Крупные тела, размером более 100 м, легко пронзают атмосферу и достигают поверхности нашей планеты. При скорости в несколько десятков километров в секунду энергия, выделяющаяся при столкновении, значительно превосходит энергию взрыва равного по массе заряда тротила и сравнима скорее с ядерными боеприпасами. При таких столкновениях (ученые называют их импактными событиями) образуется ударный кратер, или астроблема.

Боевые шрамы

В настоящее время на Земле найдено более полутора сотен крупных астроблем. Однако практически до середины XX века столь очевидная причина появления кратеров, как удары метеоритов, считалась весьма сомнительной гипотезой. Сознательно искать крупные кратеры метеоритного происхождения стали начиная с 1970-х годов, их продолжают находить и сейчас — один-три ежегодно. Более того, такие кратеры образуются и в наше время, хотя вероятность их появления зависит от размера (обратно пропорциональна квадрату диаметра кратера). Астероиды диаметром около километра, образующие при ударе 15-километровые кратеры, падают довольно часто (по геологическим меркам) — примерно раз в четверть миллиона лет. А вот действительно серьезные импактные события, способные образовать кратер диаметром 200−300 км, происходят гораздо реже — примерно раз в 150 млн лет.

Самый большой — кратер Вредефорт (ЮАР). d = 300 км, возраст — 2023 ± 4 млн лет. Крупнейший в мире ударный кратер Вредефорт расположен в ЮАР, в 120 км от Йоханнесбурга. Его диаметр достигает 300 км, и потому наблюдать кратер можно только на спутниковых снимках (в отличие от небольших кратеров, которые можно «охватить» взглядом). Вредефорт возник в результате столкновения Земли с метеоритом диаметром примерно 10 километров, а произошло это 2023 ± 4 млн лет назад — таким образом, это второй по возрасту известный кратер. Интересно, что на звание «самого большого» претендует целый ряд неподтверждённых «конкурентов». В частности, это кратер Земли Уилкса — 500-километровое геологическое образование в Антарктиде, а также 600-км кратер Шива у побережья Индии. В последние годы учёные склоняются к тому, что это ударные кратеры, хотя прямых доказательств (например, геологических) нет. Ещё один «претендент» — это Мексиканский залив. Существует спекулятивная версия, что это гигантский кратер диаметром 2500 км.

Популярная геохимия

Как отличить ударный кратер от других особенностей рельефа? «Самый главный признак метеоритного происхождения — это то, что кратер наложен на геологический рельеф случайным образом, — объясняет «ПМ» заведующий лабораторией метеоритики Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского (ГЕОХИ) РАН Михаил Назаров. — Вулканическому происхождению кратера должны соответствовать определенные геологические структуры, а если их нет, а кратер имеется — это уже серьезный повод рассмотреть вариант ударного происхождения».

Самый обжитый — кратер Рис (Германия). d = 24 км, возраст — 14,5 млн лет. Нёрдлингенским Рисом называют регион в Западной Баварии, образованный падением метеорита более 14 миллионов лет назад. Удивительно, но кратер отлично сохранился и наблюдается из космоса — при этом хорошо видно, что чуть в стороне от его центра в ударном углублении стоит… город. Это Нёрдлинген, исторический городок, окружённый крепостной стеной в форме идеальной окружности — это как раз связано с формой ударного кратера. Нёрдлинген интересно изучать на спутниковых фотографиях. Кстати, по «обжитости» с Нёрдлингеном может поспорить Калуга, также расположенная в ударном кратере, образованном 380 миллионов лет назад. Его центр расположен под мостом через Оку в центре города.

Еще одним подтверждением метеоритного происхождения может быть наличие в кратере собственно фрагментов метеорита (ударника). Этот признак работает для небольших кратеров (диаметром сотни метров — километры), образованных при ударах железоникелевых метеоритов (небольшие каменные метеориты обычно рассыпаются при прохождении атмосферы). Ударники, образующие крупные (десятки километров и более) кратеры, как правило, полностью испаряются при ударе, так что найти их фрагменты проблематично. Но следы тем не менее остаются: скажем, химический анализ может обнаружить в породах на дне кратера повышенное содержание металлов платиновой группы. Сами породы тоже изменяются под действием высоких температур и прохождения ударной волны взрыва: минералы плавятся, вступают в химические реакции, перестраивают кристаллическую решетку — в общем, происходит явление, которое называется ударным метаморфизмом. Наличие образующихся в результате горных пород — импактитов- также служит свидетельством ударного происхождения кратера. Типичные импактиты — это диаплектовые стекла, образующиеся при высоких давлениях из кварца и полевого шпата. Бывает и экзотика — например, в Попигайском кратере не так давно обнаружили алмазы, которые образовались из содержащегося в породах графита при высоком давлении, созданном ударной волной.

