن أن تكون مواد فضفاضة أو بطانية من الحطام المحيط بالحفرة ، تكون رقة في المناطق الخارجية.
  • الأشعة  خطوط ساطعة تمتد بعيدًا عن فوهة البركان أحيانًا لمسافات كبيرة ، وتتكون من مادة مقذوفة.

ما هي أنواع الحفر المختلفة؟

الفوهات البسيطة عبارة عن حفر صغيرة على شكل وعاء ، ذات جدران ملساء (يعتمد الحد الأقصى للحجم على الكوكب).

تُظهر هذه الصورة حفرة بسيطة على سطح المريخ ليس لها قمة مركزية أو مصاطب حول حوافها. يبلغ عرض الحفرة كيلومترين (حوالي ميل واحد). تغطي بطانية واسعة من المقذوفات المنطقة المحيطة بالحافة.

صورة من موقع Mars Global Surveyor ، مقدمة من معهد القمر والكواكب.

الفوهات المعقدة عبارة عن حفر كبيرة ذات ميزات معقدة. يمكن أن تحتوي الفوهات الكبيرة على تراسات وقمم مركزية وحلقات متعددة.

كوبرنيكوس هي فوهة بركان كبيرة (93 كيلومترا أو 60 ميلا) على سطح القمر. انهارت الجدران الداخلية للحفرة لتشكل سلسلة من المدرجات التي تشبه الدرجات ، ويمكن رؤية قمة مركزية في وسط الصورة.

حفرة معقدة في المنطقة الشمالية من المريخ. يبلغ عرض هذه الفوهة حوالي 20 كيلومترًا (12 ميلًا) ولها قمة مركزية كبيرة ومدرجات حول حافتها. تحتوي بطانية المقذوفات على فصوص ، والتي قد تشير إلى خروج مادة مبللة ، مما يشير إلى اختلاط المياه الجوفية أو الجليد الذائب في الحطام.

الأحواض المؤثرة هي هياكل تصادم كبيرة للغاية يبلغ قطرها أكثر من 300 كيلومتر (185 ميلاً). أكبر حوض تأثير على القمر يبلغ قطره 2500 كيلومتر (1550 ميلاً) وعمقه أكثر من 12 كيلومترًا (7 أميال). توجد أيضًا أحواض كبيرة التأثير على كواكب أخرى ، بما في ذلك كوكب المريخ وعطارد.

المساحات المظلمة الدائرية الكبيرة في الصورة هي أحواض تأثير ، تم إنشاؤها عندما ضربت مصدات ضخمة القمر. تدفقت الحمم لاحقًا عبر الطوابق المنخفضة من الأحواض ، مما منحها مظهرًا أغمق وأكثر سلاسة من المرتفعات المحيطة والأكثر إشراقًا. يمكن رؤية الأحواض المظلمة بالعين المجردة.

صورة Galileo (PIA00405) ، من إنتاج هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية ، بإذن من وكالة ناسا.

يصف العلماء أيضًا أنواعًا أخرى من الحفر:

  • الأحواض متعددة الحلقات – حوض كبير جدًا محاط بما يصل إلى خمس أو ست حلقات دائرية من سلاسل الجبال بالإضافة إلى حافة الحوض الرئيسية.
  • الفوهات غير المنتظمة  تشكلت الحفر ذات الأشكال غير المنتظمة أو الفوهات الصدمية المتعددة في نفس الوقت. يمكن إنشاء الحفر المستطيلة من خلال اصطدامها بالسطح بزاوية منخفضة للغاية.
  • الفوهات المتدهورة – الفوهات التي تعرضت للتآكل بسبب التجوية أو تدفقات الحمم البركانية أو التصادم أو حركة المواد المنحدرة.

كيف تختلف الفوهات الكبيرة عن الصغيرة؟

غالبًا ما تكون الفوهات الصغيرة عبارة عن منخفضات بسيطة على شكل وعاء. يعتبر هيكل الفوهات الكبيرة أكثر تعقيدًا لأنها تنهار وتشكل مصاطب أو قمم مركزية أو حفر مركزية أو حلقات متعددة. تسمى الفوهات الصدمية الكبيرة جدًا التي يزيد طولها عن 300 كيلومتر (185 ميلاً) بأحواض التصادم.

ما الذي يؤثر على حجم وشكل الحفرة؟

يعتمد حجم وشكل الحفرة وكمية المواد المحفورة على عوامل مثل سرعة وكتلة الجسم المتأثر وجيولوجيا السطح. كلما كان المصادم القادم أسرع ، كلما كبرت الحفرة. عادةً ما تضرب المواد القادمة من الفضاء الأرض بسرعة 20 كيلومترًا (أكثر بقليل من 12 ميلاً) في الثانية. ينتج عن مثل هذا التأثير عالي السرعة فوهة يبلغ قطرها حوالي 20 مرة قطر الجسم المتأثر. تمتلك الكواكب الأصغر حجمًا أقل جاذبية من الكواكب الكبيرة. ستضرب المصادمات بسرعات منخفضة. كلما زادت كتلة المصادم ، زاد حجم الحفرة.

غالبًا ما تكون الحفر دائرية. يمكن إنتاج المزيد من الحفر المستطيلة إذا اصطدم أحد الاصطدامات بالسطح بزاوية منخفضة جدًا – أقل من 20 درجة.

