Метеоритный кратер - Meteor Crater

Для кратеров, созданных метеоритами, см. Кратер от удара.
«Кратер Бэрринджер» перенаправляется сюда. О кратере на Луне см. Барринджер (лунный кратер).
Метеоритный кратер
Кратер Барринджера
Метеоритный кратер - Аризона.jpg
Метеоритный кратер, также известный как кратер Барринджера
Кратер от удара / структура
УверенностьПодтверждено[1]
Диаметр0,737 миль (1,186 км)
Глубина560 футов (170 м)
Подъем148 футов (45 м)
Диаметр импактора160 футов (50 м)
Возраст50 000 лет
Выставленда
Пробуренода
Болид типЖелезный метеорит
Расположение
РасположениеОкруг Коконино, Аризона
Координаты35 ° 1′38 ″ с.ш. 111 ° 1′21 ″ з.д. / 35.02722 ° с.ш.111.02250 ° з.д. / 35.02722; -111.02250Координаты: 35 ° 1′38 ″ с.ш. 111 ° 1′21 ″ з.д. / 35.02722 ° с.ш.111.02250 ° з.д. / 35.02722; -111.02250
СтранаСоединенные Штаты
государствоАризона
Метеоритный кратер находится в Аризоне.
Метеоритный кратер
Метеоритный кратер
Расположение метеоритного кратера в Аризоне
ДоступМежгосударственный 40
НазначенНоябрь 1967
Метеорит Холсингера - самый крупный обнаруженный фрагмент метеорита, который создал Метеоритный кратер, и выставлен в центре для посетителей кратера.
Метеоритный кратер Бэрринджер из космоса. В Каньон Диабло Arroyo находится на западе (слева). Город-призрак Каньон Диабло, в честь которого назван метеорит, находится в каньоне к северу и вне поля зрения.
Метеоритный кратер с высоты 36000 футов (11000 м)

Метеоритный кратер это метеорит кратер от удара примерно в 37 милях (60 км) к востоку от Флагстафф и 18 миль (29 км) к западу от Уинслоу на севере Аризона пустыня Соединенные Штаты. Сайт ранее назывался Каньон Кратер Диабло («Diablo» означает «Дьявол» на испанском языке) и фрагменты метеорита официально называются Каньон Диабло Метеорит.[2] Ученые называют кратер Кратер Барринджера в честь Дэниел Барринджер, который первым предположил, что это произошло в результате падения метеорита.[3] Поскольку Совет США по географическим названиям распознает названия природных объектов, полученные от ближайшего Почта, объект получил название «Метеоритный кратер» из-за расположенного поблизости почтового отделения «Метеор».[4]

Метеоритный кратер находится на высоте 5 640 футов (1719 м) над уровнем моря.[5] Это около 3900 футов (1200 м) в диаметре, около 560 футов (170 м) в глубину и окружено ободом, который возвышается на 148 футов (45 м) над окружающими равнинами. Центр кратера заполнен обломками размером 690–790 футов (210–240 м), лежащими над коренной породой кратера.[1] Одной из интересных особенностей кратера является его квадратный контур, предположительно вызванный существующими региональными соединение (трещины) в пластах в месте удара.[6]

Кратер находится в частной собственности семьи Барринджер через их компанию Barringer Crater Company, которая объявляет его «лучше всего сохранившимся метеоритным кратером на Земле».[7][8] Поскольку кратер находится в частной собственности, он не охраняется как Национальный монумент, статус, который потребует федеральной собственности. Он был обозначен Национальный природный памятник в ноябре 1967 г.[9]

Формирование

Кратер образовался около 50 000 лет назад во время Плейстоцен эпоха, когда местный климат на Плато Колорадо было намного прохладнее и влажнее.[10][11] Район представлял собой открытый луг, усеянный лесами, населенными мамонты и гигантские наземные ленивцы.[12][13]

Объект, раскопавший кратер, был никель -утюг метеорит около 160 футов (50 метров) в диаметре. Скорость удара была предметом некоторых дискуссий. Первоначально моделирование предполагало, что метеорит упал со скоростью до 45 000 миль в час (20 км / с), но более поздние исследования показывают, что удар был значительно медленнее, на скорости 29 000 миль в час (12,8 км / с). Считается, что около половины объема ударника испарилось при спуске через атмосферу.[14] Энергия удара оценивается примерно в 10 мегатонны в тротиловом эквивалентее. При ударе метеорит в основном испарился, в кратере осталось мало остатков.[15]

