Гесиод A — самый отчетливый и доступный для наблюдений концентрический кратер . Диаметр — 15 км .

Репсольд A — кратер с небольшим вторым валом на склоне главного. Диаметр — 8 км .

Лувиль DA — кратер с кольцом холмов. Диаметр — 11 км .

Концентрические кратеры — тип ударных кратеров диаметром от 2 до 28 километров с двумя (редко больше) концентрическими кольцами. Редкие объекты подобного типа известны только на Луне и, вероятно, на Меркурии . Происхождение их внутренних колец остается неясным, хотя имеется несколько гипотез, объясняющих его .

Подобную форму могут иметь и кратеры существенно меньшего или большего размера кратеры. Некоторые кратеры такой же формы подходящего размера рассматривают отдельно , так как их форма имеет другое объяснение . Однако иногда называют концентрическими и некоторые из них .

Описание

Диаметр таких кратеров находится в границах от 2–28 км (чаще всего — 4–12 км ) и в среднем составляет 8 км . Их внешний (главный) вал аналогичен таковому у обычных ударных кратеров , но в них присутствует также внутреннее кольцо. Оно может иметь вид отдельного вала или уступа на наружном склоне, либо иметь промежуточный вид. Иногда оно едва заметно, а иногда сравнимо по размерам с главным валом. Диаметр этого кольца составляет 20–80% (в среднем 50 %) диаметра главного . Иногда между главным и внутренним валом лежит кольцо холмов или (редко) полоса плоской поверхности . Центральная часть дна может быть плоской, вогнутой или неровной. Глубина концентрических кратеров меньше, чем у обычных кратеров такого диаметра (обычно в 2-3 раза) .

Концентрические кратеры, как и обычные, могут быть несколько вытянуты, что объясняют ударом под малым углом к горизонту (значительную вытянутость имеют 9 из 114 исследованных представителей) . При этом внутреннее кольцо чаще всего , но не всегда , круглое.

Химический состав почвы (по крайней мере содержание железа и титана ) в этих кратерах, по данным спектрального анализа, такое же, как и в окружающей местности (кроме случаев, когда отличия вызваны неоднородностью поверхности до столкновения или последующим заливанием лавой ) .

Все концентрические кратеры имеют большой возраст. Часто они существенно разрушены, ни у одного не сохранились лучи, а у большинства — и ореол выбросов (хотя иногда он прослеживается ). Некоторые из этих кратеров залиты морской лавой (6 случаев из 114) . Согласно приблизительным оценкам возраста, сделанным на основе степени сохранности, 88 из этих 114 оказались старше 3,8 млрд лет, возраст 9 лежит в пределах 3,8–3,2 млрд лет, а в остальных 17 — меньше 3,2 млрд лет, но все же довольно значителен. Таким образом, большинство из них являются имбрийскими и раннеимбрийскими , около 10 %. — позднеимбрийскими и около 15 % — эратосфеновскими . Младших — коперниковских — среди них нет .

Сравнение с другими типами кратеров

Субкилометровый кратер концентрического строения в Океане Бурь . Диаметр — 0,1 км .

Марсианский кратер с центральным углублением. Диаметр — 50 км .

Двукольцевой импактный бассейн Шредингер . Диаметр — 320 км .

Концентрические кратеры — редкое исключение среди кратеров подобных размеров . Обычные лунные кратеры такого диаметра имеют простую чашевидную форму. Иногда — особенно у больших — в их центре есть участок плоского дна (у некоторых — с центральной горкой), а на склонах могут быть оползни и террасы .

Для гораздо меньших и значительно больших кратеров двухкольцевой вид, напротив, является нормой (пока они не теряют его из-за разрушения ). Но существенно большие и, возможно, меньшие кратеры имеют его в силу других причинам .

Признаки концентричности часто встречаются у кратеров диаметром в сотни метров, расположенных в лунных морях . В частности, на одном из участков Океана Бур эти признаки обнаружены у всех молодых кратеров диаметром от 120 до 250 м, а также у некоторых больших или меньших (по крайней мере, от 10 до 500 м ) . В отличие от концентрических кратеров километровых масштабов, они обычно имеют между краями наружной и внутренней впадины полосу плоского дна . Иногда их тоже называют концентрическими кратерами ( англ. concentric craters ) , иногда также «террасными» или «уступными» кратерами ( bench craters ) . На лунных материках их нет . По некоторым наблюдениям, выраженность концентричности у них уменьшается с размером . Эти наблюдения, морфологические различия, а также то, что километровые концентрические кратеры встречаются и в морях, и на материках, указывают на то, что концентричность километровых и субкилометровых кратеров имеет разную природу . Для вторых её объясняют слоистостью почвы, а для первых это лишь одна из гипотез . Аналоги субкилометровых концентрических кратеров Луны известны и на других небесных телах, где они иногда достигают больших размеров (в том числе на Марсе и Фобосе ).

