Come parte del primo studio comparativo dei crateri da impatto del pozzo centrale in tutto il sistema solare, La professoressa Nadine Barlow del Dipartimento di Fisica e Astronomia della NAU ha recentemente pubblicato risultati che rivelano informazioni sulle condizioni ambientali che regolano la formazione di questi crateri.

I crateri a fossa centrale sono crateri da impatto causati dalla collisione di asteroidi, comete o meteoriti che presentano una depressione centrale. queste fosse, situato sul fondo del cratere o sulla sommità del picco centrale del cratere, hanno un diametro compreso tra 100 metri e 190 chilometri e si trovano in crateri di dimensioni comprese tra cinque chilometri e 450 chilometri di diametro. I crateri a fossa centrale esistono su una varietà di corpi con diverse proprietà bersaglio, gravità, storie geologiche e temperature superficiali.

Barlow, uno scienziato planetario e uno dei massimi esperti mondiali di crateri da impatto marziani, è l'autore principale del documento, che è stato pubblicato in Meteoritica e scienze planetarie . Il documento presenta i risultati della ricerca condotta da un team di scienziati sui crateri centrali di Marte, Mercurio, La luna più grande di Giove, Ganimede, e le lune di Saturno Teti, Dione e Rea.

"In questo studio abbiamo confrontato le caratteristiche e le distribuzioni dei pit crater centrali su Ganimede, che è un grande, corpo ricco di volatili; su Teti, Dione e Rea, che sono più piccoli, corpi ricchi di volatili; su Marte, un corpo con una quantità intermedia di volatili crostali; e su Mercurio, un corpo con una crosta poco volatile, determinare somiglianze e differenze tra fosse centrali su corpi diversi, " ha detto Barlow.

I volatili sono elementi chimici e composti con basso punto di ebollizione associati alla crosta o atmosfera di un pianeta o della luna, compreso azoto, acqua, diossido di carbonio, ammoniaca e metano.

Sebbene gli scienziati abbiano condotto ricerche su questi crateri negli anni '70, quando molti di loro sono stati rilevati, Barlow decise di dare un'altra occhiata.

"Abbiamo tutti i tipi di nuovi set di dati disponibili ora per questi pianeti e lune, inclusi dati di immagine a risoluzione più elevata, nonché informazioni sul contenuto di polvere e sulla topografia, quindi volevamo esaminarli di nuovo utilizzando i set di dati più recenti, " lei disse.

Sulla base di ricerche precedenti, gli scienziati credevano che le lune più piccole non fossero abbastanza grandi per i crateri centrali, ma il team ha identificato altri 10 pit crater centrali su Rea, Dione e Tethys utilizzano i nuovi dati.

"Fino a poco tempo fa pensavamo che i crateri si verificassero solo su corpi con acqua o ghiaccio nelle loro regioni vicine alla superficie, " ha detto Barlow. "La maggior parte dei modelli per come si sono formati questi crateri a fossa, infatti, si basavano sulla teoria che il ghiaccio o l'acqua sulla superficie si vaporizzassero o si drenassero al momento dell'impatto. Ma i crateri centrali appaiono anche su Mercurio e sulla luna, che non hanno ghiaccio o acqua nelle loro regioni vicine alla superficie."

L'indagine ha scoperto che le fosse sul fondo dei crateri sono più comuni sui corpi ghiacciati e sono più grandi rispetto al loro cratere rispetto alle fosse sui picchi centrali. Mentre l'analisi del picco centrale non ha rilevato differenze tra picchi snocciolati e non snocciolati, indicava che la crosta di Mercurio è due volte più forte della crosta di Marte. Lo studio ha anche scoperto che la formazione del pozzo centrale comporta un sollevamento iniziale seguito da un crollo.

Questo studio fa parte di una più ampia indagine in corso che confronta i crateri centrali di tutti i corpi del sistema solare, i cui risultati forniranno nuove intuizioni complete sul fatto che un singolo meccanismo di formazione possa spiegare la formazione di fosse centrali sia su corpi ricchi di volatili che su quelli poveri di volatili. L'analisi di Barlow ha eliminato alcuni modelli precedentemente proposti dagli scienziati che spiegavano la formazione del pozzo centrale. I suoi risultati suggeriscono che l'effettivo processo di formazione è una complicata interazione di resistenza crostale, gravità superficiale ed energia del meteorite impattante.

Barlow concentra la sua ricerca sui crateri da impatto e su ciò che la loro presenza rivela sulla distribuzione dei serbatoi sotterranei di acqua e ghiaccio. Altri argomenti di ricerca che sta perseguendo includono l'analisi delle relazioni tra crateri e faglie di spinta su Mercurio per determinare se il pianeta si sta ancora riducendo, identificando le caratteristiche indicative dei crateri da impatto più recenti su Marte e studiando come il cambiamento climatico su Marte abbia influenzato la formazione e l'erosione dei crateri.