Como parte do primeiro estudo de comparação das crateras de impacto da fossa central em todo o sistema solar, A professora Nadine Barlow, do Departamento de Física e Astronomia da NAU, publicou recentemente descobertas revelando percepções sobre as condições ambientais que governam a formação dessas crateras.

As crateras centrais são crateras de impacto causadas pela colisão de asteróides, cometas ou meteoritos que apresentam uma depressão central. Esses poços, localizado no fundo da cratera ou no topo do pico central da cratera, têm entre 100 metros e 190 quilômetros de diâmetro e são encontrados em crateras que variam em tamanho de cinco quilômetros a 450 quilômetros de diâmetro. As crateras do poço central existem em uma variedade de corpos com diferentes propriedades-alvo, gravidade, histórias geológicas e temperaturas de superfície.

Barlow, um cientista planetário e um dos maiores especialistas do mundo em crateras de impacto marcianas, é o autor principal do artigo, que foi publicado em Meteorítica e ciência planetária . O artigo apresenta os resultados de pesquisas conduzidas por uma equipe de cientistas nas crateras centrais de Marte, Mercúrio, A maior lua de Júpiter, Ganimedes, e as luas de Saturno Tétis, Dione e Rhea.

"Neste estudo, comparamos as características e distribuições das crateras centrais em Ganimedes, que é um grande, corpo rico em voláteis; em Tétis, Dione e Rhea, que são menores, corpos ricos em voláteis; em Marte, um corpo com uma quantidade intermediária de voláteis da crosta terrestre; e em Mercúrio, um corpo com uma crosta pouco volátil, para determinar semelhanças e diferenças entre poços centrais em corpos diferentes, "Barlow disse.

Voláteis são elementos químicos e compostos com baixo ponto de ebulição que estão associados à crosta ou atmosfera de um planeta ou lua, incluindo nitrogênio, agua, dióxido de carbono, amônia e metano.

Embora os cientistas tenham conduzido pesquisas sobre essas crateras na década de 1970, quando muitos deles foram detectados, Barlow decidiu dar outra olhada.

"Temos todos os tipos de novos conjuntos de dados disponíveis agora para esses planetas e luas, incluindo dados de imagem de alta resolução, bem como informações sobre seu conteúdo de poeira e topografia, então queríamos olhar para eles novamente usando os conjuntos de dados mais recentes, " ela disse.

Com base em pesquisas anteriores, os cientistas acreditavam que as luas menores não eram grandes o suficiente para as crateras centrais, mas a equipe identificou mais 10 crateras centrais em Rhea, Dione e Tethys usando os novos dados.

"Até recentemente, pensávamos que as crateras do fosso ocorriam apenas em corpos com água ou gelo em suas regiões próximas à superfície, "Barlow disse." A maioria dos modelos de como essas crateras se formaram, na verdade, foram baseados na teoria de que o gelo ou a água na superfície vaporizaram ou drenaram com o impacto. Mas as crateras do fosso central também aparecem em Mercúrio e na lua, que não têm gelo ou água em suas regiões próximas à superfície. "

A investigação descobriu que os poços no fundo das crateras são mais comuns em corpos gelados e são maiores em relação à sua cratera do que os poços nos picos centrais. Embora a análise do pico central não tenha encontrado nenhuma diferença entre picos sem caroço e sem caroço, indica que a crosta de Mercúrio é duas vezes mais forte que a crosta de Marte. O estudo também descobriu que a formação do fosso central envolve a elevação inicial seguida de colapso.

Este estudo é parte de uma investigação em andamento que compara crateras de fossas centrais em todos os corpos do sistema solar, os resultados dos quais fornecerão novos insights abrangentes sobre se um único mecanismo de formação pode explicar a formação de fosso central em corpos ricos em voláteis e pobres em voláteis. A análise de Barlow eliminou alguns modelos anteriormente propostos por cientistas que explicam a formação do fosso central. Suas descobertas sugerem que o processo de formação real é uma interação complicada da força da crosta, gravidade superficial e energia do meteorito impactando.

Barlow concentra sua pesquisa em crateras de impacto e no que sua presença revela sobre a distribuição de reservatórios subterrâneos de água e gelo. Outros tópicos de pesquisa que ela está desenvolvendo incluem a análise de relações de crateras para impulsionar falhas em Mercúrio para determinar se o planeta ainda está encolhendo, identificar características indicativas das crateras de impacto mais recentes em Marte e investigar como a mudança climática em Marte influenciou a formação e a erosão das crateras.