Самый наглядный — кратер Бэрринджера (США). d = 1,2 км, возраст — 50000 лет. Кратер Бэрринджера неподалёку от города Уинслоу (Аризона) — видимо, самый эффектный кратер, поскольку он образовался в пустынной местности и практически не был искажён рельефом, растительностью, водой, геологическими процессами. Диаметр кратера невелик (1,2 км), да и само образование относительно молодое, всего 50 тысяч лет — поэтому сохранность его великолепна. Кратер назван в честь Дэниэла Бэрринджера, геолога, который в 1902 году впервые высказал мысль о том, что это именно ударный кратер, и последующие 27 лет своей жизни занимался бурением и поисками самого метеорита. Он ничего не нашёл, разорился и умер в бедности, зато земля с кратером осталась за его семьёй, которая и сегодня получает прибыль от многочисленных туристов.

Самый древний — кратер Суавъярви (Россия). d = 16 км, возраст — 2,4 миллиарда лет. Древнейший в мире кратер Суавъярви находится в Карелии, неподалёку от Медвежьегорска. Диаметр кратера — 16 км, но обнаружение его даже на спутниковых картах крайне затруднено из-за геологических деформаций. Шутка ли — метеорит, создавший Суавъярви, обрушился на Землю 2,4 миллиарда лет тому назад! Впрочем, некоторые не согласны с версией о Суавъярви. Существует мнение, что найденные там импактные породы образовались в результате череды мелких столкновений значительно позже. Кроме того, на «древность» претендует австралийский кратер Йаррабубба, который мог образоваться 2,65 млрд лет тому назад. А мог и позже.

Самый красивый — кратер Каали (Эстония). d = 110 м, возраст — 4000 лет. Красота — понятие относительное, но одним из самых привлекательных для туристов и романтических кратеров является эстонский Каали на острове Сааремаа. Как и большинство ударных кратеров средних и малых размеров, Каали представляет собой озеро, а благодаря относительной молодости (всего 4000 лет) оно сохранило идеально правильную округлую форму. Озеро окружено 16-метровым, опять же правильной формы земляным валом, неподалёку расположено несколько кратеров поменьше, «выбитых» сателлитными осколками основного метеорита (его масса составляла от 20 до 80 тонн).

Ландшафтный дизайн

При столкновении крупного метеорита с Землей в окружающих место взрыва породах неизбежно остаются следы ударных нагрузок — конусы сотрясения, следы плавления, трещины. Взрыв обычно образует брекчии (осколки породы) — аутигенные (просто раздробленные) или аллогенные (раздробленные, перемещенные и перемешанные), — которые тоже служат одним из признаков импактного происхождения. Правда, признаком не слишком точным, поскольку брекчии могут иметь различное происхождение. Скажем, брекчии Карской структуры долгое время считали отложениями ледников, хотя потом от этой идеи пришлось отказаться — для ледниковых они имели слишком острые углы.

Еще одним внешним признаком метеоритного кратера являются выдавленные взрывом пласты подстилающих пород (цокольный вал) или выброшенные раздробленные породы (насыпной вал). Причем в последнем случае порядок залегания пород не соответствует «натуральному». При падении крупных метеоритов в центре кратера за счет гидродинамических процессов образуется горка или даже кольцевое поднятие — примерно так же, как на воде, если кто-то бросит туда камень.

Пески времени

Далеко не все метеоритные кратеры находятся на поверхности Земли. Эрозия делает свое разрушительное дело, и кратеры заносит песком и почвой. «Иногда их находят в процессе бурения, как это произошло с захороненным Калужским кратером — 15-км структурой возрастом примерно 380 млн лет, — говорит Михаил Назаров.- А иногда даже из их отсутствия можно сделать интересные выводы. Если с поверхностью ничего не происходит, то число импактных структур там должно примерно соответствовать оценкам средней плотности кратеров. А если мы видим отклонения от среднего значения, это свидетельствует, что местность подвергалась каким-либо геологическим процессам. Причем это верно не только для Земли, но и для других тел Солнечной системы. Например, лунные моря несут на себе значительно меньше следов кратеров, чем остальные области Луны. Это может свидетельствовать об омоложении поверхности — скажем, с помощью вулканизма».

