iPon Cikkek

Krátergyártók

Dátum | 2012. 11. 17.
Szerző | Jools
Csoport | EGYÉB

A Naprendszerben számos égitestet tetőtől talpig kráterek borítanak, a Föld esetében azonban nem ez a helyzet, mivel a kőzetlemezek mozgása és az időjárási körülmények segítenek elmosni ezek nyomait. Ezen folyamatok azonban nem egyik napról a másikra játszódnak le, így azért akadnak és mindig is akadni fognak vizsgálható kráterek bolygónkon. Ezek egy része nagyobb meteoritok becsapódásának emlékét őrzi, mások pedig különféle vulkáni kitörések során keletkeztek.

A maaroknak nevezett kráterek akkor jönnek létre, amikor a földfelszín alól felfelé törekvő magma vízzel találkozik össze. Az ennek nyomán jelentkező freatomagmatikus robbanás lyukat robbant az üledékes alapkőzetbe, forró gőzt, vulkáni hamut és mérgező gázokat küldve a légkörbe. A meteoritok becsapódási krátereinek vizsgálata rengeteg információt elárul az azt okozó objektum méretéről és beérkezési szögéről. A maarok esetében azonban a geológusok meglehetősen bizonytalanok voltak abban, hogy a kráter alapján pontosan mit lehet megtudni a robbanásról.

A z egyik problémát ezzel kapcsolatban az okozza, hogy a robbanás igen változatos mélységekben következhet be. Márpedig egy ugyanolyan erejű robbanás nagyon más formájú nyomot hagy, ha a felszínen következik be, vagy ha különféle mélységekben történik. A kérdést tovább bonyolítja, hogy időnként több robbanás is bekövetkezhet ugyanazon kráter alatt.

Számos dologra választ jelenthetnek a numerikus szimulációk, a Buffalói Egyetem kutatóinak egy csoportja azonban úgy gondolta, hogy konkrét kísérletekből talán még sok több lényeges információt lehetne megtudni, így arra a döntésre jutottak, hogy megpróbálják élesben utánozni egy maar keletkezésének folyamatát.


Nyilvánvalóan kisebb léptékben kellett gondolkodniuk a valóságnál ‒ általánosan betartandó szabály, hogy bármely kísérletet úgy célszerű megtervezni és kivitelezni, hogy a Nemzetközi Űrállomás legénysége lehetőleg ne lássa a végeredményt odafentről. A kutatók így egy méternyi mélységben kezdve homokot, sódert és összemorzsolt aszfaltot rétegeltek egymásra egy négy méter átmérőjű területen, az üledékbe pedig TNT-t és plasztik robbanószert helyeztek el különféle kombinációkban. (Ez egy alkalmas pillanatnak tűnik arra, hogy leszögezzük, a kísérletet lehetőleg senki se próbálja meg otthon elvégezni.)

Meglehetősen egyszerű összeállításról van szó, ahogy Greg Valentine professzor elmondta, és a robbanószerek elrendezését sem bonyolították túl. A mostani kísérlet tulajdonképpen csak egyfajta próba volt, hogy nagy vonalakban lássák a kutatók, mi történik, mielőtt drágább, bonyolultabb és precízebb robbantási kísérletekbe fogmának. Ugyanakkor ez az egyszerű verzió is meglepően hasznosnak bizonyult tudományos szempontból, szimplicitása ellenére rengeteg új dolgot tudtak meg a szakértők a segítségével.

Az első kísérlet során, amely a lenti videón megtekinthető, egy nagyobb töltetet helyeztek el 50 centiméteres mélységben. A detonációt követően lemérték a keletkezett kráter átmérőjét, térfogatát, és hogy pontosan mennyi anyag repült ki onnan a robbanás eredményeként. A folyamatról nagysebességű videofelvétel is készült, amelyen minden részlet lassítva megfigyelhető.

A következő kísérletek során a robbanóanyagot három részre osztották és egyesével, egymás után robbantották fel ezeket, többszörös detonációt szimulálva. Az egyik legfontosabb információ, amely ennek során kiderült az volt, hogy a kráter végső alakja ilyen esetekben is nagyon hasonlít arra, amely egyetlen, nagyobb erejű robbanás során alakul ki. Ha tehát egy maar nagyon nagy méretű, egyáltalán nem biztos, hogy egyetlen robbanás alakította ki, lehet, hogy több kisebb esemény formálta olyanná amilyen. Ennek elkülönítése pedig nagyon is lényeges lehet aktívan vulkanikus területeken, ahol a következő kitörés előtt fontos tudni az korábbi hasonló események intenzitását.

