באדיבות NASA
במבט על הירח אנו רואים עולם שונה מאוד משלנו. ללא מזג האוויר, פני השטח העתיקים שלו משמרים עדויות מזמנים רחוקים שבהם פגעו אסטרואידים ופסולת חלל אחרת בשכננו הקרוב. רוב הירח מכוסה בשקעים עמוקים ומעגליים הנקראים "מכתשי פגיעה". המשטח הירחי צולק ללא הרף על ידי פגיעות של גופים מכל הגדלים, החל מפגיעות גדולות שיצרו אגנים נרחבים בעבר הרחוק ועד לפגיעות זעירות של מיקרו-מטאוריטים, הממשיכות להתרחש עוד היום. רוב מכתשי הירח מאופיינים בשפה עגולה ומוגבהת המקיפה תחתית שקועה. סביב מכתש בהיר עשויות להופיע גם קרניים: פסים של חומר בהיר שנפלט מהמכתש ומתפשט ממנו החוצה. במקרים מסוימים, נפלטים סלעים מחוץ לדופן המכתשים ונופלים בחזרה אל פני השטח, ויוצרים מכתשים משניים קטנים סמוך למכתש הגדול. קוטר המכתש גדול הרבה יותר מאשר הגוף שיצר אותו – בדרך כלל בין פי 10 עד פי 20!
בעוד שלרוב המכתשים יש קצוות מעוגלים, הצורה הפנימית שלהם משתנה מאוד. גורמים שונים, מגודלו ומהירותו של הגוף הפוגע ועד לצפיפות ולעומק של פני השטח שבהם הוא פוגע, קובעים את צורת רצפת המכתש. מכתשים קטנים, פחות מקילומטרים ספורים, הם בדרך כלל פרבוליים, או בצורת קערה. למכתשים גדולים יותר יש פסגות מרכזיות, ולאגני הפגיעה הגדולים ביותר יש טבעות קונצנטריות מרובות. הפסגות המרכזיות והטבעות הן עדות יוצאת דופן לכמות האנרגיה המשתחררת במהלך פגיעות אלה. כאשר אסטרואיד גדול או שביט פוגע בפני הירח, חלק גדול מהאנרגיה הקינטית העצומה שלו הופך לאנרגיה תרמית. ההתפוצצות שנוצרת שולחת גל הלם המאדה את רוב הגוף הפוגע וחלק מפני הירח. חלק גדול מהחומר במקום הפגיעה הופך לנוזל. גל של סלע נוזלי נע החוצה, ובנקודה שבה גל ההלם מאט והסלע מתמצק נוצר קיר המכתש. במכתשים גדולים הקיר תלול מכדי להישאר זקוף, ומתרחשות התמוטטויות סביב שפת המכתש. גלים אחרים "קופאים" לטבעות קונצנטריות. הפסגה שבמרכז המכתש היא תוצאה של גל המוחזר מקיר המכתש ומתכנס במרכז, בדומה לטיפת מים הפוגעת בבריכת מים. רוב הסלע שהיה במקור בקערת המכתש ניתז מנקודת הפגיעה, ויוצר שמיכה של חומר נפלט ומכתשים משניים קטנים המקיפים את המכתש. המכתשים המתקבלים מתמלאים לעיתים קרובות בחלקם בסלעים מותכים, ובסלעים מרוסקים שהתלכדו מחדש (הנקראים ברקציה). מה שמדהים הוא שכל הפעילות האלימה הזו התרחשה רק בשבריר שנייה!
באדיבות NASA
צורת המכתש ומראהו יכולים גם לתת רמזים על תכונות פני השטח של הפלנטה. לדוגמה, לכמה מכתשים על מאדים, הנקראים מכתשי "סוללה", יש "שמיכות" שנראות כאילו הן זרמו על פני השטח במקום לעוף החוצה בגושים. תופעה זו עשויה להצביע על קיום קרח מתחת לפני השטח, שנמס בעקבות הפגיעה ויצר זרמי בוץ.