Меркурий, Плутон, Луна, Титан, другие спутники и астероиды Солнечной системы — все они пестрят кратерами, следами больших и не очень столкновений с метеоритами и кометами. Нашу Землю хорошо защищает , в которой большинство космических вторженцев сгорает ещё до поверхности — но крупные и быстрые прорываются, оставляя неизгладимые следы. Сегодня мы рассмотрим самые большие кратеры на Земле и восстановим те метеориты, которые сумели их вырыть.

Пятиминутка теории

Прежде чем мы выясним, где находится самый большой кратер на Земле, нам надо разобраться в механизме их возникновения. Ведь с момента падения больших прошли сотни лет, и многие кратеры открывают только сейчас по круглым очертаниям ландшафта со спутников или анализируя состав минералов на месте падения. Искать кратеры помогают также народные сказания — например, история кратера Вульф-Крик в Австралии оставалась в памяти аборигенов, хотя с момента падения прошли тысячи лет.

Главный момент — кратеры в сотни раз больше метеоритов, оставивших их. Все дело в том, что падение космического тела на громадной скорости высвобождает колоссальную энергию — самые массивные, плотные и быстрые метеориты, падавшие на Землю, в сотни раз мощнее самой сильной ядерной бомбы. Ударная волна создает давление в миллионы атмосфер, а температура в эпицентре контакта выше чем на — 15.000° С! От такого накала породы моментально испаряются и превращаются в плазму, которая взрывается и разносит остатки метеорита и разрушенных пород на сотни километров.

В горячей кузнице кратера расплавленные скалы ведут себя как жидкости — в центре удара образуется небольшая горка (вроде той, которая поднимается на воде во время падения капли), и даже если метеорит ударил под острым углом, очертание кратера будет неизменно круглым. А давление порождает особые породы — импактиты (от англ. “impact” — отпечаток, удар). Они очень плотные, содержат в себе метеоритное железо, иридий и золото, и часто принимают кристаллические и стеклянные формы. Африканские импактные алмазы, которые могут разрезать обычные бриллианты, тоже являются плодом гигантского метеоритного удара.

По этим следам ученые и ищут кратеры. И когда некоторые видны и не специалисту, то другие становятся сенсациями — люди веками живут в чашах кратеров и не догадываются об этом!

Кратер Акраман

Шестой в мире по размеру кратер спрятался на юге Австралии — образовавшись 590 миллионов лет назад, он раскинулся на 45 километров в стороны. Во времена падения месиность была мелким, теплым морем, населенным примитивными моллюсками и членистоногими — удар метеорита раскидал их останки с осадочными породами на сотни километров вокруг. Годы сгладили очертания кратера, но его хорошо видно на спутниковых снимках.

Сейчас Аркаман выглядит не так грозно, как его меньшие братья, да значительную его часть занимает одноименное сезонное озеро, которое пересыхает в жару. Но 590 миллионов лет назад падение метеорита потрясло всю планету. Диаметр космического путешественника составлял 4 км, и состоял он с хондрита — метеоритного родственника земного гранита. Ударившись оземь со скоростью 25 км/сек, Аркаманский метеорит взорвался с силой в 5200 гигатонн, что сопоставимо разве со всем ядерным арсеналом мира. Гром громкостью в 110дБ, причиняющий боль в ушах и повреждающий слух, донесся даже за 300 километров от места падения, а шквал ветра силой в 357 м/с мог бы сдуть даже небоскребы!

Кратер Маникуаган в провинции Квебек Канады — один из наиболее четких и красивых кратеров-гигантов на планете. Расстояние от его центров до внешних краев составляет 50 километров, а внутри чаши кратера разлилось кольцевое озеро Маникуаган, окружающее центральный остров. Астероид, создавший кратер, был 5 километров в обхвате, и влетел в доисторическую Канаду 215 миллионов лет назад, во времена Триасового периода. Так как мощность удара Маникуаганского метеорита равнялась 7 тератоннам, его долго рассматривали как причину массового вымирания животных того периода.

А еще у кратера Маникуагана есть братья по всей Земле — астрономы считают, что в тот год прошел целый метеоритный дождь. Возможными “одногодками” являются Оболонский кратер в Украине, Ред Винг в Северной Дакоте и кратер Святого Мартина — в канадской Матобе. Они цепочкой идут друг за другом по планете — возможно, их породил один и тот же громадный , расколовшийся на части, или целая их стая. Однако выяснить это достоверно пока невозможно.