Считается, что с момента образования кратера обод потерял 50–65 футов (15–20 м) высоты на гребне обода в результате естественного эрозия. Точно так же в бассейне кратера, как полагают, имеется примерно 100 футов (30 м) дополнительных отложений после удара из озерных отложений и аллювий.[16] Эти процессы эрозии являются причиной того, что на Земле видно очень мало оставшихся кратеров, поскольку многие из них были стерты в результате этих геологических процессов. Относительно молодой возраст Метеоритного кратера в сочетании с сухим климатом Аризоны позволили этому кратеру практически не измениться с момента его образования. Отсутствие эрозии, которое сохранило форму кратера, привело к тому, что этот кратер стал первым кратером, признанным ударным кратером от естественного небесного тела.[17]

Открытие и расследование

Кратер привлек внимание ученых после того, как американские поселенцы обнаружили его в XIX веке. Они назвали это Каньон Диабло кратер после Каньон Диабло, Аризона, который был ближайшим к кратеру сообществом в конце 19 века. Кратер первоначально приписывали действиям вулкан. Это не было необоснованным предположением, поскольку Вулканическое поле Сан-Франциско находится всего в 40 милях (64 км) к западу.[18]

Открытка из Американского музея метеоритов, недалеко от Метеоритного кратера, Аризона
Вид с воздуха на метеоритный кратер в Аризоне, сентябрь 2010 г.
Взгляд в кратер с северного края. Область цвета ржавчины на дальнем (южном) крае - это место, где в 1929 году произошла последняя добыча метеорита, и, как полагают, это место расположения основной массы метеорита. Скала вокруг южного края вздымается.

Альберт Э. Фут

В 1891 г. минералог Альберт Э. Фут представил первую научную статью о метеоритах Северной Аризоны.[19] Несколькими годами ранее Фут получил железный камень для анализа от руководителя железной дороги. Фут немедленно узнал в скале метеорит и возглавил экспедицию по поиску и извлечению дополнительных образцов метеорита. Команда собрала образцы от небольших фрагментов до более 600 фунтов (270 кг). Фут обнаружил в метеоритах несколько минералов, в том числе алмаз, хотя и не представляющий большой коммерческой ценности. Его доклад для Ассоциации содействия развитию науки предоставил научному сообществу первое геологическое описание кратера.[20]

Grove Карл Гилберт

В ноябре 1891 г. Grove Карл Гилберт, главный геолог Геологическая служба США, исследовали кратер и пришли к выводу, что это результат вулканический паровой взрыв.[20] Гилберт предположил, что если это был ударный кратер, то объем кратера, а также метеоритный материал должны были сохраниться в ободе. Гилберт также предположил, что большая часть метеорита должна быть погребена в кратере и что это вызовет большую магнитную аномалию. Расчеты Гилберта показали, что объем кратера и обломков на ободе примерно одинаковы, так что масса гипотетического ударного элемента отсутствовала, и не было никаких магнитных аномалий; он утверждал, что фрагменты метеорита, найденные на оправе, были случайными. Гилберт опубликовал свои выводы в серии лекций.[21] Однако в 1892 году Гилберт был одним из первых, кто предположил, что кратеры Луны были вызваны ударами, а не вулканизмом.[22]

Дэниел М. Барринджер

В 1903 году горный инженер и бизнесмен Дэниел М. Барринджер предположил, что кратер образовался в результате удара большого железно-металлического метеорита. Компания Барринджера, Standard Iron Company, заявила о праве на добычу земли и получила земельный патент подписано Теодор Рузвельт на 640 акров (одна квадратная миля или 2,6 км2) вокруг центра кратера в 1903 году.[23][24][25] Заявка была разделена на четыре квадранта, идущих из центра по часовой стрелке с северо-запада, названных Венерой, Марсом, Юпитером и Сатурном. В 1906 году Рузвельт санкционировал открытие почтового отделения в Метеоре, штат Аризона (до этого ближайшее почтовое отделение находилось в 48 км. Уинслоу, Аризона ).[26] Это новое почтовое отделение находилось в Саншайн, остановка на Железная дорога Атчисон, Топика и Санта-Фе в шести милях к северу от кратера.[27]