הצורה המעגלית, כמעט תמיד, של מכתשי הפגיעה מבלבלת אנשים רבים. אחרי הכל, כאשר אתה זורק אבן על שטח חולי, עשוי להיווצר "מכתש מוארך". אם הגופים הפוגעים באים מכיוונים שונים, מדוע צורת רוב המכתשים אינה אליפטית? המילכוד הוא, שהכוח המשוחרר מסלע שנזרק לעבר החול אינו מתקרב לעוצמת הכוח שבו פוגע האסטרואיד בפני הירח. הסיבה לכך היא כמות גבוהה מאוד של אנרגיה קינטית של הגוף הפוגע. האסטרואיד יכול לנוע במהירות של עשרות קילומטרים בשנייה, פי עשרות מונים ממהירות הקול באוויר. לכן הפיצוץ של הסלע המתאדה מתפשט כלפי חוץ לכל הכיוונים באופן סימטרי, ויוצר מכתשים עגולים.
בהשוואה בין פני הירח לפני כדור הארץ, אנו מוצאים שהעולם שלנו חסר מכתשים, באופן מוזר, בהשוואה לשכננו הקרוב ביותר. פער זה נובע מבליה ומטקטוניקת הלוחות, השוחקות ומוחקות את המכתשים על פני כדור הארץ. במערכת השמש, ריבוי מכתשים הוא סימן לאטמוספירה דקה או חסרה ולעולם מת מבחינה גיאולוגית. לעומת זאת, פלנטה או ירח ללא מכתשים עשויים להיות פעילים ומעניינים.
באדיבות NASA
מספר המכתשים שאנו רואים על פני הירח, ובפלנטות אחרות בעזרת חלליות וטלסקופים, יכול לעזור בקביעת הגילאים של פני שטח אלה. זה שימושי מאוד כשאין בידינו דגימות סלע שאפשר לתארך בעזרת יסודות רדיואקטיביים – וזה המצב ברוב הפלנטות. באופן כללי, אם יש מכתשי פגיעה רבים על פני הפלנטה, אזי פני השטח עתיקים, כנראה בני יותר ממיליארד או שני מיליארד שנה. אם יש מעט מאוד מכתשים על פני השטח, זהו משטח צעיר, שגילו פחות ממיליארד שנים. שימו לב כי מספר גדול יותר של מכתשים על הירח לעומת כדור הארץ אין פירושו שהירח עצמו מבוגר יותר, אלא רק שפני השטח שלו עתיקים יותר.
באדיבות NASA
ממצא חשוב מאוד שהתקבל מסלעי הירח הוא, כי קצב הפגיעות היה גבוה בהרבה זמן קצר לאחר היווצרות כדור הארץ והירח מאשר היום. בין 4.5 ל-4 מיליארד שנים לפני זמננו, המספר הממוצע של פגיעות בשנה היה אולי גבוה פי אלפים מכפי שהוא כיום. ההפצצה העזה המוקדמת הזו התרחשה משום שהפלנטות סחפו אליהן את הפסולת הבין-פלנטרית שנותרה לאחר היווצרותן. קצב הפגיעות ירד באופן אקספוננציאלי מהשיא המוקדם. רק כמות קטנה של פסולת נותרה, אבל זה מספיק כדי לגרום לפגיעות מזדמנות בכדור הארץ ופלנטות אחרות.
הערכתנו לחשיבות יצירת המכתשים גדלה ככל שאנו מבינים עד כמה התופעה אוניברסלית: כל גוף במערכת השמש שחקרנו עבר פגיעות במידה מסוימת. יצירת המכתשים היא התהליך שהשפיע יותר מכול על עיצוב מערכת השמש כפי שאנו רואים אותה היום. לא רק שרוב פני השטח הפלנטריים מסומנים בבירור במכתשים, אלא שפגיעות גם קבעו את מצבם הפיזיקלי והדינמי של גופים רבים. לדוגמה, פגיעה גרמה, כנראה, להטיה קיצונית בציר הסיבוב של אורנוס. ייתכן שחלק ניכר מהמעטפת של מרקורי אבד כאשר פלנטזימל התנגש בו, והותיר פלנטה עם ליבה גדולה יחסית. פגיעות השפיעו קשות על החיים בכדור הארץ, ומערכת כדור הארץ–ירח עצמה נוצרה, ככל הנראה, בעקבות אירוע פגיעה ענקי בתחילת ההיסטוריה של מערכת השמש.
→ הסעיף הקודם: 5.14 תהליכים גיאולוגיים | הסעיף הבא: 5.16 זמן גיאולוגי ←