Odsłanianie zakopanych kraterów powstałych przy hiperprędkościowych uderzeniach na Ziemi
W przeciwieństwie do Księżyca czy Marsa Ziemia posiada aktywny silnik tektoniczny, gęste atmosfery i nieustanną erozję hydrologiczną, które pochłaniają kratery uderzeniowe. Aby odnaleźć ślady prehistorycznych kosmicznych zderzeń, geofizycy sięgają po radar satelitarny, czujniki gradientu grawitacyjnego i analizę multispektralną.
Krater Kebira i syntetyczny radar z aperturą syntetyczną przenikający piasek
Suche piaski krzemionkowe o niskiej stałej dielektrycznej zachowują się wobec określonych długości fal mikrofalowych niemal jak szkło. Gdy instrumenty syntetycznego radaru z aperturą syntetyczną (SAR), takie jak Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) i ALOS PALSAR, kierują mikrofale pasma L (długość fali ok. 23 cm) na hiperpustynne obszary, impulsy przenikają do dwóch metrów pod aktywne wydmy piaskowe.
W 2006 roku badacze teledetekcji Farouk El-Baz i Eman Ghoneim wykorzystali dane radarowe z satelitów, aby zidentyfikować ogromny krater Kebira, leżący na granicy Egiptu i Libii. Ten dwupierścieniowy astroblem o średnicy 31 kilometrów był całkowicie ukryty przed ludzkim wzrokiem przez przesuwające się piaszczyste płaty Wielkiego Morza Piasku.
Jego odkrycie wskazało prawdopodobne miejsce powstania tajemniczego „Libijskiego szkła pustynnego” – czystych, żółtozielonych fragmentów krzemionkowego impaktytu rozrzuconych na setkach kilometrów kwadratowych północnoafrykańskiej pustyni.
Pierścień cenotów Chicxulub i grawitacja orbitalna
Uderzenie asteroidy, które 66 milionów lat temu zakończyło istnienie dinozaurów nieptasich, pozostawiło krater o średnicy 180 kilometrów. Dziś jednak spacer po dżungli Jukatanu odsłania płaskie wapienne równiny bez wyniosłego wału krateru.
Prawdziwą historię opowiedziała topografia orbitalna, uzyskana z radarowej altimetrii satelitarnej i grawimetrii satelitarnej. Wysokorozdzielcze modele wysokości wykazały, że woda gruntowa preferencyjnie rozpuszczała wapień wzdłuż zakopanego wału krateru, tworząc wyraźny półkolisty łańcuch zapadlisk: słynny Pierścień cenotów.
Ponadto misje orbitalne mierzące pole grawitacyjne Ziemi, takie jak GRACE i GOCE, wykryły ogromne koncentryczne obniżenia grawitacji. Asteroida rozbiła głębokie skały podłoża skorupy, obniżając ich gęstość w porównaniu z nienaruszoną sąsiednią skorupą kontynentalną.
Główne kratery lądowe odkryte dzięki satelitom
Astroblemy odkryte, potwierdzone lub szczegółowo opisane strukturalnie za pomocą teledetekcji satelitarnej.
| Nazwa krateru | Lokalizacja | Średnica | Szacowany wiek | Główna metoda wykrycia |
|---|---|---|---|---|
| Kopuła Vredefort | Wolne Państwo, Republika Południowej Afryki | ~300 km (pierwotnie) | 2,02 miliarda lat | Wielospektralne mapowanie geologiczne i struktury wypiętrzeń |
| Krater Chicxulub | Jukatan, Meksyk | ~180 km | 66 milionów lat | Orbitalna topografia radarowa i anomalie grawitacyjne GRACE |
| Zbiornik Manicouagan | Quebec, Kanada | ~100 km | 214 milionów lat | Optyczne zdjęcia kosmiczne pierścieniowego jeziora („Oko Quebecu”) |
| Krater Kebira | Granica Libii i Egiptu | ~31 km | ~28–30 milionów lat | Penetracja podpowierzchniowa radarem w pasmach P i L |
| Krater Hiawatha | Północno-zachodnia Grenlandia | ~31 km | 58 milionów lat | Lotniczy radar penetrujący lód i śledzenie przepływu lodu Sentinel |
Jak radarowa altimetria i InSAR uwidaczniają niewidoczne pęknięcia
Interferometryczny radar syntetycznej apertury (InSAR) zestawia dwa radarowe obrazy satelitarne tego samego miejsca, wykonane pod różnymi kątami lub w różnych odstępach czasu. Porównując przesunięcia fazowe odbitych sygnałów mikrofalowych, satelity mierzą milimetrowe ruchy skorupy ziemskiej.
Wokół zakopanych pierścieni uderzeniowych zróżnicowane zagęszczanie warstw osadów przez miliony lat tworzy sygnatury mikroosiadania wzdłuż linii uskoków. Są one całkowicie niewykrywalne dla obserwatorów stojących na powierzchni, ale jaskrawo widoczne na różnicowych interferogramach fazowych z satelitów.