Göktaşı krateri
Göktaşı çarpması sonucunda gezegenlerin yüzeyinde oluşan çöküntü. “Ranger”, “Orbiter”, “Surveyor” ve “Apollo” uzay araçlarıyla elde edilen veriler, Ay’ın yüzeyinde, çapı 1 m’den daha büyük yaklaşık 3 trilyon kraterin bulunduğunu ortaya koymuştur. İnsansız uzay araçlarıyla sürdürülen gözlemler sonucunda da Ay kraterleri büyüklüklerine, morfolojik yapılarına ve oluşum biçimlerine göre sınıflandırılmıştır. Buna göre Ay yüzeyindeki kraterler temel olarak birincil ve ikincil çarpma kraterleri, volkanik kalderalar, maarlar, zirve kraterleri ve çökme kraterleri biçiminde gruplandırılır.
Çeşitli insansız uzay araçlarıyla gerçekleştirilen araştırmalar sonucunda Mars’ın yüzeyinde de dairesel yapıların ve çöküntülerin bulunduğu belirlenmiş ve böylece krater oluşumunun, Yer’e benzer tüm gezegenimsi cisimler için evrensel bir doğal süreç olabileceği düşüncesi geliştirilmiştir. Bugün Güneş sisteminde yer alan ya da evrenin öteki bölümlerinde bulunan korunmasız gezegenlere sık sık göktaşlarının çarpıyor olması akla yakın bir olasılık olarak kabul edilmektedir. Genel olarak gezegenlerin birim yüzey alanlarına düşen krater sayısı ile gezegen atmosferinin yapısı ve yoğunluğu, gezegen yüzeyinin aşınmaya (erozyon) karşı direnci ve gezegenin civarında bulunan ve yüzeye sürekli düşen parçacık akışı arasında yakın bir bağıntının bulunduğu düşünülmektedir.
Yer’e benzer (katı kayaç) gezegenlerin oluşumu için ortaya atılan varsayımların çoğu, oluşumun belirli bir evresinde boyutlan toz parçacığı büyüklüğü ile birkaç kilometre arasında değişen küresel ve kırıntılı cisimlerin bir kümeleşme ve birleşme sürecinden geçtiğini öngörür. Bu nedenle, bu oluşum evresinde şok dalgalarının oluşmasına yol açan yüksek enerjili çarpışmaların gerçekleşmiş olabileceği düşünülebilir. Çoğu göktaşının üzerinde bu türden şok izlerine rastlanmaktadır; bunların önemlice bir bölümü ana cismin parçalanması ya da Yer’e çarpma sırasında oluşmuştur. Ama bazılarının da önceki kümeleşme ve birleşme sürecine ait olduğu anlaşılmaktadır. Krater oluşumuna yol açan büyük çarpışmaların temel olarak gezegenin son boyutlarına ulaştığı zaman mı, yoksa ilkel gezegen (protoplanet) aşamasında sürekli bir süreç olarak mı gerçekleştiği henüz belirlenememiştir. Ay’ın kraterli kesimlerindeki kabuk kayaçları üzerinde yapılacak radyometrik tarihlendirme çalışmalarıyla, bu sorunun daha iyi anlaşılacağı tahmin edilmektedir.
Yer yüzeyindeki çarpma kraterlerinin sayısı Ay’dakilerden daha azdır. Yer atmosferindeki sürtünme uzaydan gelen küçük cisimlerin hemen hepsini buharlaştırmaktadır. Bu nedenle de Yer’de oluşan herhangi bir kraterin boyutu, Yer’in atmosferine giren göktaşlarının ortalama büyüklüğünden daha fazladır. Kıtalardaki çarpma kraterlerinin dağılımına ve yoğunluğuna bakıldığında, son 1 milyar yıl içinde atmosferden geçerek Yer’e çarpan ve büyük krater oluşturan göktaşı sayısının tahmin edilenden daha az olduğu görülmektedir. Ama bunun nedeni, soğuma sonrasında hidrosferin ve atmosferin yer kabuğu üzerindeki aşındırma etkisi ve okyanusların oluşumu sonucunda, boyutları 10 m ile 1-2 km arasında değişen kraterlerin izlerinin büyük ölçüde silinmiş olmasıdır.
1955’ten sonra, çarpma sonucunda oluştuğu kesin olarak kabul edilen göktaşı kraterlerinin sayısı 20’den 27’ye yükseldi. Belirlenmiş göktaşı krateri sayısındaki bu ani artışın başlıca nedenleri, Yunancada “yıldız yarası” anlamına gelen astroblem kavramının ortaya atılması, daha yoğun araştırmaların yapılması ve çarpma yapılarının tanınmasında yeni kraterlerin geliştirilmesidir.
Astroblem kavramı, göktaşı kraterlerinin incelenmesinde nelere dikkat edilmesi gerektiği konusunda önemli bir aşama oluşturdu. Astroblemler, göktaşı kraterlerinin yalnızca aşınmaya dayanmış kalıntılarıdır. Daha eski yapıların belirgin krater ağzı bölümleri aşınarak tümüyle tanınmayacak duruma gelmiş olabilir, ama yine de bir oranda dairesel görünümlerini korurlar; ayrıca bu yapılar belirgin iç biçim değişikliği özelliklerine sahiptir ve çarpma sırasında ufalanan anakayanın kalıntılarını (breş) içerebilirler. Bu nedenle geniş anlamıyla göktaşı kraterleri, yüzeyde ya da yüzeye yakın kesimlerde yer alan ve bir şok darbesinin izlerini taşıyan, biçim değişikliği ve kaya ya da toprak parçalanması sonucunda ortaya çıkan görünümü genel olarak dairesel olan ve çapının derinliğine oranı 3:1 ya da daha fazla olduğunda yayvan bir görünüm kazanan yapılar olarak tanımlanabilir.