Компания Standard Iron провела исследование происхождения кратера между 1903 и 1905 годами. Было сделано заключение, что кратер действительно образовался в результате удара. Барринджер и его партнер, математик и физик Бенджамин Чу Тилгман, документальные доказательства теории удара в документах, представленных Геологическая служба США в 1906 г. и опубликовано в Известия Академии естественных наук в Филадельфия.[28]

Фрагмент метеорита Каньон Диабло

Аргументы Барринджера были встречены скептически, поскольку в то время не было желания рассматривать роль метеоритов в земной геологии. Он упорствовал и пытался подкрепить свою теорию обнаружением останков метеорита. На момент открытия окружающие равнины были покрыты около 30 тоннами крупных фрагментов окисленного железа метеорита. Это навело Барринджера на мысль, что большая часть ударника все еще может быть найдена под дном кратера. В то время физика удара была плохо изучена, и Барринджер не знал, что большая часть метеорита испаряется при ударе. Он потратил 27 лет, пытаясь найти крупное месторождение метеоритное железо, и пробурены до глубины 1375 футов (419 м), но никаких значительных залежей обнаружено не было.[29][самостоятельно опубликованный источник? ]

Барринджер, который в 1894 году был одним из инвесторов, заработавших 15 миллионов долларов на серебряном руднике Содружества в г. Пирс, Округ Кочиз, Аризона, имел амбициозные планы по добыче железной руды.[30] По размеру кратера он оценил массу метеорита в 100 миллионов тонн.[21] Текущая оценка в 300 000 тонн ударного элемента составляет менее 1/300 (0,3 процента) оценки Барринджера. Железная руда, обнаруженная в кратере, в то время оценивалась в 125 долларов за тонну, поэтому Барринджер искал залежь, которая, по его мнению, стоила более миллиарда долларов 1903 года.[30]

Несмотря на находки Барринджера и другие раскопки в начале 20-го века, скептицизм геологов сохранялся до 1950-х годов, когда планетология приобретенный в зрелости и понимание процессов кратера увеличилось.[31] Профессор Герман Лерой Фэирчайлд, один из первых пропагандистов образования ударных кратеров, аргументировал случай Барринджера в статье в Наука в 1930 г.[14][32]

Харви Х. Нинингер

Харви Харлоу Нинингер был Американец метеоритик и педагог, и хотя он был самоучкой, он возродил интерес к научному изучению метеориты в 1930-е годы и собрал самую большую на то время личную коллекцию метеоритов. Находясь в Денвер, Колорадо, Нинингер опубликовал первое издание брошюры под названием Комета врезается в Землю, в котором описывается, как образовался Метеоритный кратер, когда астероид столкнулся с Землей.[33] В 1942 году Харви Нинингер перевез свой дом и бизнес из Денвера, штат Колорадо, в обсерваторию Метеоритного кратера, расположенную недалеко от поворота на Метеоритный кратер на шоссе 66.[34] Он переименовал здание в «Американский музей метеоритов» и опубликовал там ряд книг, связанных с метеоритами и метеоритными кратерами. Он также провел широкий спектр исследований в кратере, обнаружив импактит, железо-никелевые сферулы, связанные с ударом и испарением астероида, а также наличие многих особенностей, все еще уникальных для кратера, таких как наполовину расплавленные слитки метеоритного железа. смешанный с расплавленной целевой породой. Открытия Нинингера были собраны и опубликованы в виде плодотворной работы, Метеоритный кратер в Аризоне (1956).[35]

Юджин М. Шумейкер

Метеоритный кратер с юго-востока; виден подъем вокруг обода.

