באדיבות NASA
במבט על הירח אנו רואים עולם שונה מאוד משלנו. ללא מזג האוויר, פני השטח העתיקים שלו משמרים עדויות מזמנים רחוקים שבהם פגעו אסטרואידים ופסולת חלל אחרת בשכננו הקרוב. רוב הירח מכוסה בצורות עמוקות בעלות צורה מעגלית הנקראות "מכתשי פגיעה". המשטח הירחי צולק ללא הרף על ידי פגיעות של גופים מכל הגדלים, החל מפגיעות גדולות שיצרו עמקים נרחבים ועד לפגיעות זעירות של מיקרו-מטאורטים, הממשיכות להתרחש עוד היום. רוב מכתשי הירח מאופיינים בשפה עגולה המקיפה תחתית שקועה. הפגיעה עשויה לגרום גם ל"זרימה" של פסים העשויים מחומר בהיר יותר, שנפלטו מהמכתש והם פורצים כלפי חוץ. במקרים מסוימים, נפלטים סלעים מחוץ לדופן המכתשים ופוגעים בפני השטח תוך יצירת מכתשים קטנים, הנמצאים סמוך למכתש הגדול. קוטר המכתש גדול הרבה יותר מאשר הגוף שיצר אותו – בדרך כלל בין פי 10 עד פי 20!
בעוד שלרוב המכתשים יש קצוות מעוגלים, הצורה הפנימית שלהם משתנה מאוד. הגורמים לכך שונים, החל בגודל ומהירות הגוף הפוגע, עבור לצפיפות ועומק של פני השטח שבו התרחשה הפגיעה, ועבור למבנה ולצורה של החומר ממנו עשויה רצפת המכתש. מכתשים קטנים, פחות מקילומטרים ספורים, הם בדרך כלל פרבוליים, או בצורת קערה. למכתשים גדולים יותר יש פסגות מרכזיות, ואגן פגיעה הגדול ביותר כולל טבעות קונצנטריות מרובות. הפסגות המרכזיות והטבעות הן עדות יוצאת דופן לכמות האנרגיה המשתחררת במהלך פגיעות אלה. כאשר אסטרואיד גדול או שביט פוגע בפני הירח, רוב האנרגיה הקינטית העצומה שלהם הופכת לאנרגיה תרמית. ההתפוצצות שנוצרת שולחת גל הלם המאדה את רוב הגוף הפוגע וחלק מפני הירח. חלק גדול של מהחומר במקום הפגיעה הופך נוזלי, ומטר סלעים מועף החוצה, בנקודה שבה גל ההלם מאט הסלע מתמצק. במכתשים גדולים, הקיר שנוצר תלול מכדי להישאר זקוף, וההתמוטטות מתרחשות סביב שפת המכתש. גלים אחרים "קופאים" לטבעות קונצנטריות. השיא במרכז המכתש הוא תוצאה של גל חוזר מקיר המכתש ומתכנס במרכז. זהו מאורע המקביל לטיפת מים הנופלת במרכז בריכת מים עגולה. רוב החומר הסלעי, שהיה בקערת המכתש מתרסק סביב נקודת הפגיעה ומועף לצדדים כך נוצרת שמיכה של חומר שנפלט ומכתשים משניים קטנים המקיפים את המכתש הראשי. המכתשים המתקבלים מתמלאים בחלקם באבנים שהותכו ונשברו . מה שמדהים הוא שכל הפעילות האלימה הזו התרחשה רק בשבריר שנייה!
באדיבות NASA
צורת המכתש ומראהו יכולים גם לתת רמזים על פני השטח של הפלנטה. לדוגמה, לכמה מכתשים על מאדים, הנקראים מכתשי "סוללה", יש "שמיכות" שנראות כאילו הן זרמו על פני השטח במקום לעוף החוצה בגושים. תופעה עשויה להצביע על קיום קרח מתחת לפני השטח, הקרח נמס בעקבות הפגיעה ויצר את התנועה הבוצית.
