Impaktní kráter

Impaktní kráter je prohlubeň (většinou kruhového tvaru) na povrchu těles v planetární soustavě (planet, měsíců a planetek). Impaktní krátery vznikají nárazem jiného tělesa a mají průměr od několika mikronů až do tisícovek kilometrů.^[1] Dno typického impaktního kráteru leží níže než jeho okolí. Jeho vyvýšený okraj se prudce svažuje do středu kráteru a pozvolna vnějším směrem. Velikost kráteru záleží především na velikosti dopadajícího tělesa (projektilu), na jeho rychlosti při dopadu a jeho složení. Velikost kráteru je také významně ovlivňována vlastnostmi cílového tělesa.

Ve sluneční soustavě vznikly impaktní krátery na všech tělesech s pevným povrchem. Na některých velkých tělesech však byly později zahlazeny geologickou činností, tou se rozumí, tavení, pohyb kontinentů (to platí jen pro Zemi), vulkanizmus (např. měsíce ovlivněné slapovými silami velkých planet). Například na Zemi se jich dochovalo přibližně 188 a další stále přibývají, výzkum v tomto oboru se odvíjí od požadavků těžebních firem, které dopadové struktury vyhledávají pro těžbu vzácných surovin. Na menších tělesech se uvedené geologické síly neprojevují. Přinejmenším některé z impaktních kráterů mohou souviset s hromadnými vymíráními v dějinách života na Zemi.^[2]

V některých případech může vznikat zvláštní typ kráteru tzv. pedestal crater (komplexní kráter, záleží na typu a hustotě horniny nárazového materiálu a hustotě daného impaktoru, úhlu a rychlosti dopadu), kdy zůstane kráter spolu s vyvrženým materiálem vlivem eroze vyvýšen nad okolí.

Vznik impaktního kráteru

Impaktní krátery vznikají při srážce dvou pevných těles v planetární soustavě. Nejvíce impaktních kráterů na povrchu planet a měsíců ve sluneční soustavě pochází z období jejího dotváření v době asi před 4,5 – 4 miliardami let. V této době probíhalo intenzivní tzv. pozdní kosmické bombardování.

Samotný impaktní proces, při kterém impaktní kráter vzniká, se dá rozdělit do tří fází:

Dotyk a stlačení

Je nejkratší ze všech fází a začíná při něm předávání kinetické energie a hybnosti do podloží zasaženého tělesa. Od místa dotyku se šíří rázová vlna – dopadajícím tělesem i podložím cíle dopadu. Obě tělesa jsou stlačována (až na tlak několik terapascalů), prudce se ohřívají a dopadající těleso brzdí a dochází k odpařování hornin. Materiál cíle i dopadajícího tělesa se vlivem zahřátí roztaví a částečně vypaří ve formě těžkých plynů. Během této fáze dojde k přenosu kinetické energie a hybnosti do podloží cíle v místě dopadu a těleso se z 95 % vypaří.

Vyhloubení kráteru

Rozžhavený materiál je na místě odpařen a dostává se zpět do atmosféry ve formě těžkých plynů, které postupně dopadají na zem. Podle velikosti dopadajícího tělesa může tato fáze trvat jen několik sekund až minut – čím větší je dopadající těleso, tím větší množství materiálu bylo roztaveno. Velikost kráteru je 20krát až 30krát větší než byla velikost tělesa před dopadem ^[3].

Závěrečné dotváření vyhloubeného prostoru

Po dopadu výtrysků materiálů z první fáze a po zastavení taveniny se materiál začne vlastní tíhou vracet zpět do vyhloubeného prostoru . Stlačené podloží cíle v místě dopadu pod dnem kráteru vypruží vzhůru. U kráterů malých velikostí dojde jen k sesutí materiálů se stěn kráteru. U velkých kráterů kromě toho stlačené podloží vypruží zpět a dojde k vytvoření středového kopce. Usazením vyvrženého materiálu, vytvořením okraje a případně středového kopce je celý proces ukončen. V některých případech může u největších kráterů a pánví trhlinami v rozpraskaném podloží docházet k pronikání magmatu ze žhavého nitra cíle do dna kráteru a zalít jeho dno. U největších impaktů na Měsíci tak došlo k vytvoření měsíčních moří (mare).

