Selenoloji
Ay manzarası > Çarpma kraterleri

Ay'ın kraterlerinin kökenlerinin çarpma özellikleri olduğu, yaygın olarak ancak 1940'larda kabul edildi. Bu idrak, Ay'ın çarpma tarihçesinin giderek jeolojik süperpozisyon prensibi vasıtasıyla çözülmesine yol açtı. Başka bir ifadeyle bir krater (veya ejekta) başkasının üstüne gelmişse daha genç olmalıydı. Bu daha sübjektif olsa bir kraterin yaşadığı erozyon miktarı, onun yaşı için bir ipucu oldu. 1950'lerin sonlarında bu yaklaşımı kabul eden Gene Shoemaker, Ay'ın sistematik çalışmasını astronomlardan alarak Ay jeologlarının eline sıkıca verdi.
Çarpma krateri oluşumu Ay'da en önemli jeolojik süreçtir. Kraterler, asteroid ya da kuyruklu yıldız gibi katı bir cismin yüksek hızla yüzeye çarpmasıyla oluşur (Ay için ortalama darbe hızı saniyede yaklaşık 17 km'dir). Kinetik enerjinin etkisi, giriş noktasından uzağa doğru yayılan bir sıkıştırma şok dalgası meydana getirir. Bunun arkasından ejektanın büyük kısmını kraterin dışına iten bir seyrelme dalgası gelir. Nihayet merkezî bir tepeyi meydana getiren zeminin hidrodinamik geri tepmesi bunu takip eder.
Bu kraterler minik çukurlardan yaklaşık 2.500 km'lik bir çap ve 13 km'lik bir derinliğe sahip muazzam Güney Kutbu-Aitken Havzası'na kadar değişen büyüklüklerde çaplarıyla Ay'ın yüzeyi boyunca bir süreklilik gösterir. Çok genel bir anlamda Ay'ın çarpma karteri oluşumu geçmişinde zaman ile krater boyutunun azalan bir seyirini izlenmektedir. Özellikle büyük çarpma havzaları erken dönemlerde oluşmuş olup gittikçe daha küçük kraterler tarafından örtülmüşlerdir. Belirli bir yüzey üzerinde krater çaplarının boy dağılımı (başka bir deyişle çapın fonksiyonu olarak krater sayısı), krater boyutu azaldıkça krater sayısının arttığı bir üs kanununu izler. Bu eğrinin dikey pozisyonu, yüzeyinin yaşını tahmin etmek için de kullanılabilir.
En son çarpmalar, keskin kenarlı çeper dahil iyi tanımlanmış özelliklerle ayırt edilirler. Küçük kraterler kase şekli oluşturma eğilimindeyken büyük çarpmaların düz zeminli bir merkezî tepesi olabilir. Büyük kraterler, genellikle iç duvarları boyunca göçerek terasları ve çıkıntıları meydana getiren özellikler gösterirler. En büyük çarpma havzaları olan çok halkalı havzaların yükselmiş malzemeden tali konsantrik halkaları bile olabilir.
Çarpma süreci, başlangıçta yüksek albedo malzemeleri kazarak krater, ejekta ve ışın sistemine parlak bir görünüm verir. Uzay erozyonu süreci kademeli olarak bu malzemenin albedosunu öyle azaltır ki, ışınlar zamanla yavaş yavaş sönükleşir. Yavaş yavaş krater ve ejekta, mikrometeoritler ve daha küçük darbelerle çarpma erozyonuna uğrarlar. Bu aşınma süreci, krater özelliklerini yumuşatır ve yuvarlaklaştırır. Krater, özellikleri ve hatta merkezî tepeyi gömen başka çarpmaların ejektalarıyla da örtülebilir.
The ejecta from large impacts can include large blocks of material that reimpact the surface to form secondary impact craters. These craters are sometimes formed in clearly discernible radial patterns, and generally have shallower depths than primary craters of the same size. In some cases an entire line of these blocks can impact to form a valley. These are distinguished from catena, or crater chains, which are linear strings of craters that are formed when the impact body breaks up prior to impact.
Genel olarak bir Ay krateri kabaca daireseldir. Ames Araştırma Merkezi'nde yapılan laboratuvar deneyleri, çok düşük açılı çarpmaların dahi dairesel kraterler meydana getirme eğiliminde olduğunu, çarpma açıları beş derecenin altında olursa eliptik kraterlerin şekillenmeye başladığını göstermiştir. Bununla birlikte düşük açılı bir çarpma, ortadan kaymış bir merkezî tepe meydana getirebilir. Buna ek olarak eğik çarpışlardan çıkan ejektalar, farklı çarpma açılarında farklı desenler göstermiştir: 60˚ civarında başlayan bir asimetri ve yaklaşık 45˚'lik açıyla başlayarak gelen cismin geliş yönünde ejektasız kama şeklinde bir "kaçınma bölgesi" meydana getirmesi.
Bir çarpış, yüzeyin altından düşük albedo malzemesini kazır ve ana krater çevresine bırakırsa karanlık ejecta koyu halo kraterleri oluşturur. Bu, denizlerdeki gibi koyu bazaltik malzemeli bir alanın daha uzaktan, dağlık bölgelerdeki çarpmalardan kaynaklanan açık renk ejekta ile kaplanmasıyla olabilir. Bu kaplama, altta kalan koyu malzemeyi gizler ve daha sonraki kraterler tarafından kazılarak tekrak ortaya çıkarılır.
Büyük çarpışlar, erimiş kayalardan bir kilometreye kadar kalın olabilen erime tabakaları meydana getirir, bunlar yüzeyin bir bölümünü örter. Bu tür darbe eriyiklerine örnekler, Mare Orientale darbe havzasının kuzeydoğu kesiminde görülebilir.