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Algo sobre la formación de los cráteres de impacto.

Los cráteres de impacto, deben su nombre a su origen ya que se forman por el impacto de un objeto (como una gran roca) a gran velocidad sobre la superficie de otro mucho mayor como un asteroide, luna o planeta.
Se caracterizan por sus bordes filosos y su típico pico central. La agudeza de ese pico da una idea de la edad del cráter, ya que si está en un suelo sometido a erosiones tiende a suavizarse o incluso a desaparecer.
La actividad geológica que pueda tener un objeto, suele afectar el suelo rejuveneciéndolo.

Cuando un objeto impacta en el suelo de otro, sucede algo parecido a lo que sucede cuando una piedra cae en la superficie del agua.
La piedra separa bruscamente en agua generando una onda expansiva. A medida que esa onda se propaga hacia afuera radialmente, va empujando cada vez más agua hasta que encuentra tanta resistencia que se produce un rebote. La onda vuelve hacia el centro trayendo agua que al chocar en ese punto produce la típica salpicadura. Mientras, el resto de la onda viaja hacia afuera formando las ondas que todos conocemos. Luego, las moléculas del agua se reacomodan, por tener espacio entre ellas para hacerlo, y la superficie se rearma y… acá nada pasó.

Cráter lunar Tycho. Se aprecia su pico central y los rayos de polvo brillante salido de él. Foto ampliable crédito de Joe Huber.

Pero en el suelo duro, las moléculas no se reacomodan como las del agua, allí queda el cráter de materia desplazada y el pico central del material que fue llevado por el rebote de la onda hacia el interior. La parte de la onda de choque que se propaga fuera del cráter, suele generar estructuras a lo largo del suelo en las vecindades del cráter y, a veces, si el impacto es muy fuerte; hasta lugares lejanos al del impacto transmitiéndose por las capas bajo la corteza del suelo.
Algunas veces, los escombros que “saltan” por el aire, caen al suelo formando seguidillas de pequeños impactos y trazas radiales de polvo generalmente brillante por lo fino de sus partículas.

Referencias:

pdp.

Rocas del espacio como gotas de agua.

Ilustración de Luis María Benítez

Cuando un asteroide impacta sobre un suelo, deja un cráter de impacto que suele tener un pico central. De tenerlo, ese pico puede indicar la edad del cráter si éste está en un ambiente que lo puede erosionar. Sin embargo hay cráteres sin ese pico central en lugares donde no hay erosión, como por ejemplo en la Luna.
En el impacto, se produce una onda expansiva. El material bruscamente desplazado es el responsable de producirla. Pero también suceden otras dos cosas.
Por un lado, el suelo se comprime en el lugar del impacto y responde con una brusca descompresión. Por otro, parte la onda expansiva presenta un “rebote” hacia el centro luego de la brusca expansión debida al choque. Ambos colaboran con la formación del pico central.

Si dejamos caer una piedra en la superficie del agua, veremos lo mismo. Una onda expansiva sobre la superficie del agua y la típica salpicadura vertical por el efecto rebote y la descompresión del agua debajo del lugar de impacto.

Podemos experimentar con gotas de agua sobre una superficie granulada de polvo o arena.

Diferentes estructuras obtenidas en choque de una gota de agua sobre un suelo granuloso para distintas velocidades de impacto. Imagen publicada en el trabajo de R. Zhao et al.

Cuando la gota impacta, no sólo desplaza partículas del suelo donde cae, sino que interactúa con el pico central en formación dando lugar a diferentes patrones; todo depende de la velocidad de caída. Si cae con mucha fuerza deja un cráter vacío, sin algo en el interior; pero si no, aparecen llamativas estructuras.
La matemática involucrada en este proceso, es la misma que en la formación de cráteres de impacto por objetos del espacio. La única diferencia es que en un asteroide o cometa, cae con muchísima más velocidad que la gota de agua.
De esta manera, si el proceso es el mismo y se dan las condiciones, no sería de extrañarse que en algún lugar se encuentren cráteres de impacto con curiosas estructuras internas.

Fuentes:

  • Granular impact cratering by liquid drops: Understanding raindrop imprints through an analogy to asteroid strikes,
    R. Zhao et al.
    http://arxiv.org/abs/1407.7420v2

pdp.

Un cráter concéntrico en la Luna.

Los cráteres de impacto, suelen tener formas típicas. Unos presentan picos centrales producidos por el rebote de la onda de choque al propagarse en el suelo, como una salpicadura. La erosión y desgaste de ese pico, dan idea de cuan “fresco” es el cráter.
Otros, tienen un base suave ahuecada o, algunas veces, plana. Eso sucede cuando el impacto produjo una fractura en el suelo por donde afloró lava, la que al solidificarse, rellenó la base el cráter.
Pero hay otros muy particulares.
En Marte, se encuentran cráteres concéntricos, con varios anillos o estructuras anulares concéntricas en su interior. Eso sucede cuando el suelo tiene diferentes capas de materiales con distintas durezas. El impacto se propaga de diferentes maneras desplazando material de distintas formas.
Es razonable hallarlos en Marte donde su superficie guarda capas de hielo y otros materiales, pero no en la Luna.

Imagen crédito de NASA/GSFC/Arizona State University.

Este cráter lunar de unos 11,5 Km. de diámetro, presenta anillos concéntricos. Si bien el suelo selenita no es como el marciano, es evidente que localmente, en esa región donde se formó el cráter, el suelo esta dividido en capas de diferentes materiales.

Como dato curioso, además de la estructura de este cráter, no ha sido bautizado con nombre alguno. Los impactos meteóricos, permiten obtener información del suelo y su interior a través de los cráteres que producen. Éstos, a su vez, informan de la energía liberada en el choque, ya que su diámetro depende de la raíz cúbica de la energía (cinética) de impacto.


Referencia:

Notas relacionadas:

Fuentes:

pdp.

Un cráter marciano descubierto de un día al otro.

En el año 2012, el Orbitador de Reconocimiento  de Marte, descubrió un nuevo cráter. Hasta ahí no habría mayor relevancia si no fuera porque el descubrimiento se hizo al otro día de producido el cráter.
mro_marci_beforeafter_newcrater.jpg.CROP.original-originalEn la imagen crédito de NASA/JPL-Caltech/MSSS , se puede apreciar dos escenas del mismo lugar.
La superior es del 27 de Marzo del 2012 y la inferior del 28.
En la última se aprecia una mancha obscura en el terreno, indicio de un impacto reciente.

mro_marci_newcrater.jpg.CROP.original-original
Imagen crédito de NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

Es un cráter de 50 mts. de diámetro, que en el suelo marciano lo pudo hacer un objeto de algunos metros. Objetos así se desintegran en la atmósfera terrestre, pero en Marte pasan sin mayores problemas por ser ésta más delgada que la nuestra. No obstante, se pudo partir por la suave fricción atmosférica en Marte y producir algunos cráteres menores como los que se observan en las vecindades del principal.

En imágenes de otras partes del terreno cercanas al impacto, se observan desmoronamientos de material producidos por temblores del suelo cercano al lugar del impacto.

Video explicativo (en inglés) del descubrimiento


Artículo relacionado:

Fuentes:

pdp.