Επιστημονικό Θέμα: Διεργασίες Μετεωρικών Προσκρούσεων

Διεργασίες Μετεωρικών Προσκρούσεων
Επικεφαλής Θέματος: Alfred McEwen  

Οι, υψηλών ταχυτήτων, προσκρούσεις των μεσοπλανητικών σωμάτων (πλανητοειδείς κυρίως, κομήτες επίσης) στην επιφάνεια του Άρη, δημιουργούν τους πρωτογενείς μετεωρικούς κρατήρες. Αυτές οι προσκρούσεις όμως, μερικές φορές, εκτινάσσουν σημαντικό αριθμό βράχων, πού πέφτοντας ξανά στο έδαφος δημιουργούν τους δευτερογενείς κρατήρες.

Η μελέτη των μετεωρικών κρατήρων είναι σημαντική γιά πολλούς λόγους: Κατ’ αρχάς, μας επιτρέπει να κατανοήσουμε την φυσική της δημιουργίας κρατήρων, πράγμα εξαιρετικά χρήσιμο γιά ’μας, εδώ στην Γη. Δεύτερον, αποκτούμε μιά πρώτη εκτίμηση της ηλικίας των διαφόρων εδαφών του πλανήτη, μετρώντας απλώς την πυκνότητα των κρατήρων σ’ αυτά. Τρίτον, μαθαίνουμε τις φυσικοχημικές ιδιότητες του υλικού, πού δέχτηκε την πρόσκρουση, όπως η παρουσία πάγου στο υπέδαφος. Τέλος η μελέτη των κρατήρων βοηθά στο να κατανοήσουμε την πορεία της διαμόρφωσης του Αρειανού τοπίου (από την στιγμή, πού έχουμε μιά κάποια κατανόηση γιά την μορφολογία των αρχέγονων κρατήρων).

Η μελέτη επίσης των, μικρών σε διαστάσεις, κρατήρων (< 10 m σε διάμετρο), μπορεί να μας δώσει πληροφορίες γιά την πυκνότητα της ατμόσφαιρας και πως αυτή, ενδεχομένως, κυμαίνεται με την πάροδο του χρόνου. Φυσικά, όλοι οι κρατήρες στον Άρη δεν είναι μετεωρικής προελεύσεως, απλώς είναι οι περισσότεροι. Οι υπόλοιποι είναι ηφαιστειακής προελεύσεως και κάποιοι απλώς έχουν σχηματισθεί από τοπική κατάρρευση του εδάφους.

Καίριες ερωτήσεις γιά το Θέμα αυτό
  • Πως μπορούμε να διακρίνουμε τους μικρούς πρωτογενείς κρατήρες από τους δευτερογενείς, ώστε να θέσουμε περιορισμούς στην ηλικία των νεαρών, ή μικρών στην έκταση εδαφών;
  • Πόσο ακριβώς νερό απαιτείται να υπάρχει στο υπέδαφος (σε υγρή ή στέρεη μορφή), ώστε να εξηγήσει τους, ποικίλης μορφολογίας, λοβούς εκτοξευμένου υλικού σε ρευστή κατάσταση, πού παρατηρείται σε αρκετούς κρατήρες;
  • Πως ακριβώς διαφοροποιούνται τα εδάφη, ως πρός τις φυσικές τους ιδιότητες, όπως η πυκνότητα και η ελαστικότητα (δηλ. η δυνατότητα ή όχι δημιουργίας ρωγμών) και πώς μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τους κρατήρες σαν εργαλείο μελέτης τους;
  • Σχέση μ’ άλλα Επιστημονικά Θέματα
    Οι κρατήρες δημιουργούν τοπικά βυθίσματα στο έδαφος, πού δρούν σαν συλλέκτες, ή και συντηρητές αποθέσεων, η μελέτη των οποίων όμως ανήκει στο Θέμα της “ Ιζηματογένεσης”. Αν υπάρχουν ενδείξεις γιά αρχέγονες λίμνες ή κοίτες ποταμών μέσα ή ’πάνω σε κρατήρες, η μελέτη τους ανήκει στις “Υδάτινες διεργασίες”, ενώ θίνες στο εσωτερικό των κρατήρων μελετώνται από τις “Αιολικές διεργασίες”. Σχεδόν κάθε γεωλογική διεργασία του Άρη, μπορεί να βρεθεί να έχει λάβει χώρα γύρω από τους μετεωρικούς κρατήρες, αλλά το Θέμα μελέτης πρέπει να επιλεγεί με βάση το ποιές απ’ αυτές είναι εξέχουσας σημασίας. Η μελέτη της σταδιακής απόσβεσης της χαρακτηριστικής τοπογραφίας ενός κρατήρα σ’ εδάφη πλούσια σε πάγο, ανήκει στο Θέμα των “Περιπαγετωδών Διεργασιών”. Τα απότομα εσωτερικά τοιχώματα καλά διατηρημένων κρατήρων, ίσως ν’ αποκαλύπτουν το τοπικό υπέδαφος, η μελέτη του οποίου ανήκει στην “Ιζηματογένεση” (αν εκτίθενται ιζήματα), ή στην “Στρατογραφία” ή “Ηφαιστειολογία” (αν εκτίθενται ηφαιστειογενή πετρώματα) σαν κύρια Θέματα.

    Ενδιαφέροντα χαρακτηριστικά ορατά στην κλίμακα HiRISE
    Το πρόγραμμα HiRISE μπορεί ν’ αποκαλύψει την μορφολογία και την μορφομετρία των μικρών κρατήρων, πού πέρνουν μέρος στην αντιπαράθεση σχετικά με την επίδραση της ατμόσφαιρας στον σχηματισμό των κρατήρων, ή στην αντιπαράθεση σχετικά με την πρωτογενή έναντι της δευτερογενούς προέλευσης των κρατήρων, ή ακόμη στο ερώτημα σχετικά με το αν ένας κρατήρας είναι μετεωρικής ή όχι προελεύσεως. Η κατανομή, συχνότητα-μέγεθος, των βράχων στο εκτοξευόμενο υλικό, παρέχει πληροφορίες σχετικά με την φύση του υλικού του στόχου, την φυσική της πρόσκρουσης και την μηχανική της μεταφοράς των εκτοξευόμενων υλικών. Οι, υψηλής ανάλυσης, φωτογραφίες μπορούν να καθορίσουν το κατά πόσον οι κρατήρες είναι αρχέγονοι, ή έχουν τροποποιηθεί και από ποιά διεργασία. Επίσης, ίσως φανούν ικανές να διαπιστώσουμε αν έχει υπάρξει τήξη κατά την πρόσκρουση, στοιχείο σημαντικό γιά την ενεργειακή μελέτη των μετεωρικών προσκρούσεων. Μπορούμε επίσης μ’ αυτές να παρακολουθήσουμε ενεργές διεργασίες στους κρατήρες, λαμβάνοντας απλώς διαδοχικές φωτογραφίες σε τακτά χρονικά διαστήματα του ίδιου στόχου.