A robbanások eredménye nagyban függött attól, hogy milyen mélyre volt temetve a robbanószer. Azokban az esetekben, amikor a töltet 50 centiméter körüli mélységben volt, a kilökődő törmelék 16 méteren túlra is elrepült a krátertől. Mélyebbre helyezett töltetek esetében a törmelék inkább felfelé irányult, majd visszahullott a kráterbe, részben feltöltve azt.

A különféle robbanásokról készült felvételek arra is magyarázatot adtak, hogyan keletkeznek a maarok környékén több helyen megfigyelt, dűneszerű lerakódások. Míg a homok és a törmelék nagyobb darabjai rögtön visszaesnek a talajra, a finomszemű por még egy darabig a levegőben marad, és csak lassan ülepszik le. Ahogy az anyag része visszaroskad a kráterbe a mélyebben történő robbanást követően, a porral teli levegőt a felszín mentén koncentrikusan kifelé áramoltatja. (Ez látható a második videón.)

Egy híres maar: Pulvermaar (Gillenfeld, Németország)
Valentine és kollégái valódi krátereket és azok környékének kőzetanyagát is vizsgálták, ezen kutatás eredményeit egy másik tanulmányban foglalják össze. És persze további, kidolgozottabb robbantási kísérleteket is terveznek a jövőben.

Ahogy Valentine fogalmazott, az egyik lényeges kérdés annak megválaszolása lehet, hogyan befolyásolja a robbanószerek elrendezése a kráter méretét. A természetben keletkező maarok esetében a robbanás nem mindig az újonnan formálódó kráter középpontja alatt következik be, hanem időnként attól eltolódva, kisebb-nagyobb mélységben történik. A másik fontos kérdés, hogy a kilövellt, majd különféle módokon lerakódott kőzetek vizsgálata miket árulhat el a mélyben korábban lezajlott robbanásról.

A szakértők persze egyetértenek abban, hogy az általuk elvégzett kísérletek közel sem tökéletesek. Nem látszik például, hogy mi folyik a robbanás időpontjában a felszín alatt, és maarok keletkezésének számos olyan pontja van, amelyet sosem lesz lehetséges pusztán miniatűr kráterekkel játszadozva megfejteni. De ahogy a különféle numerikus szimulációk révén sokat meglehet tudni a kráterekről és a mögöttük álló robbanásokról, úgy ez a fajta „mikro-terepmunka” is lényeges információkat tesz hozzá ahhoz a képhez, amelyet ezekről a különleges geológiai képződményekről összeszedtünk.

 


 

 

Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!

Eddigi hozzászólások

3. prohlep
2012.11.18. 13:30
Egy híres maar kép alatt a link rossz, mert az alábbi képre mutat:



Maga a kép sem a Laacher See Koblenz mellett, mert az pedig az alábbi módon néz ki:



Nem csak a link tartamla és felirata hibás, hanem maga a kép sem vág össze a világ valóságával, mert a valóságban a bal-jobb viszony éppen pont fordítva van:



Persze lehet hibás az iménti kép bal-jobb viszonya, ezért érdemes kikeresni a Google térképen, és akkor ott jól beazonosíthatók az utak, a kép alján lévő ki tanya és egyebek, habár vannak félrevezető vonatkozások is, ezt most nem részletezem:

Pulvermaar, Gillenfeld, Németország

Mert hát a képen Pulvermaar, Gillenfeld, Németország van.

A hibás bal-jobb viszonyú kép egy lehetséges származási helye:

http://www.fdwallpapers.com/nature/images/laacher_see_vulkan.jpg sajnos az adott hely más képet ad, ha beillesztem ide, ezért csak a linket adom.

Szerintem ez egy érdekes helyzet volt, nem volt könnyű rájönni, hogy a kép melyik tengerszemet ábrázolja.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
2. prohlep
2012.11.18. 13:42
Talán ez az alábbi link nem vált át más képek küldésére, tehát itt egy rossz bal-jobb visznyú verzió:

 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
1. Jools
2012.11.18. 16:16
prohlep: köszönöm, javítottam
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!