Позднее исследование Юджин Мерл Шумейкер подтвердил гипотезу Барринджера и Нинингера. Ключевым открытием стало присутствие в кратере минералов. коэсит и стишовит, редкие формы кремнезем нашел только где кварц - несущие породы были серьезно в шоке мгновенным избыточным давлением. Он не может быть создан под действием вулканов; единственные известные механизмы его создания естественным образом связаны с ударное событие, или искусственно через ядерный взрыв.[23][36] В 1960 г. Эдвард К. Т. Чао и Шумейкер идентифицировали коэсит в Метеоритном кратере, добавив к растущему количеству доказательств того, что кратер образовался в результате удара, вызвавшего чрезвычайно высокие температуры и давления. Удар испарил бы большую часть основной массы железа, а куски Каньон Дьябло метеорит найден разбросанным по территории, откололся от основного тела до удара.[37]

Геологи использовали ядерный взрыв, который создал Кратер седана, и другие подобные кратеры эпохи ядерные испытания в атмосфере, чтобы установить верхний и нижний пределы потенциальной энергии ударного элемента метеора.[38]

Геология

Удар создал перевернутый стратиграфия, так что слои, непосредственно внешние по отношению к ободу, укладываются в обратном порядке, в котором они обычно встречаются; удар перевернул и перевернул слои на расстояние от одного до двух километров от края кратера.[39][40] В частности, взбираясь по краю кратера снаружи, можно обнаружить:

Почвы вокруг кратера коричневые, от слабощелочной до умеренно щелочной, гравийные или каменистые суглинки серии Вайнона; на краю кратера и в самом кратере Вайнона нанесена на карту в сложной ассоциации с обнажением горных пород.[41]

Панорамный вид с верхней палубы
Панорамный вид с верхней палубы
Панорамный вид с нижней смотровой площадки

Недавняя история

Крупный план старой шахты на дне кратера. Обратите внимание на вырез космонавта и флаг, прикрепленный к забору (вставка)полноразмерное изображение
Метеоритный кратер, 2010 г.

В 1960-х и 1970-х годах НАСА космонавты тренировался в кратере, чтобы подготовиться к Миссии Аполлона к Луна.[42][43]

8 августа 1964 года пара коммерческих пилотов на самолете Cessna 150 низко пролетел над кратером. После пересечения обода они не могли поддерживать горизонтальный полет. Пилот попытался обогнуть кратер, чтобы перелезть через край. Во время попытки набора высоты самолет заглох, разбился и загорелся. Обычно сообщается, что у самолета закончилось топливо, но это неверно. Оба пассажира были тяжело ранены, но выжили.[44] Небольшая часть обломков, не удаленная с места крушения, остается видимой.[45]

В 2006 году проект под названием METCRAX (от METeor CRAter eXperiment) исследовал «суточное накопление и разрушение инверсий температуры бассейна или бассейнов с холодным воздухом и связанных с ними физических и динамических процессов, объясняющих их развивающуюся структуру и морфологию».[46][47]

Метеоритный кратер - популярный туристическая достопримечательность находится в частной собственности семьи Барринджер через Компания Кратера Барринджера, с входной платой, чтобы увидеть кратер. Центр посетителей Метеоритного кратера на северном краю предлагает интерактивные экспонаты и дисплеи о метеориты и астероиды, Космос, то Солнечная система, и кометы. Здесь представлена ​​Стена славы американского астронавта и выставлены такие экспонаты, как Стандартный командный модуль Apollo (BP-29), метеорит весом 1406 фунтов (638 кг), обнаруженный в этом районе, и образцы метеорита из Метеоритного кратера, которых можно коснуться. Ранее известный как Музей астрогеологии, Центр для посетителей включает в себя кинотеатр, сувенирный магазин и смотровые площадки с видами на край кратера. Экскурсии по краю предлагаются ежедневно, если позволяет погода.[48]