Impaktní krátery na Zemi

Vredefort, JAR
Sudbury, Kanada
Chicxulubský kráter, Mexiko^[4]^[5]
Popigajský kráter, Rusko
kráter Ries, Bavorsko, Německo
Meteor Crater, Arizona, USA
Chesapeakská zátoka, USA
Manicouagan, Québec, Kanada
Gosses Bluff, Severní teritorium, Austrálie
Wolfe Creek, Západní Austrálie
Rochechouart, Francie
Krátery v Kaali, Estonsko
Lonar, Indie
Kebira, Libye, Egypt
Hiawatha, Grónsko (nejmladší známý velký kráter na Zemi)^[6]
Boltyš, Ukrajina^[7]

Odkazy

Reference

↑ https://www.stoplusjednicka.cz/svedkove-davnych-kolizi-nejvetsi-kratery-slunecni-soustavy
↑ Michael R. Rampino & Ken Caldeira (2017). Correlation of the largest craters, stratigraphic impact signatures, and extinction events over the past 250 Myr. Geoscience Frontiers 8(6): 1241-1245. doi: https://doi.org/10.1016/j.gsf.2017.03.002
↑ KÉHAR, HTML code: Ota. Astronomia - astronomický server fakulty pedagogické ZČU [online]. Plzeň: Astronomia, 2006-01-01 [cit. 2018-04-03]. Dostupné online.
↑ https://www.lpi.usra.edu/science/kring/Chicxulub/
↑ SOCHA, Vladimír. Jak velký je kráter Chicxulub?. OSEL.cz [online]. 29. března 2021. Dostupné online. (česky)
↑ Adam A. Garde, Anne Sofie Søndergaard, Carsten Guvad, Jette Dahl-Møller, Gernot Nehrke, Hamed Sanei, Christian Weikusat, Svend Funder, Kurt H. Kjær & Nicolaj Krog Larsen (2020). Pleistocene organic matter modified by the Hiawatha impact, northwest Greenland. Geology. doi: https://doi.org/10.1130/G47432.1
↑ SOCHA, Vladimír. Boltyš je v tom nevinně. OSEL.cz [online]. 23. června 2021. Dostupné online.

Literatura

Ulrich Riller, Michael H. Poelchau, Auriol S. P. Rae, Felix M. Schulte, Gareth S. Collins, H. Jay Melosh, Richard A. F. Grieve, Joanna V. Morgan, Sean P. S. Gulick, Johanna Lofi, Abdoulaye Diaw, Naoma McCall, David A. Kring & IODP–ICDP Expedition 364 Science Party (2018). Rock fluidization during peak-ring formation of large impact structures. Nature 562: 511–518. doi: https://doi.org/10.1038/s41586-018-0607-z
Michael R. Rampino (2019). Relationship between impact-crater size and severity of related extinction episodes. Earth-Science Reviews. 102990 (advance online publication). doi: https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2019.102990

Související články

Impaktní zima

Externí odkazy

Obrázky, zvuky či videa k tématu impaktní kráter na Wikimedia Commons
Galerie impaktní kráter na Wikimedia Commons
Rajmon, D. Impact database v.20xx.x – databáze potvrzených a nepotvrzených impaktových struktur a uloženin, rozšířená verze dřívější databáze Suspected Earth Impact Sites. (anglicky)
databáze impaktních kráterů na Zemi (anglicky)
fotografie impaktních kráterů na Zemi (anglicky)
impaktní krátery na Měsíci
Článek Top 10 obřích impaktních kráterů na Zemi na webu Osel.cz

[1] ttps://www.stoplusjednicka.cz/svedkove-davnych-kolizi-nejvetsi-kratery-slunecni-soustavy

[2] Michael R. Rampino & Ken Caldeira (2017). Correlation of the largest craters, stratigraphic impact signatures, and extinction events over the past 250 Myr. Geoscience Frontiers 8(6): 1241-1245. doi: https://doi.org/10.1016/j.gsf.2017.03.002

[3] KÉHAR, HTML code: Ota. Astronomia - astronomický server fakulty pedagogické ZČU [online]. Plzeň: Astronomia, 2006-01-01 [cit. 2018-04-03]. Dostupné online.

[4] ttps://www.lpi.usra.edu/science/kring/Chicxulub/

[5] SOCHA, Vladimír. Jak velký je kráter Chicxulub?. OSEL.cz [online]. 29. března 2021. Dostupné online. (česky)

[6] Adam A. Garde, Anne Sofie Søndergaard, Carsten Guvad, Jette Dahl-Møller, Gernot Nehrke, Hamed Sanei, Christian Weikusat, Svend Funder, Kurt H. Kjær & Nicolaj Krog Larsen (2020). Pleistocene organic matter modified by the Hiawatha impact, northwest Greenland. Geology. doi: https://doi.org/10.1130/G47432.1

[7] SOCHA, Vladimír. Boltyš je v tom nevinně. OSEL.cz [online]. 23. června 2021. Dostupné online.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]