Vallende kogels in zandbak vertellen over vorming maankraters

Een kogel die in een zandbak valt slaat een gat dat qua vorm veel weg heeft van een krater op de maan. Dat concludeert een Canadese onderzoeksgroep onder leiding van John de Bruyn (Physical Review Letters, 4 sept). Eerder was een team Amerikaanse fysici onder aanvoering van Douglas Durian op basis van proeven met vallende voorwerpen in korrelige materialen als rijst, zout en strandzand tot een soortgelijke conclusie gekomen (Physical Review Letters, 13 mei 2003).

Maankraters zijn ontstaan als gevolg van krachtige meteorietinslagen. De vorm van de krater is het resultaat van een complex proces, afhankelijk van de materiaaleigenschappen van maanbodem en meteoriet, en de kracht van de botsing. Tot de morfologie behoren centrale pieken, ingezakte terrassen en meervoudige ringen, die opduiken al naar gelang de inslag krachtiger is. In het verleden is geprobeerd kratervorming te simuleren door explosies in de bodem op te wekken, maar sommige kratervormen lieten zich langs die weg niet tevoorschijn toveren. Wel gold de geofysische vuistregel dat zowel diameter als diepte van de kraters met de vierdemachtswortel toeneemt als functie van de inslagenergie.

De groep van De Bruyn liet stalen kogels vallen in een bak glasbolletjes van diverse afmetingen. De vuistregel bleek voor hun experimenten aardig op te gaan, ook al lijken glasbolletjes weinig op maanrots en sloegen de kogels met betrekkelijk geringe energie in. Ook de morfologie stemde goed overeen met die bij maankraters. De Canadezen creëerden probleemloos kommen met randen, kommen met kleine ophopingen in het midden en kommen met ringen eromheen, afhankelijk van de inslagenergie en de korrelgrootte van het glas. Inmiddels heeft het team een nader onderzoek ingesteld naar de precieze factoren die de kratervormen bepalen.