كيف يمكن استخدام الحفر لتحديد عمر كوكب أو قمر؟

يسجل العلماء حجم وعدد الفوهات الصدمية – ومدى تآكلها – لتحديد الأعمار وتواريخ الأسطح الكوكبية المختلفة. في وقت مبكر من تكوين نظامنا الشمسي (قبل 3.9 مليار سنة) كان هناك الكثير من الحطام الكبير الذي أصاب أسطح الكواكب والأقمار الصغيرة. هذه الأحواض الصدمية القديمة أكبر من الحفر الأحدث. كقاعدة عامة ، تعرضت الأسطح القديمة للأجسام المؤثرة (النيازك والكويكبات والمذنبات) لفترة زمنية أطول من الأسطح الأصغر سنًا. لذلك ، فإن الأسطح القديمة بها حفر تأثير أكبر. عطارد والقمر مغطى بالحفر الصادمة ؛ أسطحها قديمة جدًا. الزهرة لديها عدد أقل من الحفر. تمت تغطية سطحه مؤخرًا (في 500 مليون سنة الماضية!) بتدفقات الحمم البركانية التي حجبت الفوهات القديمة. الكثير من الأرض ‘

لماذا يحتوي القمر على الكثير من الحفر بينما الأرض قليلة جدًا؟

على الأرض ، يصعب التعرف على الفوهات الصدمية بسبب التجوية وتآكل سطحها. يفتقر القمر إلى الماء والغلاف الجوي والنشاط التكتوني ، وهي ثلاث قوى تعمل على تآكل سطح الأرض ومحو جميع التأثيرات باستثناء أحدث التأثيرات. عمر ما يقرب من 80٪ من سطح الأرض أقل من 200 مليون سنة ، بينما يزيد عمر أكثر من 99٪ من سطح القمر عن 3 مليارات سنة. بشكل أساسي ، لم يتم تعديل سطح القمر منذ وقت مبكر من تاريخه ، لذلك لا تزال معظم فوهات القمر مرئية.

ما هي بعض الفوهات الأثرية الشهيرة على الأرض؟

Barringer Crater (Meteor Crater) في ولاية أريزونا بالولايات المتحدة ، عبارة عن فوهة بركان بسيطة نشأت عندما اصطدم مترويد غني بالحديد بعرض 50 مترًا (160 قدمًا) سطح الأرض منذ حوالي 50000 عام – وهو حدث حديث جدًا لجيولوجي . يبلغ طول الحفرة حوالي 1.2 كيلومتر (أكثر بقليل من 0.5 ميل) وعرضها 200 متر (650 قدمًا). تم الحفاظ على ميزاتها ، مثل بطانية الإخراج خارج حافتها ، بشكل جيد بسبب شباب الحفرة ؛ لم تشهد تآكلًا واسعًا. تم العثور على شظايا من نيزك كانيون ديابلو داخل فوهة البركان.

تشكلت فوهة بركان فريدفورت ، على بعد حوالي 100 كيلومتر (60 ميلاً) من جوهانسبرج ، جنوب إفريقيا ، منذ ما يزيد قليلاً عن ملياري عام. إنها أقدم وأكبر فوهة صدمية تم التعرف عليها على سطح الأرض. تعرضت الحفرة للتآكل على نطاق واسع ، ولكن يُعتقد أنها كانت في الأصل تصل إلى 300 كيلومتر (185 ميلاً).

فوهة تشيككسولوب في شبه جزيرة يوكاتان بالمكسيك غير مرئية على سطح قاع البحر. يعتمد العلماء على الصور الجيوفيزيائية للحصول على معلومات حول حجمها وشكلها. تُظهر هذه الصورة الاختلافات في مجال الجاذبية بالقرب من فوهة الارتطام المدفونة. تُظهر الصورة هياكل تشبه الحلقة تمتد إلى حوالي 280 كيلومترًا (175 ميلاً) من المركز.

يُعتقد أن هذه الحفرة تشكلت عندما ضرب كويكب الأرض قبل 65 مليون سنة. يُعتقد أن هذا التأثير قد تسبب في نشوب حرائق وأمواج تسونامي وخلق سحابة من الغبار وبخار الماء التي غطت الكرة الأرضية في غضون أيام ، مما أدى إلى تقلبات مناخية عالمية. تسببت التغيرات البيئية الشديدة في انقراض 75٪ من أنواع الكائنات على الأرض ، بما في ذلك الديناصورات.

كم عدد الأجسام الفضائية التي تؤثر على الأرض كل عام؟

تتعرض الأرض والكواكب الأخرى باستمرار للقصف بواسطة حطام صغير من الفضاء ، يحترق معظمه في الغلاف الجوي. النيازك – التي يطلق عليها بشكل غير صحيح نجوم التصوير – هي خطوط من الضوء تتشكل عندما تتبخر جزيئات الغبار والجليد في غلافنا الجوي. في بعض الأحيان تصطدم الكثير من الجسيمات في وقت واحد ، محدثة زخات نيزكية. يصل بعض هذا الحطام الصغير إلى سطح الأرض ويختلط بالتربة ورواسب المحيط.

في وقت مبكر من تكوين النظام الشمسي ، كانت التأثيرات المتكررة والكبيرة شائعة لجميع الكواكب والأقمار. وانتهت “فترة القصف العنيف” قبل حوالي 3.9 مليار سنة. ومع ذلك ، لا تزال التأثيرات تحدث عبر نظامنا الشمسي ، ولكن بمعدل منخفض. تشكلت حفرة النيزك منذ 50000 عام فقط. تواصل الأرض لتكون هدفا – وخلافا للرأي السائد، والقمر لا لا يكون بمثابة منحرف النيازك (أنها صغيرة جدا وبعيدة جدا!). يقدر العلماء أن الأرض والكواكب الأرضية الأخرى تصطدم ، في المتوسط ​​، بخمسة كويكبات أقل من كيلومترين (ما يزيد قليلاً عن ميل واحد) عبر كل مليون سنة. لا تزال تحدث تأثيرات أكبر ، لكنها أكثر ندرة.