Wie entsteht der zentrale Gipfel in Mondkratern?

Die zentralen Gipfel in vielen der großen Krater des Mondes sind mit einem Teleskop sichtbar und erscheinen mir etwas seltsam. Kann jemand erklären, wie sie sich bilden.

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Wenn Sie etwas in ein Wasserbecken fallen lassen, erhalten Sie in der Mitte, wo das Objekt fallen gelassen wurde, einen Rückpralleffekt, und dann breiten sich Wellen um es herum aus. Dieser Rebound-Effekt in der Mitte ist das gleiche Phänomen, das zentrale Spitzen in Kratern verursacht. Der Unterschied liegt nur in der Größenordnung: Ein Aufprall, der einen Krater mit einem Durchmesser von > ~ 15 km auf dem Mond bildet, wird dazu führen, dass sich das Gestein wie die Flüssigkeit verhält, bis zu dem Punkt, an dem Sie den Rückpralleffekt bekommen und eine zentrale Spitze bilden.

Kleinere Krater auf dem Mond haben keine zentralen Spitzen, und größere Krater über etwa 120 km bilden einen Spitzenring.

Der Übergangsdurchmesser für diese Merkmale – ein einfacher, schüsselförmiger Krater; ein "komplexer" Krater mit einem zentralen Gipfel; ein Peak-Ring-Krater - ist umgekehrt proportional zur Schwerkraft. Auf der Erde sind die Übergangsdurchmesser also kleiner – Sie brauchen nur einen Krater mit einem Durchmesser von ~3-4 km, bevor Sie zentrale Gipfel bilden können. Auf dem Mars beträgt der Übergangsdurchmesser etwa 6 km. In geringerem Maße beeinflusst auch die Festigkeit des Zielmaterials den Übergangsdurchmesser.

Aber am Ende werden die zentralen Gipfel durch das Abprallen von Gestein gebildet, das nach dem ersten Aufprallereignis durch die Stärke des darunter liegenden Gesteins wieder nach oben gedrückt wird. Die zentrale Spitzenbildung erfolgt innerhalb von Minuten nach dem Aufprall selbst, selbst in Kratern mit einem Durchmesser von 10 s-km.

Möglicherweise ähnliches Video von einem Ball, der auf Sand gefallen ist: youtube.com/watch?v=2An1mHRu2J4
Hmm. Das ist nicht wirklich ein gutes Modell für den Kraterprozess – zumindest nicht in Gestein. Ich konnte sehen, dass das auf Eis zutrifft, wie auf Enceladus oder Europa. Es ist die effektive Explosion / Verdampfung des Projektils, die den Krater überhaupt erst erzeugt. Nun, das Aufspritzen in diesem Film ist vernünftig, irgendwie, wenn auch wahrscheinlich viel höher als in normalem Rock.

Sie können dies tatsächlich selbst simulieren. Gießen Sie etwas Mehl auf ein Blatt Papier und lassen Sie dann eine Murmel darauf fallen. Probieren Sie verschiedene Dicken für das Mehl, verschiedene Marmorgrößen, verschiedene Höhen für den Tropfen usw. aus.

Dies wird in keiner Weise tatsächlich eine zentrale Spitze bilden. Sie werden einen Krater bilden, und es ist ordentlich, und ich empfehle tatsächlich, dies in einer durchsichtigen Wanne zu tun (wie Einwegbehälter, die Sie im 5er-Pack im Lebensmittelgeschäft für 3 $ bekommen) und Schichten von verschiedenfarbigen Dingen wie Mehl, Oreo zu verwenden Krümel, Graham-Cracker-Krümel usw. Sie erhalten jedoch keine zentrale Spitze, und es ist kein großartiges Analogon, da der Marmor beim Aufprall nicht zerstört wird, was Sie dazu benötigen.
@StuartRobbins aber aber aber in Ihrer eigenen Antwort wird das, was ins Wasser fällt, beim Aufprall nicht zerstört (auch auf dem von Andrew in den Kommentaren der Frage verlinkten Bild). Wenn ich das nächste Mal einen Kuchen backe, werde ich von meinem Enkel eine Murmel bekommen und das Experiment mit Mehl versuchen.
@Florin Andrei: In Ihrem Experiment haben Sie keinen lithostatischen Druck , der die Ursache für den Rückpralleffekt des geschmolzenen/flüssigen Steins auf der Oberfläche eines Planeten ist – und wenn etwas ins Wasser fällt. Daher sollten Sie in Ihrem Experiment keine zentrale Spitze bekommen, es sei denn, Sie haben eine wirklich große Dicke des Mehls und eine Hochgeschwindigkeitsmurmel, die aber nicht auf ein Blatt Papier passt.
@erik Wie Stuart in seiner Antwort erwähnt, bewirkt die enorme Aufprallenergie, dass sich das Gestein kurzzeitig wie eine Flüssigkeit verhält, es schmilzt nicht das gesamte Gestein in der Kraterregion (obwohl ein Teil des Gesteins geschmolzen und sogar verdampft wird).
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