Dans le cadre de la première étude comparative des cratères d'impact de la fosse centrale à travers le système solaire, le professeur Nadine Barlow du département de physique et d'astronomie de la NAU a récemment publié des résultats révélant des informations sur les conditions environnementales régissant la formation de ces cratères.

Les cratères à fosse centrale sont des cratères d'impact causés par la collision d'astéroïdes, comètes ou météorites présentant une dépression centrale. Ces fosses, situé soit au fond du cratère, soit au sommet du pic central du cratère, mesurent entre 100 mètres et 190 kilomètres de diamètre et se trouvent dans des cratères dont la taille varie de cinq kilomètres à 450 kilomètres de diamètre. Les cratères à fosse centrale existent sur une variété de corps avec des propriétés cibles différentes, gravités, historiques géologiques et températures de surface.

Barlow, un planétologue et l'un des plus grands experts mondiaux des cratères d'impact martiens, est l'auteur principal de l'article, qui a été publié dans Météorites et sciences planétaires . L'article présente les résultats des recherches menées par une équipe de scientifiques sur les cratères à fosse centrale sur Mars, Mercure, La plus grande lune de Jupiter, Ganymède, et les lunes de Saturne Téthys, Dioné et Rhéa.

"Dans cette étude, nous avons comparé les caractéristiques et les distributions des cratères à fosse centrale sur Ganymède, qui est un grand, corps riche en volatiles; sur Téthys, Dioné et Rhéa, qui sont plus petits, corps riches en volatiles; sur Mars, un corps avec une quantité intermédiaire de volatiles crustaux; et sur Mercure, un corps à croûte peu volatile, pour déterminer les similitudes et les différences entre les fosses centrales sur différents corps, " dit Barlow.

Les matières volatiles sont des éléments chimiques et des composés à faible point d'ébullition qui sont associés à la croûte ou à l'atmosphère d'une planète ou d'une lune, dont l'azote, l'eau, gaz carbonique, ammoniac et méthane.

Bien que les scientifiques aient mené des recherches sur ces cratères dans les années 1970, quand beaucoup d'entre eux ont été détectés, Barlow a décidé de jeter un autre regard.

"Nous avons toutes sortes de nouveaux ensembles de données disponibles maintenant pour ces planètes et ces lunes, y compris des données d'image à plus haute résolution ainsi que des informations sur leur teneur en poussière et leur topographie. Nous voulions donc les examiner à nouveau en utilisant les nouveaux ensembles de données, " elle a dit.

Sur la base de recherches antérieures, les scientifiques pensaient que les plus petites lunes n'étaient pas assez grandes pour les cratères centraux, mais l'équipe a identifié 10 autres cratères centraux sur Rhéa, Dione et Téthys utilisant les nouvelles données.

"Jusqu'à récemment, nous pensions que les cratères de puits ne se produisaient que sur des corps avec de l'eau ou de la glace sur leurs régions proches de la surface, " a déclaré Barlow. " La majorité des modèles de la formation de ces cratères, En réalité, étaient fondées sur la théorie selon laquelle la glace ou l'eau à la surface se vaporisaient ou se drainaient lors de l'impact. Mais des cratères centraux apparaissent également sur Mercure et sur la Lune, qui n'ont pas de glace ou d'eau sur leurs régions proches de la surface."

L'enquête a révélé que les fosses au fond des cratères sont plus fréquentes sur les corps glacés et sont plus grandes par rapport à leur cratère que les fosses sur les pics centraux. Alors que l'analyse du pic central n'a trouvé aucune différence entre les pics piqués et non piqués, cela indiquait que la croûte de Mercure est deux fois plus solide que la croûte de Mars. L'étude a également révélé que la formation de la fosse centrale implique un soulèvement initial suivi d'un effondrement.

Cette étude fait partie d'une enquête en cours plus large comparant les cratères à fosse centrale dans tous les corps du système solaire, dont les résultats fourniront de nouvelles informations complètes sur la question de savoir si un mécanisme de formation unique peut expliquer la formation de fosses centrales sur des corps riches en volatils et pauvres en volatils. L'analyse de Barlow a éliminé certains modèles précédemment proposés par les scientifiques expliquant la formation de la fosse centrale. Ses découvertes suggèrent que le processus de formation réel est une interaction compliquée de la force de la croûte, gravité de surface et énergie de la météorite impactante.

Barlow concentre ses recherches sur les cratères d'impact et sur ce que leur présence révèle sur la distribution des réservoirs souterrains d'eau et de glace. D'autres sujets de recherche qu'elle poursuit incluent l'analyse des relations entre les cratères et les failles de poussée sur Mercure pour déterminer si la planète continue de rétrécir, identifier les caractéristiques indiquant les cratères d'impact les plus récents sur Mars et étudier comment le changement climatique sur Mars a influencé la formation de cratères et l'érosion.