Als onderdeel van de eerste vergelijkende studie van centrale inslagkraters in het hele zonnestelsel, professor Nadine Barlow van NAU's Department of Physics and Astronomy publiceerde onlangs bevindingen die inzichten onthullen in de omgevingscondities die de vorming van deze kraters bepalen.

Centrale pitkraters zijn inslagkraters veroorzaakt door de botsing van asteroïden, kometen of meteorieten met een centrale depressie. deze kuilen, gelegen op de bodem van de krater of bovenop de centrale piek van de krater, zijn tussen de 100 meter en 190 kilometer in diameter en worden gevonden in kraters die in grootte variëren van vijf kilometer tot 450 kilometer in diameter. Centrale putkraters bestaan ​​op verschillende lichamen met verschillende doeleigenschappen, zwaartekrachten, geologische geschiedenissen en oppervlaktetemperaturen.

Barlow, een planetaire wetenschapper en een van 's werelds meest vooraanstaande experts op het gebied van inslagkraters op Mars, is de hoofdauteur van het artikel, die werd gepubliceerd in Meteoritica en planetaire wetenschap . Het artikel presenteert de resultaten van onderzoek uitgevoerd door een team van wetenschappers op centrale putkraters op Mars, Kwik, Jupiters grootste maan, Ganymedes, en de manen van Saturnus Tethys, Dione en Rhea.

"In deze studie vergeleken we de kenmerken en distributies van centrale putkraters op Ganymedes, dat is een grote, vluchtig-rijk lichaam; op Tethys, Dione en Rhea, die kleiner zijn, vluchtige-rijke lichamen; op Mars, een lichaam met een gemiddelde hoeveelheid vluchtige stoffen in de korst; en op Mercurius, een lichaam met een laag-vluchtige korst, overeenkomsten en verschillen tussen centrale putten op verschillende lichamen te bepalen, ' zei Barlow.

Vluchtige stoffen zijn chemische elementen en verbindingen met een laag kookpunt die worden geassocieerd met de korst of atmosfeer van een planeet of maan, inclusief stikstof, water, kooldioxide, ammoniak en methaan.

Hoewel wetenschappers in de jaren zeventig onderzoek deden naar deze kraters, toen velen van hen werden ontdekt, Barlow besloot nog een keer te kijken.

"We hebben nu allerlei nieuwe datasets beschikbaar voor deze planeten en manen, inclusief afbeeldingsgegevens met een hogere resolutie en informatie over hun stofgehalte en topografie - dus we wilden ze opnieuw bekijken met behulp van de nieuwere datasets, " ze zei.

Op basis van eerder onderzoek, wetenschappers geloofden dat de kleinere manen niet groot genoeg waren voor centrale putkraters, maar het team identificeerde nog 10 centrale kraters op Rhea, Dione en Tethys gebruiken de nieuwe gegevens.

"Tot voor kort dachten we dat putkraters alleen voorkwamen op lichamen met water of ijs in hun nabije oppervlaktegebieden, "Zei Barlow. "De meeste modellen voor hoe deze putkraters zijn gevormd, in feite, waren gebaseerd op de theorie dat ijs of water op het oppervlak bij een botsing verdampte of wegvloeide. Maar centrale putkraters verschijnen ook op Mercurius en op de maan, die geen ijs of water hebben op hun nabije oppervlaktegebieden."

Uit het onderzoek bleek dat putten op de bodem van kraters vaker voorkomen op ijzige lichamen en groter zijn in verhouding tot hun krater dan putten op centrale pieken. Hoewel de centrale piekanalyse geen verschil vond tussen ontpitte en niet-ontpitte pieken, het gaf wel aan dat de korst van Mercurius twee keer zo sterk is als de korst van Mars. De studie wees ook uit dat de vorming van centrale kuilen een aanvankelijke opheffing omvat, gevolgd door ineenstorting.

Deze studie maakt deel uit van een groter lopend onderzoek waarin centrale putkraters in alle zonnestelsellichamen worden vergeleken, waarvan de resultaten uitgebreide nieuwe inzichten zullen opleveren in de vraag of een enkel vormingsmechanisme de vorming van centrale putjes op zowel vluchtig-rijke als vluchtig-arme lichamen kan verklaren. De analyse van Barlow elimineerde enkele eerder door wetenschappers voorgestelde modellen die de vorming van centrale kuilen verklaren. Haar bevindingen suggereren dat het feitelijke vormingsproces een gecompliceerd samenspel is van aardkorststerkte, oppervlaktezwaartekracht en energie van de inslaande meteoriet.

Barlow richt haar onderzoek op inslagkraters en wat hun aanwezigheid onthult over de verdeling van ondergrondse reservoirs van water en ijs. Andere onderzoeksthema's die ze nastreeft, zijn onder meer het analyseren van kraterrelaties om fouten op Mercurius te stuwen om te bepalen of de planeet nog steeds krimpt, identificeren van kenmerken die indicatief zijn voor de meest verse inslagkraters op Mars en onderzoeken hoe klimaatverandering op Mars kratervorming en erosie heeft beïnvloed.