POWSTAWANIE KRATERÓW METEORYTOWYCH

Kratery meteorytowe powstają na skutek kolizji fragmentu planetoidy (zwany meteoroidem) z innym ciałem w Układzie Słonecznym. Można je zaobserwować prawie na każdym obiekcie, który posiada stałą powierzchnię. W przypadku takich ciał jak Księżyc (pozbawionych atmosfery) praktycznie każdy, nawet najmniejszy pyłek materii miedzyplanetranej jest w stanie w wyniku kolizji pozostawić po sobie krater. W przypadku zaś Ziemi, która posiada dość gęsta otoczkę powietrza, żaden obiekt nie może dotrzeć do jej powierzchni nienaruszony.

I faza - zbliżanie

Prędkość wtargnięcia meteoroidu w atmosferę Ziemi waha się w granicach od 11 do 72 km/s. Zależy ona od wzajemnego ustawienia orbit ciała i Ziemi, czyli od tego czy zderzenie będzie "czołowe", "boczne" czy "od tyłu". Istotne znaczenie ma również kierunek lotu, gdyż atmosfera Ziemi potrafi "odbić" te obiekty, które zbliżają się do niej pod niewielkim kątem.

Schemat spotkania Ziemi z meteoroidami.

II faza - wtargnięcie w atmosferę

Bardzo duża prędkość z jaką meteoroid wpada w atmosferę powoduje powstanie sił tarcia, które go powoli wyhamowują i jednocześnie rozgrzewają. Wraz z zagłębianiem się w coraz gęstsze warstwy powietrza efekty te są coraz silniejsze. 

Na wysokości 150 - 100 km zewnętrzne warstwy meteoroidu rozgrzewają się nawet do 3000 ^oC co powoduje ich obtopienie, oraz świecenie. To zjawisko jest często widoczne w nocy w postaci "spadającej gwiazdy" (inaczej meteoru). Niekiedy widoczna jest też ciągnąca się za meteorem smuga, która czasem świeci na niebie nawet gdy "spadająca gwiazda" nie jest już widoczna. Dzieje się tak ponieważ meteoroid zostawia na swojej drodze mikroskopijne "kropelki" stopionej skały. Jest to tak zwany pył meteorytowy, często odnajdywany w okolicach kraterów. Stopieniu i zamianie w pył ulega niekiedy zdecydowana większość meteoroidu zanim osiągnie on powierzchnię Ziemi.

Meteor widziany z Ziemi.

Na wysokości 40 - 5 km ciśnienie powietrza działające na meteoroid jest tak wielkie, iż bardzo często rozpada się on na liczne fragmenty. Z wyjątkiem największych brył, na tej wysokości następuje wyhamowanie ciała do prędkości swobodnego spadku w atmosferze (takiej, przy której siły oporu powietrza równoważą grawitację).

Charakterystyczne dla meteoroidów jest to, że gdy się rozpadną w atmosferze to ich fragmenty spadają się na Ziemi w obszarze o kształcie elipsy (która jest ułożona zgodnie z kierunkiem lotu). W dodatku największe fragmenty gromadzą się przy jednym jej końcu, najmniejsze zaś przy drugim. 

Ilustracja pokazująca jak tworzy się elipsa rozrzutu fragmentów meteorytu po jego rozpadzie w powietrzu.

III faza - zderzenie

Najistotniejsze dla dalszego przebiegu zdarzeń jest to jak silnie wyhamowany został meteoroid. Gdy prędkość jego upadku jest mniejsza niż 100 m/s wtedy pozostawi na Ziemi jedynie odcisk swojego kształtu. Natomiast jeśli prędkość końcowa meteoroidu przewyższa 500 m/s nie zatrzyma się on na powierzchni Ziemi lecz wbije się na głębokość od jednego do kilkuset metrów. Przy tej prędkości, podczas całego lotu przed meteoroidem tworzy się poduszka niezwykle sprężonego powietrza. Gdy meteoryt wbije się w Ziemię, zostaje momentalnie zatrzymany, a sprężone powietrze znajdujące się przed nim gwałtownie się rozpręża. Następuje podziemna eksplozja, która wyrzuca w górę znaczne ilości Ziemi pozostawiając w miejscu upadku koliste wgłębienie - krater meteorytowy. Niekiedy wrzucona ziemia formuje dookoła krateru wał.

W przypadku uderzenia z prędkością 0,5 - 3 km/s powstają tzw. kratery uderzeniowe. Maja one rozmiary od kilku do 100 m.

Gdy prędkość zderzenia przekracza 3 - 4 km/s powstaje tzw. krater wybuchowy o średnicy od 100 m do wielu kilometrów. Niekiedy podczas powstawania tego typu kraterów sprasowaniu lub nawet stopieniu ulęgają powierzchniowe warstwy gleby, tworząc skałę nazywaną impaktytem. Jeśli natomiast prędkość meteoroidu przekracza 9,1 km/s wówczas w wyniku zderzenia wytwarza się tak wiele energii, że praktycznie cała jego materia wyparowuje. 

Schemat powstania największego krateru na Morasku.

	Meteoryt wbija się w ziemie na głębokość ok. 20 m, wtłaczając w nią bardzo mocno sprężone powietrze.
	Sprężone powietrze zaczyna się gwałtownie rozprężać. Uwolniona energia niszczy meteoryt, a być może i doprowadza do jego całkowitego wyparowania.
	Ogromna masa ziemi jest wyrzucona w powietrze na wysokość kilkadziesiąt metrów.
	Gdy ziemia opadnie formuje się krater z charakterystycznym wałem wokół, który jest najwyższy w kierunku lotu meteoroidu. Możliwe, iż niewielkie fragmenty meteorytu nadal tam leżą zakopane głęboko pod ziemią.