Göktaşı kraterlerinin oluşumu.
1957’den sonra göktaşı kraterlerinin oluşum süreçlerinin incelenmesine yönelik olarak gerçekleştirilen kuramsal ve deneysel çalışmalarla da önemli sonuçlara ulaşıldı. Bu amaca yönelik olarak kimyasal ve nükleer patlamaların zemin üzerindeki etkisi incelenmiş, ayrıca laboratuvarlarda ateşli silahlarla mermi çarpma deneyleri yapılmıştır. Öte yandan bilgisayarlardan yararlanılarak krater oluşumuna ilişkin çeşitli fiziksel modeller geliştirilmiştir. Kay açlar ve mineraller şok etkisinde bırakılarak bunların yapısındaki değişiklikler gözlemlenmiş, bu bulgular göktaşı kraterlerinden elde edilen kayaç ve mineral örnekleriyle karşılaştırılmıştır. Bütün bu araştırmalardan elde edilen bulgulardan kalkarak, göktaşı krateri oluşumunun belirli aşamalardan geçtiği sonucuna ulaşılmıştır.
Buna göre, göktaşı Yer yüzeyine çarptığı anda, yüzey kayaçlarında ve göktaşında şok dalgaları oluşur.
Zeminde oluşan şok cephesi göktaşının önünde ilerler ve bir çukurun oluşmasına yol açar. Cephenin gerisindeki kayaçlar sıkışır ve çukurun çevresine radyal biçimde yayılır. Kayaçlarm belirli bölümleri buharlaşır, erir, kırılır, parçalanır ya da çatlar; bu nedenle kayaçların yapısı saçılmış ve birbirine karışmış bir özellik kazanır. Göktaşında oluşan şok dalgaları ise göktaşının zemine değdiği kesimden içeri doğru yayılarak göktaşını sıkıştırır; bu dalgalar cismin arka ve yan kesimlerine doğru azalır ve buradan geri yansır. Böylece göktaşının belirli bölümleri buharlaşırken, öteki bölümleri erir ya da aşırı derecede ısınır, bunun sonucunda da parçalanır. Göktaşının belirli bölümleri, dışarı doğru yayılan kayaç kütlesiyle kaynaşır, ama büyük bölümü parçalar halinde çevreye yayılır.
Şok dalgaları çevreye yayıldıkça şiddetini yitirir. Sıkışma sonucu oluşan tahribatın oranı, çarpma noktasından çevreye doğru giderek azalır. Asıl tahribat çarpma bölgesinde oluşur, buna karşılık kayaç kütlesinin bütününde herhangi bir kalıcı biçim değişikliği görülmez.
Kraterin oluşumu için seyrelme dalgalarına gereksinim vardır. Bunlar, ilerleyen sıkışma dalgalarının serbest yüzeylere (Yerhava arakesiti) ya da yataklaşma yüzeyleri, çatlaklar gibi süreksizliklere ve değişik fiziksel özelliklere sahip kayaçlara rastlaması sonucunda oluşur. Seyrelmeler kayaç ortamda gerginlik yaratarak çeşitli birimlerde çatlamalara, kopmalara yol açar. Bu kırılan parçalar zaten hareket durumunda olduklarından momentumlarmı koruyarak kraterin dışına fırlarlar. Bu parçaların çoğu kraterden dar açılarla fırlar ve kraterin çevresindeki çökelleri oluşturur. Daha geniş açılarla fırlayanlar ise gene çukura düşerek krater breşlerini oluşturur. Ama bazıları da aşağıya doğru taşınarak krater tabanında moloz çökelleri olarak toplanır.
Krater zemininin altındaki ya da çeperlerinin dış bölümündeki kayaçlar kıvrılabilir, kırılabilir ya da girintili çıkıntılı bir yapı kazanabilir. Özellikle kraterin ağız bölümünün çevresindeki katmanlı yapılar kıvrılarak son derece karmaşık örtüler durumuna gelebilir.
İlk sıkışma aşamasında şok cephesinin gerisindeki malzemeler, dinamik sıkışma dayanımlarının çok ötesindeki bir basıncın etkisi altında kalır. Bu koşullar altındaki kayaçlar akışkan özelliği (hidrodinamik hal) gösterir. İlk seyrelmeler göktaşı ile zeminin arakesitinde, daha sonra da göktaşında oluşur. Sıkışmanın azalmasıyla akışkan haline gelen malzeme, kızgın bir jet biçiminde fışkırır ve camsı takilitleri oluşturur. Küresel şok dalgası dışa doğru yayıldıkça, cephenin arkasındaki sıkışmış malzeme ile göktaşı birleşerek çevreye saçılır. Çarpma hattının altındaki parçacıklar öncelikle aşağıya doğru yol alır. Yukarıya doğru çıkıldıkça parçacıklar bu doğrultudan sapmaya başlar. Kraterin aşağıya ve yana doğru büyümesi ile dışarıya parçacık fırlaması eşzamanlı bir süreç olarak gelişir. Gerilim, malzemelerin dayanımının altına düştüğünde ya da momentum, parçaları daha ileri taşıyamayacak duruma geldiğinde krater oluşumu sona erer.
kaynak: Ana Britannica