Попигайский кратер — это самый большой след удара метеорита на территории современной России, расположенный на севере Сибири. Его диаметр составляет около 100 километров, и в нем даже живут люди — поселок Попигай, с населением около 340 человек, расположен в 30 километрах от центра кратера. Оставил такой большой отпечаток 8-километровый хондритный метеорит, упавший на территорию Евразии 37 миллионов лет назад.

Удар астероида придал кратеру особую ценность — залежи графита под поверхностью превратились в импактные алмазы в радиусе 13,6 километра от места падения. Они очень мелкие — до 1 см диаметром — и потому не пригодны в ювелирном деле. Но их необычная прочность весьма полезна в промышленности и науке, поскольку “метеоритные” алмазы прочнее даже самых крепких синтетических. А еще в Попигая, как и в Маникуаганского кратера, тоже есть родственники, следы от метеоритной бомбардировки. Считается, что эти метеориты привели к глобальному похолоданию, благодаря которому стали доминировать крупные и сложные млекопитающие — предки современных собак, львов, слонов и лошадей.

Кратер Чиксулуб

След от удара впечатляет - диаметр кратера 180 километров, он распространяется на сушу и море, а максимальная глубина достигает 20 километров! Сила взрыва метеорита составила 100 тысяч мегатонн; “Царь-Бомба”, самый мощный термоядерный заряд в мире, способен дать всего десятую часть процента всей энергии Чиксулубского метеорита. От такого удара на обратной стороне Земли поднялись фонтаны лавы, 200 тысяч кубических километров горной породы было выброшено в воздух, а леса воспылали от раскаленного ветра.

Землетрясения, цунами, извержения вулканов - последствия удара, создавшего Чиксулубский кратер, надолго изменили климат Земли. К слову, метеорит, который все это натворил, принадлежит к семейству астероидов Баптистины. Эта группа часто пересекает орбиту нашей планеты - среди других следов семейства отмечают кратер Тихо на . Это все, разумеется, лишь теории: точно обвинить астероиды в гибели динозавров можно лишь тогда, когда космический аппараты привезут пробы их грунта.

Интересный факт — кратерная природа круглого бассейна Чиксулуба была обнаружена не в научных исследованиях. Симметрические кольца на континенте и океаническом дне, равно как импактные уплотнения, заметили нефтеискатели.

Кратер Садбери

Канаде определенно повезло на кратеры - Садбери, второй по величине кратер в мире с обхватом 250 километров, находится в канадской провинции Онтарио. Падение произошло еще Палеопротеозойскую эру, 1,849 миллиарда лет назад - с тех пор очертания кратера сгладились, и он стал напоминать громадную долину длиной в 62 километра, 30 км шириной и 15 километров вглубь. Вырыл такую воронку достойный астероид - по современным оценкам, его радиус составлял 7,5 километров.

Удар метеорита Садбери пробил до самой мантии, а большие куски скал находили в радиусе 800 километров - всего обломки рассеялись на площади 1600000 км2. Но этот большой взрыв обогатил Канаду. Сотни миллионов лет назад воронку кратера заполнила магма, богатая на такие тяжелые элементы как золото, никель, медь, палладий и платину - и теперь бассейн Садбери принадлежит к крупнейшим горнодобывающим районам мира. А богатый минеральный состав почвы стимулирует рост растений; достичь сельскохозяйственных высот мешает только холодный климат.

Самый большой кратер на Земле - это кратер Вредефорт в Южно-Африканской Республике. Его диаметр достигает 300 километров, а размер метеорита, создавшего кратер, оценивается под 20 км. Это не только самый крупный, но и второй по возрасту кратер - взрыв метеорита произошел 2,023 миллиарда лет назад. Старше только кратер Суавъярви на территории России, возрастом в 2,3 миллиарда лет.

Кратер Вредефорт настолько большой, что в нем могут вместиться несколько карликовых европейских стран. В нем есть несколько концентрических колец, которые остаются только от исключительно сильных столкновений, и редко сохраняются на Земле из-за движения тектонических плит и эрозии. Удачное месторасположение помогло Вредефорту сохраниться - особенно хорошо видна центральная впадина от удара. Как и в других метеоритных кратерах, там можно найти ценные ископаемые, в частности золото. Однако пока что в кратере преобладают фермеры - центром общины выступает городок Вредефорт, притулившийся к центру кратера.