Смотрите также

Заметки

  1. ^ а б «Запретитель». База данных о воздействии на Землю. Центр планетарных и космических наук Университета Нью-Брансуика Фредериктон. Получено 2008-12-30.
  2. ^ Ла Пас, Л. (1943). «Замечания к четырем заметкам, недавно опубликованным К. К. Уайли», Популярная астрономия, т. 51, стр. 341
  3. ^ Grieve, R.A.F. (1990) "Кратер от удара на Земле", Scientific American, 262 (4), 66–73.
  4. ^ «Приветственная речь Дж. П. Барринджера». Метеоритика, т. 28, стр. 9 (1993). Получено из системы астрофизических данных SAO / NASA.
  5. ^ Изображения Америки: Метеоритный кратер (стр.107), Нил Ф. Дэвис, Arcadia Publishing, 2016. ISBN  978-1-4671-1618-3.
  6. ^ Сапожник, Юджин М .; Сьюзан В. Киффер (1979). Путеводитель по геологии метеоритного кратера, Аризона. Темпе, Аризона: Центр изучения метеоритов, Университет штата Аризона. п. 45.
  7. ^ «Метеоритный кратер Бэрринджер * Метеоритные кратеры и удары». Barringercrater.com. Получено 2010-03-16.
  8. ^ «Метеоритный кратер». Метеоритный кратер. Получено 2012-11-24.
  9. ^ «Метеоритный кратер Бэрринджер». Департамент внутренних дел США, Служба национальных парков. Получено 19 февраля 2013.
  10. ^ Родди, Д. Дж .; Э. М. Шумейкер (1995). «Метеоритный кратер (Метеоритный кратер Барринджера), Аризона: краткое изложение условий удара». Метеоритика. 30 (5): 567. Bibcode:1995Metic..30Q.567R.
  11. ^ Нисиидзуми, К .; Kohl, C.P .; Shoemaker, E.M .; Arnold, J.R .; Klein, J .; Финк, Д .; Миддлтон, Р. (1991). "Возраст воздействия 10Be-26Al на месте в Метеоритном кратере, Аризона". Geochimica et Cosmochimica Acta. 55 (9): 2699–2703. Bibcode:1991GeCoA..55.2699N. Дои:10.1016 / 0016-7037 (91) 90388-Л.
  12. ^ Кринг, Дэвид (1997). «Воздушный взрыв, вызванный столкновением с метеоритным кратером, и реконструкция пострадавшей окружающей среды». Метеоритика и планетология. 32 (4): 517–30. Bibcode:1997M&P ... 32..517K. Дои:10.1111 / j.1945-5100.1997.tb01297.x.
  13. ^ Кринг, Дэвид. «Метеоритный кратер Бэрринджер и его окружение». Лунно-планетарный институт. Получено 2014-02-12.
  14. ^ а б Мелош HJ; Коллинз GS (2005). «Планетарная наука: Метеоритный кратер, образовавшийся в результате низкоскоростного удара». Природа. 434 (7030): 157. Bibcode:2005Натура.434..157М. Дои:10.1038 / 434157a. PMID  15758988. S2CID  2126679.
  15. ^ Шабер, Джеральд Г. «Геологическая служба США, отделение астрогеологии - хронология деятельности от зачатия до конца проекта« Аполлон »(1960–1973)», 2005, Отчет геологической службы США в открытом доступе за 2005-1190 гг. (PDF)
  16. ^ Poelchau, Майкл; Кенкманн, Томас; Кринг, Дэвид (2009). «Поднятие гребня и форма кратера в Метеоритном кратере: влияние неоднородностей цели и наклона траектории». Журнал геофизических исследований. AGU. 114 (E1): E01006. Bibcode:2009JGRE..114.1006P. Дои:10.1029 / 2008JE003235.
  17. ^ «Метеоритный кратер - форма земли, силы и изменения, внимание к известным формам, дополнительная информация». scienceclarified.com.
  18. ^ Макколл, Джеральд Джозеф Хоум; Bowden, A.J .; Ховарт, Ричард Джон (17 августа 2017 г.). История метеоритики и основные коллекции метеоритов: огненные шары, падения и находки. Геологическое общество Лондона. ISBN  9781862391949 - через Google Книги.
  19. ^ Фут, А. Э (1891). «Новое местонахождение метеоритного железа с предварительным уведомлением об обнаружении алмазов в железе». Американский журнал науки. 42 (251): 413–417. Bibcode:1891AmJS ... 42..413F. Дои:10.2475 / ajs.s3-42.251.413. S2CID  131090443.
  20. ^ а б Кринг, Дэвид (2007). Путеводитель по геологии метеоритного кратера Барринджер. Хьюстон, Техас: Лунный и планетарный институт.
