Самые большие кратеры на земле. Аризонский кратер — уникальный метеоритный кратер в Аризоне

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

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.

Кратер Бэрринджера December 19th, 2012

Кликабельно 2900рх

Примерно 30 000-50 000 лет назад гигантская каменная глыба упала на Землю неподалеку от каньона Дьявола в Аризоне, и на поверхности планеты образовалась чашеобразная воронка 1250 м диаметром и 174 м глубиной. Кратер Бэрринджера, который также известен как Аризонский кратер, кратер Ун Горо, Каньон Дьявола - это метеоритный кратер (астроблема), который расположен примерно в 43 милях (69 километрах) к востоку от города Флагстафф, на расстоянии 30 километров к западу от города Уинслоу в пустыне Северной Аризоны в США. Поскольку департамент совета США по географическим названиям обычно дает названия природным объектам в соответствии с названием ближайшего почтового отделения, кратер также известен как «Кратер Метеора» благодаря ближайшему почтовому отделению, которое называется Метеор.

Это место ранее было известно как Кратер Каньона Дьявола, а осколки метеорита, которые расположены на дне кратера, получили официальное название «метеорит Каньона Дьявола». Ученые называют кратер Кратером Бэрринджера - в честь первооткрывателя этого места горного инженера из Филадельфии Дэниэла Моро Бэрринджера. Именно он первым выдвинул гипотезу о том, что гигантская воронка появилась в результате удара о землю метеорита.

Метеорит из кратера Бэрринджера , Аризона.

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. Несмотря на то, что кратер является геологической достопримечательностью, он не охраняется как национальный памятник. Таковой статус требует, чтобы объект находился в федеральной собственности. Кратер Бэрринджера стал Национальным природным памятником в ноябре 1967 года.

Дэниэл Бэрринджер Метеоритный кратер Бэрринджера находится на высоте около 1740 метров (5709 футов) над уровнем моря. Он представляет собой гигантскую земляную чашу около 1200 метров (4000 футов) в диаметре, около 170 метров (570 футов), в глубину, окруженную ободом, который поднимается на 45 метров (150 футов) над окружающими равнинами. В центре кратер заполнен слоем щебня и осколками никелистого железа общей толщиной 210-240 метров (700-800 футов), который лежит на дне гигантской земляной чаши. Одной из интересных особенностей кратера является его квадратный контур.

Кратер образовался около 50 тысяч лет назад во время эпохи плейстоцена, когда местный климат на плато Колорадо было гораздо прохладнее и влажнее. В то время этот район представлял собой луга и пастбища, по которым бродили мамонты. Человеческих поселений в этом районе, скорее всего, не было, первые официальные свидетельства появления человека на территории обеих Америк датируются гораздо более поздним периодом. Первые люди появились неподалеку от кратера приблизительно 25 тысяч лет назад. Индейцы, племена которых населяли этот район, рассказывали легенду о том, что много лет назад огненный бог спустился на землю на своей на колеснице, после чего и образовался кратер. Поэтому индейцы использовали обломки метеорита в качестве амулетом и клали их в могилы своих умерших сородичей.

Объект, падение и столкновение которого с землей вызвало появление кратера, был никелевым метеоритом, диаметр которого составлял в поперечнике около 50 метров (54 ярдов). Метеорит врезался в равнину со скоростью несколько километров в секунду. Энергия удара оценивается в 10 мегатонн. Скорость самого столкновения была предметом некоторых дебатов. В результате проведенного моделирования ученые первоначально предположили, что метеорит ударился об землю со скоростью до 20 километров в секунду (45000 миль / ч), но последние исследования показывают, что скорость была существенно ниже и составляла приблизительно 12,8 километра в секунду (28600 миль / ч). Считается, что около половины веса метеорита, который составлял 300 000 метрических тонн, испарилась в атмосфере и при столкновении с Землей. Именно поэтому не увенчались успехами поиски метеорита, предпринятые первооткрывателем кратера Дэниэлом Бэрринджером.

На сегодняшний день метеоритный кратер Бэрринджера является популярной туристической достопримечательностью, которая находится в частной собственности семьи Бэрринджеров, уже третьего ее поколения. Все, желающие взглянуть на кратер, должны внести небольшую оплату. Буквально на краю кратера находится музей, где расположены интерактивные экспонаты и экспозиции о метеоритах и астероидах, пространстве, Солнечной системы и кометах. Кроме того, здесь хранятся фотографии всех американских астронавтов в полном космическом облачении - своеобразная «стена славы». Здесь же можно увидеть метеорит весом 1406 фунтов, найденный неподалеку, а также обломки метеорита из самого Кратера Бэрринджера, которые даже можно потрогать. Кроме того, здесь расположен кинотеатр, магазин сувениров, а также смотровая площадка, с которой можно полюбоваться кратером. Экскурсии у кратера Бэрринджера проводятся ежедневно.