На некоторых небесных телах известны и другие объекты подобного вида: кратеры с центральным углублением ( англ. central pit craters ). Они наиболее часто встречаются на Марсе, Ганимеде и Каллисто , но представлены и на Меркурии , Земле и Луне . Углубление может находиться на центральной горке или (при её отсутствии) на ровном дне; часто оно окружено небольшим валом. Между ним и наружным валом имеется кольцевой участок более или менее плоского дна, что для концентрических кратеров нехарактерно. Диаметр углубления в случае Марса составляет 2–48 % диаметра кратера, в случае Ганимеда и Каллисто — 10–50 % , а в случае Луны — 5–29 % . Возраст подобных объектов на Марсе, Ганимеде и Луне варьируется в очень широких пределах; среди них есть и очень молодые. На Луне известно несколько десятков таких кратеров; они распределены по поверхности значительно равномернее концентрических, их размер составляет 9–57 км , а углубления имеют довольно неровные края . Происхождение этих углублений неясно; оно может быть разным в разных случаях . Для марсианских кратеров его объясняют взрывом при нагревании подповерхностного льда ударным расплавом , но для лунных и меркурианских это невозможно из-за отсутствия значительного количества льда и вообще летучих веществ . Различия в форме, размере, пространственном и возрастном распределении между такими и концентрическими кратерами указывают на их разную природу .

Многокольцевое строение типично и для гигантских кратеров (бассейнов). На Луне она проявляется при диаметре кратера более 140–175 км . Для бассейнов появление дополнительных колец объясняют в основном иными причинами, чем у кратеров километрового масштаба . Против их общей природы свидетельствуют резко отличный размер, разное пространственное распределение и ряд морфологических различий . С другой стороны, выдвигалось и предположение, что кольца бассейнов связаны с теми же особенностями, что и кольца субкилометровых (и, возможно, километровых) кратеров, ключевым из которых выступает слоистость субстрата .

Распространение

Вероятный концентрический кратер на Меркурии . Диаметр — 10 км.

Безымянный кратер с половинчатым вторым валом. Относительно его образования есть, в частности, версии о случайном совпадении двух ударов и о сдвиге половины главного вала . Діаметр — 9 км.

концентрический кратер Шлютер X , примечательный потрескавшимся дном. Диаметр — 13 км.

Нетипичный кратер с признаками концентричности. Диаметр — 6 км.

Безымянный концентрический кратер неправильной формы. Размер — 5 км.

По состоянию на 2014 год, кратеры этого типа обнаружены только на Луне . Один объект, для которого предполагают такую же природу, найден на Меркурии — наиболее похожем на Луну теле Солнечной системы. Кратеры схожей формы на других небесных телах, вероятно, имеют другое происхождение .

Поскольку концентрические кратеры невелики и часто слабо выражены, их точное количество определить трудно. Каталог, составленный в 2014 году, содержит 114 лунных кратеров с большими или меньшими признаками концентричности , причем тремя годами раньше их насчитывали вдвое меньше . Обычно они лежат у берегов морей (как с морской, так и с материковой стороны). По данным 1978 года (полученным примерно по 50 объектам), это наблюдается в 70 % случаев. 20 % расположены в более материковых областях, но так же вблизи мест выхода на поверхность морской лавы. Оставшаяся часть — 10 % — находятся в чисто материковой местности. В центральных областях морей концентрических кратеров не бывает . Их распределение очень похоже на распределение больших кратеров с растрескавшимся дном, внутри которых они нередко и встречаются . Значительной склонности к группированию у концентрических кратеров нет: чаще всего они разбросаны далеко друг от друга , хотя есть и исключения .