Теоретически, существуют кратеры и побольше - под льдами Антарктиды прячется 540-километровая воронка от удара астероида; Карибское море и многие другие водные объекты могли также быть созданы метеоритами. Однако точно это станет известно лишь в будущем, с разработкой новых технологий сканирования глубин почвы и погружений под воду - в большинстве своем, именно шахтеры и нефтяники открывали кратеры древности. Так что будем следить и за добытчиками, и за учеными.

Метеориты и астероиды - это тяжелая артиллерия космоса. Они вспахали , вскрыли ее кору до самых недр мантии, покрыли поверхность россыпями кратеров. Наша Земля, в отличие от безвоздушного спутника, защищена от космических камней . В ней большинство «пришельцев» сгорает еще до того, как коснутся поверхности. Но существуют метеориты, которые прорываются сквозь барьер и способны уничтожить целые города и страны. Об этом нам напоминает Аризонский кратер, также известный как кратер Бэрринджера и Каньон Дьявола - след от самого близкого к нам падения метеорита.

Как появился кратер

50 тысяч лет назад Аризонская пустыня в США не была столь знойным и засушливым местом. Тогда это было цветущее поле, пересеченное лесами и дубравами - пейзаж чем-то напоминал лесостепи Украины и России. По ним бродили мамонты и гигантские ленивцы, мало уступающие размерами мамонтам. Долину рассекали многочисленные реки, а дожди шли обильно; ничто не мешало буйному росту растительности. Но в один день первобытная идиллия была прервана.

Мирную дрему разорвала яркая вспышка, а затем нарастающий гром - в небе появился огненный шар, который молниеносно рухнул на Землю. Метеорит обхватом в 50 метров и массой 300 тысяч тонн нельзя назвать большим - есть , которые в сотни раз крупнее. Тем не менее взрыв от падения Аризонского метеорита был колоссальным. Мощность составила 150 мегатонн тротилового эквивалента, что в три раза мощнее самого сильного взорванного ядерного заряда в истории- «Царь-Бомбы». Это и не странно, ведь упавший космический камень принадлежал к «тяжелому классу» метеоритов, содержащих много никеля и железа.

Сила удара метеорита опустошила окрестности. Землетрясение силой семь баллов докатилось и за 300 километров, а звук взрыва был столь же силен, как шум активной стройки. Над горизонтом поднялся огненный шар радиусом в 700 метров - его излучения поджигало траву и деревья вблизи. Дождь со щебня и обломков накрыл местность радиусом в 100 километров. А сам метеорит от силы собственного удара наполовину испарился - а его осколки разлетелись по кратеру и окрестностям.

Аризонский кратер посещают тысячи туристов, однако им нельзя спускаться вниз. У нас на сайте, с помощью Google StreetView, вы можете прогуляться по дну кратера как настоящий ученый!

Аризонский метеоритный кратер сегодня

Однако время шло, и Земля затягивала рану на себе. Вода и воздух сглаживали очертания кратера и преображали его вид - он даже успел побывать озером, в которое стекались близлежащие реки. Дно покрылось осадочным грунтом и сезонной растительностью, разрастающейся после редких пустынных дождей, а края сгладились. Но особенности пустынного климата Аризоны позволило кратеру сохраниться лучше многих его собратьев. Сегодня мы выделяем:

• Воронка диаметром 1,2 километра и глубиной 170 метров. В нем с верхом поместится небольшой небоскреб! Кроме того, обод кратера поднимается на высоту 46 метров.
• Необычная форма кратера. Обычно следы от ударов круглые или эллипсовидные - а Аризонский кратер, фото которого сняли с воздуха еще в начале XX века, напоминает округлый квадрат, как у плитки шоколада. Такие аномальные очертания ученые объясняют сдвигами в земной коре, вызванными силой удара.

• Самый большой из хорошо сохранившихся кратеров на планете. Да, на Земле есть воронки от метеоритов и побольше. Рекордсмен, кратер Вредефорт, раскинулся на 125 километров во все стороны - на его площади вместилось бы несколько карликовых европейских стран. Однако понять, что Вредефорт является кратером, можно только со спутника. Вода, ветер и движения размыли четкость его формы. А Аризонский кратер не только цел, но и выглядит почти свежим, будто метеорит упал совсем недавно.