  21. ^ а б "История кратера: расследование тайны". Компания Кратера Бэрринджера. Архивировано из оригинал 31 декабря 2017 г.. Получено 19 февраля 2013.
  22. ^ Берк, Джон Г. (1986). Космический мусор: метеориты в истории. Беркли: Калифорнийский университет Press. п. 276. ISBN  0520056515.
  23. ^ а б Олдройд, Дэвид Роджер, изд. (2002). Земля внутри и снаружи: некоторые основные достижения геологии в двадцатом веке. Геологическое общество. С. 28–32. ISBN  1-86239-096-7.
  24. ^ McCall, G.J.H .; Bowden, A.J .; Ховарт, Р.Дж., ред. (2006). История метеоритики и ключевые коллекции метеоритов. Геологическое общество. п. 61. ISBN  978-1-86239-194-9.
  25. ^ Барринджер, Б. (декабрь 1964 г.). «Даниэль Моро Барринджер (1860–1929) и его кратер (начало кратерной ветви метеоритики)». Метеоритика. Метеоритное общество. 2 (3): 186. Bibcode:1964Metic ... 2..183B. Дои:10.1111 / j.1945-5100.1964.tb01428.x.
  26. ^ Хойт, В. Г. (1983). "1983Metic..18..159H Стр. 162". Метеоритика. 18 (2): 159. Bibcode:1983Metic..18..159H. Дои:10.1111 / j.1945-5100.1983.tb00586.x.
  27. ^ Хойт, Уильям Грейвс (1987). Споры о Кун-Маунтин: Метеоритный кратер и развитие теории удара. Университет Аризоны Press. ISBN  9780816509683.
  28. ^ Барринджер, Д. (1906). «Гора Енот и ее кратер». Труды Академии естественных наук Филадельфии, 57:861–86. PDF
  29. ^ Смит, Дин (1964). История метеоритного кратера. Метеор Кратер Энтерпрайзис, Инк. С. 17–25. Bibcode:1964mcs..book ..... F.
  30. ^ а б Саутгейт, Нэнси; Барринджер, Фелисити (2002). Великая одержимость: Даниэль Моро и его кратер. Barringer Crater Co.
  31. ^ «Прогресс в широком поиске метеора». 25 июня 1928 г.. Получено 2010-07-13.
  32. ^ Fairchild HL (1930). «Природа и судьба болида Метеоритного кратера». Наука. 72 (1871): 463–66. Bibcode:1930Sci .... 72..463F. Дои:10.1126 / science.72.1871.463. PMID  17800007.
  33. ^ Нинингер, Харви Харлоу (1942). Комета падает на Землю. Эль-Сентро, Калифорния: Desert Magazine Press. КАК В  B001O84HN8.
  34. ^ Нинингер, Харви Харлоу (1972). Найдите падающую звезду. Нью-Йорк: P.S. Эрикссон. ISBN  0-8397-2229-X. OCLC  570546.
  35. ^ Нинингер, Харви Харлоу (1956). Метеоритный кратер в Аризоне. Седона, Аризона: Американская метеоритная лаборатория. ISBN  978-0910096027.
  36. ^ Шумейкер, Юджин М. (1987). «Метеоритный кратер, Аризона», Путеводитель столетнего геологического общества Америки - секция Скалистых гор.
  37. ^ Леви, Дэвид (2002). Сапожник Леви: человек, который произвел впечатление. Принстон: Издательство Принстонского университета. С. 69, 74–75, 78–79, 81–85, 99–100. ISBN  9780691113258.
  38. ^ "Keyah Math - Численные решения для культурно разнообразной геологии". keyah.asu.edu.
  39. ^ Кринг, Дэвид (2007). Путеводитель по геологии метеоритного кратера Барринджер, Аризона. Хьюстон, Техас: Лунный и планетарный институт.
  40. ^ "Основная стратиграфия метеоритного кратера Барринджер". Департамент планетологии Университета Аризоны. Получено 19 февраля 2013.
  41. ^ https://websoilsurvey.sc.egov.usda.gov/App/WebSoilSurvey.aspx
  42. ^ «Лунная тренировка Аполлона». nau.edu.
  43. ^ Финни, Уильям (2015). История научных тренировок космонавтов Аполлона. НАСА SP-2015-626. п. 180 187 193 220 222 224 233–234 238 245.
  44. ^ Харро Рантер. «АСН Авиационная катастрофа 08-АВГ-1964 Cessna 150 N6050T». Aviation-safety.net.
  45. ^ Повторное посещение авиакатастрофы у метеоритного кратера, 1 сентября 2008 г. Meteorite-times.com
  46. ^ "Страница METCRAX Университета Юты". Архивировано из оригинал 23 апреля 2012 г.
  47. ^ «МЕТКРАКС». utah.edu.
  48. ^ "допуск - Метеоритный кратер". Метеоритный кратер. Получено 2018-01-16.

внешние ссылки