Происхождение

Есть следующие гипотезы, объясняющие появление концентрических кратеров :

• Падение в одно место двух метеоритов один за другим. Это не исключено, поскольку фрагменты единого тела, разорванного приливными силами , могут лететь рядом по одной траектории . Этой гипотезе противоречит неслучайность пространственного распределения таких кратеров . Однако это не исключает возможности того, что некоторые из них образовались именно так .
• Образование внутреннего вала лавой , поднимающейся из недр. Возможно, в центре метеоритного кратера находится вулкан с собственным кратером , а возможно, лава выступает только по краям метеоритного кратера, где и образует кольцо . В любом случае эта лава должна быть достаточно вязкой или извергаться достаточно медленно, иначе вместо возвышенности она образует обычное плоское лавовое поле . Также была выдвинута версия, что внутренний вал является кольцевой дайкой , по каким-то причинам возвышающейся над поверхностью . Вулканизм может создать более одного вала: на Земле известны вложенные один в другой кратеры, созданные последовательными извержениями, которые чередовались с обрушениями или взрывами . Соответственно, выдвигались и идеи о чисто вулканической природе концентрических кратеров, но этому противоречит сходство их внешнего вала (а у некоторых — и остаток ореола выбросов) с обычными метеоритными кратерами . Проблемой вулканической версии является единообразие химического состава почвы в кратере и вне его .
• Поднятие дна кратера лавой, не доходящей до поверхности и застывающей на глубине (интрузия) . Эта гипотеза, как и предыдущая, требует найти дополнительное объяснение того, почему в кратере образуется именно кольцевидная возвышенность. Возможно, приподнятое дно впоследствии обрушивается в центре, а возможно, поднимается только периферическая часть, где этому не мешает слой застывшего импактного расплава . В пользу этой и предыдущей версий свидетельствует расположение этих кратеров в основном в местах, где много проявлений вулканической активности, отсутствие среди них молодых (вулканическая активность на Луне уже утихла) и относительно небольшая глубина . Интрузией лавы объясняют также растрескивание дна, наблюдаемое у многих лунных кратеров (имеющих такое же пространственное распределение, как концентрические, но, как правило, больший размер) . Существует предположение, что при диаметре кратера >15 км интрузия влечет за собой появление трещин, а при меньшем — появление второго вала . Есть кратер, имеющий и второе кольцо, и трещины ( Шлютер X ).
• Слоистая поверхность почвы в месте столкновения. Верхний слой почвы является менее прочным, чем нижний, из-за измельчения метеоритной бомбардировкой. Взрыв при ударе в такую почву может создать два вложенных кратера: большой в верхнем слое и маленький — в нижнем. Такой механизм был подтверждён моделированием в лаборатории и на компьютере . Также действенность этого механизма подтверждена исследованиями нескольких мелких кратеров, которые были осмотрены астронавтами Аполлонов . Кратеров, появление которых объясняют именно так, в лунных морях очень много , причем на материках, где почва измельчена до очень большой глубины, их нет . Однако некоторые соображения (см. выше) указывают на то, что таким образом могут появляться только небольшие — до сотен метров — кратеры такой формы, хотя окончательно предельные размеры не установлены . Другие проблемы, связанные с применимостью этой гипотезы к концентрическим кратерам километрового масштаба — отсутствие среди них молодых , обычный вид большинства расположенных неподалёку от них кратеров и то, что они встречаются и в морях, и на материках , а также некоторые морфологические особенности (в частности кольцо холмов у некоторых представителей) .
• Формирование внутреннего вала из грунта, сдвинутого со наружного склона. Обрушенные края — обычное явление у лунных кратеров размером более 13–15 км . Часто оползни создают на их краях террасы. Но эти террасы обычно многочисленны и имеют небольшие размеры и неправильную форму и не охватывают весь периметр кратера . Также эта гипотеза не объясняет преимущественное расположение концентрических кратеров по берегам морей и отсутствие среди них коперниковских . По некоторым оценкам, в её пользу не свидетельствует практически ничего ; по другим, она объясняет по крайней мере кольца холмов, имеющиеся в некоторых концентрических кратерах .

Примеры

Наиболее легкодоступный для наблюдений концентрический кратер — Гесиод A на юге Моря Облаков . Благодаря относительно большому размеру ( 15 км ) и хорошей сохранности его можно различить в телескоп с апертурой примерно 11 см, тогда как другие доступны для наблюдения в не менее чем в 15-сантиметровый телескоп. Другие примечательные примеры — 11-километровый Крозье H на западном берегу Моря Изобилия и 7-километровый Март в Болоте Эпидемий . Последний, несмотря на малый размер, хорошо заметен благодаря большой яркости. Он виден даже на полной Луне , на которой не проявляется рельеф поверхности. Это касается и некоторых других концентрических кратеров .