Аризонский кратер (Кратер Барринджера, Каньон дьявола) - один из крупнейших и лучше других сохранившийся метеоритный кратер, расположенный около каньона Дьябло на севере штата Аризона (США). Современные размеры кратера: диаметр - 1220 м, глубина - 184 м, возвышение вала 50 м. Предполагается, что кратер возник в результате падения на Землю около 50 тысяч лет назад двухмиллионнотонного никелевого метеорита размером 61—79 м. Взрыв от падения был аналогичен по мощности взрыву 1000 атомных бомб, аналогичных сброшенной на Хиросиму.

Известность его определяется многими причинами. Прежде всего это первое такое образование, для которого было доказано, что оно возникло при ударе о Землю огромного метеорита. В кратере и вокруг него было собрано более 30 тонн обломков метеоритного железа, и самый крупный из них весил 639,1 кг. Кроме того, вокруг кратера в почве и на поверхности находится масса мелких и мельчайших шариков и пылинок метеоритного железа. Более того, это первый метеорит, в котором нашли алмазы.
Первые люди поселились около кратера 25 тыс лет назад. И индейцы, населявшие этот район, рассказывали легенду о том, что некогда огненный бог спустился на колеснице, после чего и остался кратер. Поэтому индейцы носили обломки метеорита как амулеты и клали их в могилы своих умерших сородичей.

Ученым о существовании кратера стало известно лишь с 1891 года. В 1902 году горный инженер Барринджер купил участок земли с кратером. Бэрринджер отдал 26 лет своей жизни на поиски метеорита и на то, чтобы убедить окружающих, что его кратер имеет внеземное - метеоритное происхождение. С этого времени и поныне Аризонский кратер является единственным природным объектом такого типа, находящимся в частной собственности. Он принадлежит уже третьему поколению семьи Барринджеров.

Кратер не раз использовался в качестве декораций для съемок фантастических фильмов о путешествиях землян на другие планеты, о прибытии огромных НЛО в свою закрытую от чужих глаз тайную гавань.

Это не самый большой метеорит, упавший на Землю. В Антарктике на острове Уилкеса в 1962 году обнаружен метеоритный кратер диаметром 241 километр и глубиной 800 м. В Канаде на побережье Гудзонского залива есть кратер диаметром 443 км.

Происхождение кратера

Кратер возник около 50 тысяч лет назад после падения 60-80 метрового метеорита, весившего 300 тысяч тонн и летящего со скоростью 45-60 тысяч км/ч. Взрыв от падения был в три раза мощнее взрыва и был аналогичен по мощности взрыву 20 миллионов тонн или 1000 атомных бомб, аналогичных сброшенной на . Внутри и вокруг Аризонского кратера найдены осколки метеоритного никелистого железа.

История открытии и исследования

Местонахождение кратера достаточно давно было известно местным индейцам, которые использовали для собственных целей металлические осколки метеорита. У местных племён возникло огромное количество легенд и преданий, связанных с этим священным местом. Учёным о существовании кратера стало известно лишь с года.

Тренировки космонавтов в кратере

Аризонский кратер был признан единственным местом на Земле, в наибольшей степени напоминающим лунный ландшафт, и именно там под руководством Шумейкера проходили часть подготовки все астронавты, которым предстояло отправиться в полет на Луну. И именно в этом кратере выявлялись и устранялись недостатки скафандров, в которых первым землянам предстояло оставить свой след на Луне.

Туризм

Нельзя не упомянуть и о музее, стоящем буквально на краю кратера и хранящем фотографии всех «лунных» астронавтов в полном космическом облачении. Если не знать, что эти снимки сделаны буквально в двух шагах от того места, где стоишь, то можно поверить, что они имеют лунное происхождение. Аризонский кратер является одной из достопримечательностей . Ежедневно его посещает множество туристов. Для привлечения туристов местные жители регулярно сообщают о многочисленных наблюдениях над этим местом свечения воздуха и зависаний , а также о таинственных геомагнитных аномалиях внутри кратера.

Продажа метеоритов, найденных в этом кратере (или выдаваемых за них), процветает и является довольно выгодным бизнесом. Стоимость таких метеоритов в интернет-магазинах составляет в среднем $1 за каждый грамм веса.

Сравнение с другими метеоритными кратерами Земли

Метеоритный кратер в штате Аризона, часто именуемый в честь своего первооткрывателя кратером Бэрринджера, отнюдь не является самым крупным на Земле. В на острове Уилкеса в году обнаружен метеоритный кратер диаметром 241 километр и глубиной 800 метров. В Канаде на побережье Гудзонского залива есть кратер диаметром 443 километра. Однако в отличие от крупнейших, чей диаметр измеряется сотнями километров, Аризонский кратер единственный сохранил свой почти первозданный вид. Как гордо сообщается в официальном буклете музея, «хотя на Земле есть более масштабные следы ударов, метеоритное происхождение этого кратера было доказано первым и он лучше всех сохранил свой первозданный облик».