Хотя индейцы с древних времен собирали металлические осколки метеорита для копий и стрел, ученые долго думали, что Аризонский кратер остался от вулкана, а не от космического тела. Однако инженер Дэниел Берринджер, в честь которого назвали кратер, думал иначе. Он верил, что такую громадную чашеобразную яму мог вырыть только метеорит, и надеялся найти его под кратером и обогатиться. Он выкупил всю территорию кратера и десятки лет искал остатки космического железа. По легенде, он умер от сердечного приступа, когда физики рассчитали, что под землей искать нечего.

Однако сейчас кратер приносит его семье немалый доход. Ученые ищут на неприкосновенном дне кратера минералы, способные дать им докторские степени, туристы любуются на величественные останки космического взрыва из смотровых площадок. В США Аризонский кратер называют «Могилой шляп» - над краями воронки бушует сильный ветер, который сносит в неприкосновенное дно кратера кепки и шапки десятков туристов. А еще именно в кратере астронавты программы «Аполлон» отрабатывали миссию на Луне. Ведь это единственное место на Земле, ландшафт которого повторяет рельеф нашего спутника.

История вопроса

Одним из первых учёных, связавших кратер с падением метеорита , был Дэниел Бэрринджер (1860-1929). Он изучал ударный кратер в Аризоне , ныне носящий его имя. Однако в то время эти идеи не получили широкого признания (как и тот факт, что Земля подвергается регулярной метеоритной бомбардировке).

В 1920-е годы американский геолог Уолтер Бачер, исследовавший ряд кратеров на территории США высказал мысль, что они вызваны некими взрывными событиями в рамках его теории «пульсации Земли».

Космические исследования показали, что ударные кратеры - самая распространённая геологическая структура в Солнечной системе . Это подтвердило тот факт, что и Земля подвергается регулярной метеоритной бомбардировке.

Файл:Astrobleme.Morphology.1.jpg

Рис. 1. Строение астроблемы.

Геологическое строение

Особенности строения кратеров определяются рядом факторов, среди которых основными являются энергия соударения (зависящая, в свою очередь от массы и скорости космического тела, плотности атмосферы), угол встречи с поверхностью и твёрдость веществ, образующих метеорит и поверхность.

При касательном ударе возникают бороздообразные кратеры небольшой глубины со слабым разрушением подстилающих пород, такие кратеры достаточно быстро разрушаются вследствие эрозии. Примером может служить кратерное поле Рио Кварта в Аргентине возраст которого составляет около 10 000 лет: самый крупный кратер поля имеет длину 4,5 км и ширину 1,1 км при глубине 7-8 м.

Рис. 2. Астроблема Мьолнир (Норвегия, диаметр 40 км), сейсмические данные

При направлении столкновения, близком к вертикальному возникают округлые кратеры, морфология которых зависит от их диаметра (см. Рис. 1). Небольшие кратеры (диаметром 3-4 км имеют простую чашеобразную форму, их воронка окружена валом, образованным задранными пластами подстилающих пород (Рис.1, 6) (цокольный вал), перекрытый выброшенными из кратера обломками (насыпной вал, аллогенная брекчия (Рис.1: 1)). Под дном кратера залегают аутигенные брекчии (Рис.1: 3)- породы, раздробленные и частично метаморфизированные (Рис.1: 4) при столкновении, под брекчией расположены трещиноватые горные породы (Рис. 1: 5,6). Отношение глубины к диаметру у таких кратеров близко к 1/3, что отличает их от кратерообразных структур вулканического происхождения, у которых отношение глубины к диаметру составляет ~0.4.

Рис. 3. Астроблема Ялали (Австралия, диаметр 12 км), данные магнитной съемки

При больших диаметрах возникает центральная горка над точкой удара (в месте максимального сжатия пород), при ещё больших диаметрах кратера (более 14-15 км) образуются кольцевые поднятия. Эти структуры связаны с волновыми эффектами (подобно капле, падающей на поверхность воды). С ростом диаметра кратеры быстро уплощаются: отношение глубина/диаметр падает до 0,05-0,02.

Размер кратера может зависеть от мягкости поверхностных пород (чем мягче, тем, как правило, меньше кратер).

На телах, не обладающих плотной атмосферой, вокруг кратеров могут сохраняться длинные «лучи» (образовавшиеся в результате выброса вещества в момент удара).