Разнообразие концентрических кратеров (в скобках — диаметр):

Безымянный (13 км)

Копф C (14 км)

Груйтуйзен K (6 км)

Безымянный (7 км)

Безымянный (8 км)

Гамбар J (8 км)

Дамуазо D (17 км)

Безымянный (12 км)

Белл E (16 км)

Безымянный (6 км)

Дамуазо BA (9 км)

Лагранж T (12 км)

Аполлоний N (11 км)

Безымянный (9 км)

Крозьє H (11 км)

Расположение некоторых концентрических кратеров. На первых двух снимках типичные случаи: представители, лежащие в большом кратере с трещинами на дне и в прибрежной зоне моря. На следующих трех — редкие экземпляры, находящиеся на вулканических или интрузивных куполах (малозаметные низкие просторные возвышенности с округлыми очертаниями) и на морской гряде . Два кратера с признаками концентричности на предпоследнем снимке — Архит G и безымянный — является редким случаем смежности таких объектов .

Два концентрических кратера в большом кратере с трещинами на дне

Кратер, затопленный лавою Океана Бурь

Кратер Март на вулканическом куполе в Болоте Эпидемий

Два смежных конц. кратера на куполе в Море Холода

Конц. кратер на в Море Кризисов

Примечания

Литература

• Trang D. Chapter 4. The origin of lunar concentric craters // . — December 2014. — P. 73–103, 145–156. — 200 p. — включает каталог 114 концентрических кратеров ( с. 145–156 )
• Wood, C. A. (1978). . Lunar and Planetary Science IX : 1264—1266. Bibcode : . — включает каталог 51 кратера (однако концентричность некоторых впоследствии не подтвердилась).
• Trang, D.; Gillis-Davis, J. J.; Hawke, B. R.; Bussey, D. B. J. (2011). (PDF) . 42nd Lunar and Planetary Science Conference, held March 7-11, 2011 at The Woodlands, Texas. LPI Contribution No. 1608, p.1698 . Bibcode : . Дата обращения: 4 ноября 2015 . {{ cite journal }} : Википедия:Обслуживание CS1 (множественные имена: authors list) ( ссылка )
• Trang D. Concentric Crater (Moon) // / H. Hargitai, Á. Kereszturi. — Springer New York, 2014. — P. 1–4. — ISBN 978-1-4614-9213-9 .
• Fitz-Gerald, B. (December 2012). (PDF) . The Moon. Occasional papers of the Lunar Section of the British Astronomical Association . 2 : 1—13 . Дата обращения: 4 ноября 2015 .
• Eskildsen H. (2014). (PDF) . The Strolling Astronomer . 56 (1): 36—44 . Дата обращения: 4 ноября 2015 . — содержит каталог 55 концентрических кратеров ( ).
• Dembowski, William M. (2006). . The Strolling Astronomer . 48 (4): 27—31. Bibcode : .
• Eskildsen H., Lena R. (November 2011). (PDF) . Selenology Today (25): 1—16 . Дата обращения: 4 ноября 2015 .
• Eskildsen H. (January 2013). (PDF) . Selenology Today (31): 25—28 . Дата обращения: 4 ноября 2015 .

Ссылки

• (неопр.) . lpod.org. Charles A. Wood, images by Howard Eskildsen (28 июля 2013). Дата обращения: 4 ноября 2015. Архивировано из 13 марта 2014 года. — 57 снимков концентрических кратеров из
• ( ).
• из ( ).
• Карта расположения концентрических кратеров из : ( ), ( ).
• Bob King (25 февраля 2015). . Sky & Telescope . из оригинала 14 октября 2015 . Дата обращения: 4 ноября 2015 .
• Charles A. Wood. (неопр.) . lpod.org (23 июня 2004). Дата обращения: 4 ноября 2015. Архивировано из 15 октября 2015 года.
• Charles A. Wood. (неопр.) . lpod.org (27 августа 2004). Дата обращения: 4 ноября 2015. 18 марта 2015 года.
• Raquel Nuno. (неопр.) . lroc.sese.asu.edu (13 августа 2013). Дата обращения: 4 ноября 2015. 3 марта 2015 года.
• Sarah Braden. (неопр.) . lroc.sese.asu.edu (4 августа 2010). Дата обращения: 4 ноября 2015. 24 октября 2015 года.