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撞擊坑

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[LV.9]以壇為家II

2012-5-22 15:11 | 顯示全部樓層
撞擊坑,,顧名思義,就是一個有固態表面的天體受到隕石撞擊而形成的凹坑。
在沒有熔岩活動跟風化侵蝕的天體上,都佈滿了撞擊坑,例如月球
600px-Moon_Farside_LRO.jpg

但撞擊可以任何角度發生,那為甚麼大部分撞擊坑都是圓的呢?
其實隕石都是以高速撞擊,這個速度一般遠較音速大,在這情況下,撞擊便會在地殼產生衝擊波,如同爆炸,有別於一般低速度撞擊。因此,大部分撞擊坑都是圓的。以下是實驗室模擬隕石高速撞擊的過程,可以看到這不是垂直撞擊,但是最後形成的撞擊坑是圓的。
lab simulation.JPG

接下來就要介紹不同種類的撞擊坑:
1. 微撞擊坑 (Microcrater)
這是由於微小塵埃粒子撞擊而形成的,肉眼看不見。在地球上,大氣層的阻力足以減慢這些粒子的速度,因此不會形成微撞擊坑。但在沒有大氣層的天體如月球,這些粒子仍會以高速撞擊,形成微撞擊坑。以下是在月球玻璃物質上的一個直徑0.01mm撞擊坑
0.01mm microcrater on lunar glass.jpg

2. 簡單坑 (Simple crater)
這是在較小型的隕石撞擊後,形成的數厘米至數公里大的撞擊坑,外形呈碗狀。

Mars simple crater.jpg
火星上的一個簡單坑

300px-Meteorcrater.jpg
五萬年前形成的巴林傑隕石坑(Barringer Crater/Meteor Crater)也屬於這類,直徑1.186公里,深度約170米,它位於美國亞利桑那州北部的沙漠中。

300px-Victoria_crater_from_HiRise.jpg
這是火星上的維多利亞(Victoria)撞擊坑,直徑750米,深度70公里,經風化、侵蝕、沉積等作用後,變成這個樣子。

3. 複雜坑 (Complex crater)
複雜坑是比簡單坑更大的撞擊坑,直徑一般超過10公里(視乎引力),在形成初期跟簡單坑類似,但後來因為撞擊坑邊緣的物質太重,向下崩塌,形成梯級狀的坑壁,撞擊坑的中心也會形成一座小山峰。而在這些較大型的撞擊坑裡面,可能還會有其他較小的撞擊坑。

300px-Tycho_crater_on_the_Moon.jpg
這是月球上的第谷(Tycho)撞擊坑,直徑86.21公里,深度4.8公里。

Mimas and death star.JPG
左圖是土星的衛星米瑪斯(Mimas),上面有一個大型撞擊坑,名為赫歇爾(Herschel)撞擊坑,深度達10公里,直徑為139公里,接近衛星直徑的三分之一!這跟電影《星際大戰》的死星極為相似(右圖)
如果導致形成赫歇爾撞擊坑的隕石再大一點的話,就足以把米瑪斯完全碎裂!

4. 具多環結構的撞擊盆地 (Multi-ring basin)
大型撞擊有時候會使地底較軟的物質流動,令表面產生裂紋,形成多環結構。
例子有木星的衛星卡利斯托(Callisto)上的瓦爾哈拉(Valhalla)撞擊坑,是太陽系中最大的多環撞擊坑,直徑達3800公里,約衛星直徑的五分之四。
800px-Valhalla_crater_on_Callisto.jpg

5. 狹長狀撞擊坑 (Elongate crater)
當撞擊角度約少於10°時,撞擊坑才會呈狹長狀。
例子有火星的歐克斯山
(Orcus Patera),長380公里,闊140公里,深度約0.5公里。
Orcus Patera.jpg



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