Согласно международной классификации импактитов (International Union of Geological Sciences, 1994 г.), импактиты, локализованные в кратере и его окрестностях делятся на три группы (по составу, строению и степени ударного метаморфизма):

• импактированные породы - горные породы мишени, слабо преобразованные ударной волной и сохранившие благодаря этому свои характерные признаки;
• расплавные породы - продукты застывания импактного расплава;
• импактные брекчии - обломочные породы, сформированные без участия импактного расплава или с очень небольшим его количеством.

Импактные события в истории Земли

По оценкам, 1-3 раза в миллион лет на Землю падает метеорит, порождающий кратер шириной не менее 20 км. Это говорит о том, что обнаружено меньше кратеров (в том числе «молодых»), чем их должно быть.

Список наиболее известных земных кратеров :

• Chesapeake Bay impact crater (Восток США)
• Haughton impact crater (Канада)
• Lonar crater (Индия)
• Mahuika crater (Новая Зеландия)
• Manson crater (США)
• Mistastin crater (Канада)
• Nördlinger Ries (Германия)
• Panther Mountain New York, (США)
• Rochechouart crater (Франция)
• Sudbury Basin (Канада)
• Silverpit crater (Великобритания , в Северном море)
• Rio Cuarto craters (Аргентина)
• The Siljan Ring (Швеция)
• Vredefort crater (Vredefort, ЮАР)
• Weaubleau-Osceola impact structure (Центр США)

Эрозия кратеров

Кратеры постепенно разрушаются в результате эрозии и геологических процессов, изменяющих поверхность. Наиболее интенсивно эрозия происходит на планетах с плотной атмосферой. Хорошо сохранившийся аризонский кратер Бэрринджера имеет возраст не более 50 тыс. лет.

В то же время, имеются тела с очень низкой кратерированностью и при этом почти лишённые атмосферы. Например, на Ио поверхность постоянно изменяется из-за извержений вулканов, а на Европе - в результате переформировывания ледяного панциря под воздействием внутреннего океана. Кроме того, на ледяных телах рельеф кратеров сглаживается в результате оплывания льда (в течение геологически значимых промежутков времени), поскольку лёд пластичнее горных пород. Пример древнего кратера со стёршимся рельефом - Вальхалла на Каллисто . На Каллисто обнаружен ещё один необычный вид эрозии - разрушение предположительно в результате сублимации льда под воздействием солнечной радиации.

Возраст известных земных ударных кратеров лежит в пределах от 1000 лет до почти 2 млрд лет. Кратеров старше 200 млн лет на Земле сохранилось крайне мало. Ещё менее «живучими» являются кратеры, расположенные на морском дне.

Примечания

Литература

• В. И. Фельдман. Астроблемы - звёздные раны Земли, Соросовский образовательный журнал, № 9, 1999
• Кольцевые структуры лика планеты. - М.: Знание, К 62 1989. - 48 с - (Новое в жизни, науке, технике. Сер. «Науки о Земле»; № 5)

Ссылки

• Classification and nomenclature of impactites . International Union of Geological Sciences (IUGS), Subcommission of the Systematics of Metamorphic Rocks (SCMR), Study group K (Chairman: D. Stцffler)
• Detailed aeromagnetic survey over the Yallalie astrobleme, Western Australia by Phil Hawke & M. C. Dentith, Centre for Global Metallogeny, The Univercity of Western Australia

Земные кратеры Google Maps KMZ (файл меток KMZ для Google Earth)

Луна
Физические особенности	Внутренняя структура Гравитация Топография Магнитное поле Атмосфера
Орбита	Орбита Фазы Новолуние Полнолуние Солнечное затмение Лунное затмение Прилив
Лунная поверхность	Селенография Видимая сторона Обратная сторона Моря Ударный кратер

Тысячи лет назад некое космическое тело упало на Землю, образовав зияющий кратер посреди безводной аризонской пустыни.

Примерно 30 000-50 000 лет назад, за много веков до появления человека, гигантская каменная глыба упала на Землю неподалеку от каньона Дьявола в Аризоне, между городами Флагстафф и Уинслоу, и на поверхности планеты образовалась чашеобразная воронка 1250 м диаметром и 174 м глубиной.

С плоской поверхности пустыни внешние склоны кратера высотой 45 м кажутся небольшой холмистой грядой, поэтому скрытая за ними зияющая впадина была обнаружена европейцами лишь в 1871 году. Вначале полагали, что кратер вулканического происхождения. Но в 1890 году среди обломков были обнаружены фрагменты железа, и хотя находке в тот момент особого значения не придали, некоторые ученые стали склоняться к мысли, что подобная внушительная отметина на лице Земли могла быть только результатом падения внеземного тела.

