Východně od Flagstaffu a západně od Winslow, v poušti Painted Desert v Arizoně (USA)
před 50 000 lety
jednoduchý
1,2 km
Vědci vyřešili záhadu chybějících tavených hornin v meteorickém kráteru. Odhalili důvod, proč se ve známém meteorickém kráteru na severu Arizony vyskytuje tak málo impaktně tavených hornin. Železný meteorit, který tento kráter vytvořil před téměř 50 000 lety, měl mnohem menší rychlost, než se předpokládalo. Tento závěr přinesla zpráva H. Jay Meloshe (University of Arizona) a Garetha Collinse (Imperial College, Londýn), uveřejněná v časopisu Nature (10. března).
"Meteorický kráter v Arizoně byl prvním pozemským kráterem, u něhož bylo prokázáno, že se jedná o útvar po dopadu meteoritu. Jde zřejmě o nejlépe studovaný impaktní kráter na Zemi," říká Melosh. "S úžasem jsme zjistili neočekávaná fakta kolem jeho vzniku."
Meteorit dopadl na Coloradské plató 64 km východně od budoucího Flagstaffu a asi 32 km západně od budoucího Winslow. Vyhloubil kráter o hloubce kolem 170 metrů a průměru přes 1 200 metrů (viz obrázek).
Předchozí výzkumy předpokládaly, že meteorit narazil na povrch rychlostí mezi 15 - 20 km za sekundu. Melosh a Collins použili svůj důmyslný matematický model pro analýzu možného rozpadu a brždění při průchodu atmosférou.
Celou polovinu z původní hmotnosti tělesa, která činila 300 000 tun (při průměru 40 m), těleso ztratilo rozpadem na menší kousky ještě před dopadem na zemský povrch, vysvětluje Melosh. Zbývající polovina zůstala nedotčena a narazila rychlostí kolem 12 km za sekundu na povrch. Tato rychlost odpovídá přibližně 4násobku rychlosti nejrychlejšího experimentálního letadla NASA X-34A scramjet a desetinásobku rychlosti kulky vystřelené ze speciální pušky. Přesto to byla příliš malá rychlost na to, aby došlo k roztavení hornin Coconino Formation (silná vrstva pískovce, usazeného na kontinentálních dunových polích) na Coloradském plató v severní Arizoně. Na vysvětlení záhady pracovali celý rok.Vědci se snažili vysvětlit, proč se v kráteru ve větší míře nevyskytují tavené horniny na základě předpokladu, že se voda obsažená v horninách při impaktu vypařuje a rozptyluje při tom roztavené horniny do podoby malých kapiček. Nebo podle jiné teorie se karbonáty v cílových horninách rozkládají a vypařují se v podobě oxidu uhličitého.
"Jestliže důsledky průchodu atmosférou jsou v našich výpočtech správné, neexistuje nyní žádná nesrovnalost v množství přetavených hornin," píší autoři v Nature.
"Zemská atmosféra je efektivní preventivní ochrana, chránící před dopadem meteoroidů na zemský povrch, ale funguje pouze pro menší tělesa," říká Melosh.
Když meteorit narazí na atmosféru, tlaky jsou podobné jako při nárazu do zdi. Přestože je železo velmi pevné, meteorit mohl být narušen srážkami v meziplanetárním prostoru," říká Melosh, "Oslabené kusy se začaly rozpadat na menší kousky ve výšce kolem 14 km. Jak se postupně rozpadaly, odpor atmosféry zpomaloval jejich pád. Zvýšené namáhání je drtilo dále tak, že se rozdrobily a zpomalily ještě více.
Melosh poznamenává, že důlní inženýr Daniel M. Barringer (1860-1929), po němž je kráter pojmenován, zkoumal kusy meteorických želez, které vážily od desítek dekagramů do několika set kilogramů v okruhu necelých 10 km kolem kráteru. Tento "poklad" byl již dávno sesbírán a uložen do muzeí nebo soukromých sbírek. Ale Melosh má kopie málo známých prací a map, které Barringer prezentoval v roce 1909 v Národní akademii věd (NAS).
Ve výšce přibližně 5 km byla většina hmoty meteoritu rozložena do oblaku trosek ve tvaru lívance o průměru přibližně 200 m. Fragmenty uvolnily celkem 6,5 Mt energie ve výškách mezi 15 km a povrchem. Melosh dodává, že nejvíce energie se uvolnilo v podobě rázové vlny v blízkosti povrchu, podobné té, která v roce 1908 v případě Tunguzského meteoritu na Sibiři porazila stromy na velké rozloze.
Neporušená polovina tělesa arizonského meteoroidu explodovala při vzniku samotného kráteru za uvolnění energie nejméně 2,5 Mt ekvivalentu TNT.
Elizabet Pierazzo a Natasha Artemieva z Institutu planetárních věd v Tucsonu (Arizona) nezávisle modelovali pomocí vlastního modelu vznik arizonského kráteru a došli ke srovnatelným rychlostem jako Melosh a Collins.
Melosh a Collins začali arizonský kráter analyzovat po spuštění řady webových stránek, které obsahují výpočty "efektů po impaktech", tedy on-line programů vyvinutých pro veřejné použití. Programy uživatelům umožňují modelovat dopady asteroidů nebo komet do různého prostředí na Zemi a odhadují některé důsledky impaktu na životní prostředí. Jeden z programů je dostupný na adrese: www.lpl.arizona.