دهانهزایی برخوردی و رگولیت
فرایند غالب شکلدهنده چشمانداز در جهانهای بدون اتمسفر: برخوردهای با سرعت بسیار بالا که دهانهها را حفر میکنند، سنگها را پودر میکنند و سطوح را با رگولیت میپوشانند.
Definition
دهانهزایی برخوردی فرایند زمینشناختی است که طی آن برخوردهای پرسرعت دهانهها را حفر کرده و سطوح سیارهای را تغییر میدهند، و رگولیت لایه آوار سست و ناشی از برخورد است که در نتیجه ایجاد میشود.
Scope
این موضوع فیزیک برخوردهای با سرعت بسیار بالا، مراحل تشکیل دهانههای ساده و پیچیده، مواد پرتابی و دگرگونی شوکی، و استفاده از توزیع فراوانی اندازه دهانهها برای تعیین قدمت سطوح سیارهای را پوشش میدهد. همچنین به رگولیت، لایه آوار تکهتکه شدهای که توسط برخوردهای مکرر ایجاد میشود، و هوازدگی فضایی که سطوح در معرض را تغییر میدهد، میپردازد. کاربردها از گاهشماری قمری و مریخی گرفته تا نقش برخوردهای بزرگ در انقراضهای جمعی و در رساندن و حذف مواد فرار را شامل میشود.
Core questions
- مراحل فیزیکی یک برخورد با سرعت بسیار بالا، از تماس تا دهانه نهایی، کدامند؟
- چگونه شمارش دهانهها میتواند سن یک سطح سیارهای را آشکار کند؟
- چگونه بمباران برخوردی مکرر، رگولیت را در طول زمان میسازد و به هم میریزد؟
- برخوردهای بزرگ چه نقشی در تاریخ سیارهای و بیولوژیکی ایفا کردهاند؟
Key theories
- مکانیک دهانهزایی
- یک برخورد از طریق تماس و فشردهسازی، حفاری توسط جریان ناشی از شوک، و تغییر شکل توسط گرانش و برگشت، پیش میرود و دهانههای ساده کاسهای شکل در اندازههای کوچک و دهانههای پیچیده با قلههای مرکزی و تراسها در اندازههای بزرگ تولید میکند.
- گاهشماری شمارش دهانهها
- از آنجا که برخوردها در طول زمان انباشته میشوند، چگالی دهانهها بر روی یک سطح، سن نسبی آن را اندازهگیری میکند، و کالیبراسیون در برابر نمونههای قمری با قدمت رادیومتری، شمارش دهانهها را به سنین مطلق قابل استفاده در سراسر منظومه شمسی تبدیل میکند.
- فرضیه برخورد-انقراض
- یک برخورد بزرگ در پایان دوره کرتاسه، که با یک لایه غنی از ایریدیوم در سراسر جهان اثبات شده است، در یک انقراض جمعی نقش داشته است، که پیامدهای زمینشناختی و بیولوژیکی دهانهزایی را نشان میدهد.
Mechanisms
یک جسم برخوردکننده با سرعت کیلومتر بر ثانیه برخورد میکند و امواج شوکی ایجاد میکند که هدف و پرتابه را فشرده، ذوب و تبخیر میکند، سپس یک حفره گذرا را حفر میکند که دیوارهها و کف آن تحت تأثیر گرانش فرو میریزند. برخوردهای مکرر در تمام اندازهها، مواد سطحی را خرد کرده و واژگون میکنند و رگولیتی را ایجاد میکنند که با باغبانی ریزشهابسنگها و هوازدگی فضایی ناشی از باد خورشیدی، بیشتر تیره و قرمز میشود.
Clinical relevance
شمارش دهانهها گاهشمار اصلی برای سطوحی است که نمونههای بازگشتی ندارند، و فرایندهای برخوردی مواد فرار را منتقل و بازتوزیع میکنند، مواد زیرسطحی را آشکار میسازند، و گاهی اوقات فجایع تغییردهنده سیاره را ایجاد میکنند.
History
شومیکر در اواسط قرن بیستم با مرتبط کردن دهانه شهابسنگ و دهانههای قمری به برخورد با سرعت بسیار بالا به جای آتشفشانخیزی، دهانهزایی برخوردی را به عنوان یک فرایند زمینشناختی دقیق تثبیت کرد. نمونههای آپولو گاهشماری دهانههای قمری را کالیبره کردند، و کشف ایریدیوم آلوارز در سال 1980 یک برخورد عظیم را به انقراض پایان کرتاسه مرتبط ساخت و نقش برخوردها را به عنوان عوامل تغییر سیارهای و بیولوژیکی تثبیت کرد.
Debates
- واقعیت و زمانبندی بمباران سنگین متأخر
- اینکه آیا منظومه شمسی داخلی حدود 3.9 میلیارد سال پیش یک اوج مجزا از برخوردها را تجربه کرده است، یا یک شار به تدریج کاهنده، مورد بحث است و بر کالیبراسیون گاهشماری دهانهها تأثیر میگذارد.
Key figures
- H. Jay Melosh
- Eugene Shoemaker
- Walter Alvarez
- Luis Alvarez
Related topics
Seminal works
- melosh1989
- alvarez1980
Frequently asked questions
- دانشمندان چگونه سن سطح یک سیاره را تعیین میکنند؟
- با شمارش دهانههای برخوردی: سطوح قدیمیتر دهانههای بیشتری را جمعآوری میکنند، و نرخ دهانهزایی قمری که توسط نمونههای آپولو کالیبره شده است، به محققان امکان میدهد سنین مطلق را در جاهای دیگر تخمین بزنند.
- رگولیت چیست؟
- لایه سست و خرد شده سنگ و غبار است که اجرام بدون اتمسفر را میپوشاند و توسط برخوردهای بیشمار که سطح را در طول زمان خرد و واژگون میکنند، تولید میشود.