Изучив этот район в 1902 году, Дэниэль Бэрринджер, горный инженер из Филадельфии, настолько уверовал в существование железосодержащего метеорита, что купил в 1906 году этот участок и приступил к бурению. Поначалу он предполагал, что, поскольку кратер имеет почти правильную округлую форму, создавшее его тело должно быть погребено в центре. Позже он обнаружил, что, если выпустить пулю в мягкую почву даже под острым углом к поверхности, отверстие тоже получается круглым.

Это наблюдение, а также то, что юго-восточная стена кратера более чем на 30 м превышает высоту остальных его краев, натолкнуло его на мысль, что метеорит падал с севера под острым углом и, следовательно, должен находиться с юго-восточной стороны кратера. На этом-то участке и началось бурение. На глубине 305 м было обнаружено все возрастающее число железных и железо-никелевых фрагментов. На глубине 420 м продвижение бура полностью прекратилось - очевидно, бур достиг поверхности твердого метеоритного вещества. В 1929 году из-за финансовых трудностей бурение было прекращено, но к тому времени уже было ясно, что кратер действительно образован падением метеорита.

Размеры этого космического тела стали предметом домыслов. В 30-х годах ученые оценивали его тяжесть в 14 миллионов т, а диаметр - в 122 м. По современным оценкам, его вес достигал 70 000 т, а диаметр - 25-30 м.

Но даже если предположить, что размеры этого космического пришельца не были столь уж велики, столкновение его с нашей планетой должно было носить характер катаклизма.

Чтобы образовать столь огромный кратер, метеорит летел сквозь атмосферу со скоростью 69 000 км/ч или около того. Сила его удара о Землю равнялась силе взрыва в 500 000 т взрывного вещества (почти в 40 раз мощнее взрыва атомной бомбы, уничтожившей Хиросиму). В атмосферу было выброшено 100 миллионов т раздробленных в пыль пород. Образовались наносы, составляющие теперь склоны кратера.

Капли расплавленного металла от метеорита разлетелись по площади 260 км2. Фрагменты были размером не больше гальки, хотя отдельные достигали 630 кг. Выброшенные из кратера породы представляли собой смесь песчаника и известняка - остатки богатых окаменелостями пород дна доисторического озера, некогда существовавшего в этом регионе. Толстый слой тех же пород в форме линзы, именуемый брекчией, теперь покрывает дно кратера.

В 30-х годах на бурение сквозь брекчию до дна кратера были выделены средства. На глубине до 260 м показались следы никеля и железа, ниже этого уровня породы остались нетронутыми. Можно предположить, что остатки метеорита залегают под южной кромкой кратеpa, но составляют не более 10% основных пород. Главная же масса метеорита была при столкновении распылена, превратившись в железоникелевые фрагменты.

В I960 году в чаше кратера обнаружили следы двух редких форм кремнезема - коэзита и стишовита, которые получают также искусственным путем в условиях высоких давлений и температур. (Хотя стишовит может формироваться под высоким давлением в глубинах земной коры, но, выходя на поверхность, он вновь превращается в кварц.)

Присутствие этих минералов в естественной форме в районе кратера служит неоспоримым свидетельством мощного столкновения. Все сомнения о природе происхождения кратера были развеяны, и предположения Бэрринджера о метеоритной природе кратера, носящего теперь его имя, полностью подтвердились.

Диковинный свет

«Падающие звезды» - одно из наиболее фантастических небесных явлений. Но на самом деле свет исходит не от звезды, каменного или металлического осколка метеорита, залетевшего из космоса в земную атмосферу. Несущийся осколок с такой силой сжимает воздух впереди себя, что тот раскаляется добела, раскаляя и внешние слои метеорита, которые начинают светиться и, наконец, плавиться. Горящий газ и расплавленное вещество выбрасываются метеоритом на всем пути падения, вызывая свечение в виде огненной полосы.

Ежедневно в атмосферу попадают тысячи таких осколков, но они часто столь малы, что их трудно разглядеть. Некоторые - или из-за своей чрезвычайной величины, или из-за высокого содержания в них металлов - не полностью сгорают за время падения. Огромный метеорит, вызвавший образование Аризонского кратера, при падении, должно быть, представлял собой феерическое зрелище.