月球上的坑又大又浅,最后竟然自己平掉了……

图片:《月球》 月球上的坑又大又浅,最后竟然自己平掉了……

为什么月球上的陨石坑直径很大,但却很浅呢?

haibaraemily,足吾所好,玩而老焉

这个问题可以分成几个部分。

1、月球上陨石坑的相对深度(深度 / 直径比)是不是比同类型的地球陨石坑更浅?

没有。

同类别的撞击坑的话,反倒是地球的陨石坑更浅一些。

对于新鲜的简单撞击坑来说,内太阳系其他岩质天体上的深度 / 直径比都在 0.17-0.2 左右,也就是直径 10 公里的撞击坑深度大约是 2 公里,而地球的直径 / 深度比比要小一些,不到 0.15。简单撞击坑的形成受重力影响比较小,所以这些差异并不是各个天体的重力不同引起的,更多的应该是具体的地质状况、岩层的性质等等的影响。

但因为地球的简单撞击坑都很小(不到 3 公里),所以和同类型同尺寸的月球撞击坑想必,总体来说…差别不大。

2、为什么月球南极艾肯盆地这么浅?因为大坑还会塌。

南极艾肯盆地是整个太阳系最大的撞击盆地之一,直径大约 2500 公里,深度只有 13 公里,确实远小于我们前面说的 0.2 的直径深度比。

那是因为南极艾肯盆地已经不再是简单撞击坑了。我在这个回答里介绍过haibaraemily:为什么复杂撞击坑中央会有凸起?,简单撞击坑几乎是碗型,而随着撞击坑直径增大,超过一定阈值之后会发生坍塌,坍塌的物质填充了坑底,于是原本很深的撞击坑被这种重力改造填平了很多。

总体来说,越大的撞击坑会越平坦,其实就是因为塌了。

Chicxulub crater | Wikiwand

这体现在深度 / 直径比图像上就是会出现“拐点”,这个拐点体现的就是简单撞击坑到复杂撞击坑的过渡。显然,不同的天体因为重力不同,这个拐点出现的位置就不同。月球的重力只有地球的 1/6,所以月球上通常 20 公里以上才会是复杂撞击坑,而地球上一般 3 公里以上就是复杂撞击坑了。

3、穿透深度不等于陨石坑深度

撞击坑形成初期的挖掘阶段,确实会形成很深的瞬时坑,但随着之后的回弹和改造,最终的直径会变大,深度会变小。所以穿透的深度是会远远大于最后的撞击坑或者撞击盆地的深度的

4、撞击坑被侵蚀之后还会继续变浅

事实上,地球上的撞击坑经过各种地质作用的侵蚀,是会变得比最初的新鲜状态要平坦的;月球上很多大型撞击盆地被月海玄武岩填充过,一般的撞击坑也会不断被后续的撞击坑“砸平”,都会慢慢变得平坦……其实嘛,最终的宿命当然是完全平掉呀

所以一般来说,我们只比较新鲜撞击坑的情况,而被侵蚀填充过的撞击坑,那就很难还原和比较了。

参考

Robbins, S. J., Watters, W. A., Chappelow, J. E., Bray, V. J., Daubar, I. J., Craddock, R. A., ... & Riggs, J. D. (2018). Measuring impact crater depth throughout the solar system.Meteoritics & Planetary Science,53(4), 583-637.