אופי מעגלי כמעט אחיד של מכתשי פגיעה מבלבל אנשים רבים. אחרי הכל, כאשר אתה זורק אבן על שטח חולי, עשוי להיווצר "מכתש מלבני". אם הגופים הפוגעים באים מכיוונים שונים, מדוע צורת רוב המכתשים אינה אליפטית? המילכוד הוא, שהכוח המשוחרר מסלע שנזרק לעבר החול אינו מתקרב לעוצמת הכוח שבו פוגע האסטרואיד בפני הירח. הסיבה לכך היא כמות גבוהה מאוד של אנרגיה קינטית של הגוף הפוגע. האסטרואיד יכול לנוע במהירות של עשרות קילומטרים בשנייה, פי כמה ממהירות הקול. לכן ההתפוצצות, שנוצרת עם הפגיעה בסלע והאידוי, מתפשטת כלפי חוץ לכל הכיוונים באופן סימטרי, ויוצרת מכתשים עגולים.
בהשוואה בין פני הירח לפני כדור הארץ, אנו מוצאים שהעולם שלנו חסר מכתשים, באופן מוזר, בהשוואה לשכננו הקרוב ביותר. פער זה נובע מבליה וטקטונית לוחות ההורסות את המכתשים על פני כדור הארץ. כאשר מסתכלים על מערכת השמש, עדויות לפגיעה מסיבית בפני הפלנטה הן סימן לאטמוספירה דקה או חסרה, וכן לעולם גיאולוגי מת. לעומת זאת, פלנטה או ירח ללא מכתשים עשוי להיות פעיל ומעניין.
באדיבות NASA
מספר המכתשים שאנו רואים על פני הירח, ובדיקות באמצעות טלסקופי חלל של פלנטות אחרות, יכולים לעזור בקביעת הגילאים של משטחים אלה. כאשר אין לנו דגימת של סלעים, אנו יכולים לתארך באמצעות יסודות רדיואקטיביים – וזה המקרה עבור רוב הפלנטות. באופן כללי, אם יש מכתשי פגיעה רבים על פני הפלנטה, אזי פני השטח עתיקים, כנראה יותר מאשר מיליארד שנה. אם יש מעט מאוד מכתשים על פני השטח, זהו משטח צעיר, שגילו פחות ממיליארד שנים. שימו לב כי מספר גדול יותר של מכתשים על הירח לעומת כדור הארץ לא אומר הירח עצמו הוא מבוגר, אלא רק שפני השטח שלו עתיקים יותר.
באדיבות NASA
ממצא חשוב מאוד שהתקבל מסלעי הירח הוא, כי שיעור הפגיעות היה הרבה יותר גבוה לאחר היווצרות כדור הארץ והירח מאשר היום. המספר הממוצע של הפגיעות שהתרחשו בשנה בין 4.5 מיליארד שנים עד 4 מיליארד שנים, היה אולי גבוה פי אלף ממה שהוא כיום. הפצצה אינטנסיבית מוקדמת זו התרחשה בגלל פלנטות, שסלקו פסולת בין כוכבית שנותרה לאחר יצירת הפלנטות. קצב הפגיעות ירד באופן אקספוננציאלי מהשיא המוקדם. רק כמות קטנה של פסולת נותרה, אבל זה מספיק כדי לגרום לפגיעות מזדמנות בכדור הארץ ופלנטות אחרות.
הערכתינו לחשיבות יצירתם של מכתשי הפגיעה גדילה ככל שאנו מבינים עד כמה היא אוניברסלית: כל הגופים במערכת השמש עברו פגיעות בפני השטח שלהם, במידה מסוימת. השפעת תהליך יצירת המכתשים הייתה הגדולה ביותר בזמן יצירת מערכת השמש, כפי שאנו מבינים אותה היום. לא רק משטחים פלנטריים מסומנים במובהק על ידי מכתשים, אלא פגיעות שכאלה גם הובילו לשינויים פיזיים ודינמיים של גופים רבים. לדוגמה, פגיעה גרמה, כנראה, להטיה קיצונית בציר הסיבוב של אורנוס. חלק ניכר מהמעטפת של מרקורי אבד כאשר גוף שמימי גילח אותו, והותיר פלנטה עם ליבה גדולה יחסית. השפעתה של פגיעה כזאת הכתיבה גם את החיים בכדור הארץ, ומערכת כדור הארץ -ירח. המערכת נוצרה, ככל הנראה, בעקבות אירוע פגיעה ענקי בתחילת ההיסטוריה של מערכת השמש.
Author: Chris Impey