绝大部分月球上形成撞击坑的陨石,都是熔融或气化(melted or vaporized)掉了。
高速撞到天体表面的陨石,首先会在接触面形成冲击波(shock wave)。冲击波同时在陨石内部和天体表面向外传播,并剧烈压缩两者(等值线为压强,单位GPa)。这一电光火石的过程非常快,直径20米的陨石完成这个过程也就1/1000秒左右,直径20千米的陨石也就只需要1秒钟。
什么概念呢?引起1400多人受伤的2013年俄罗斯车里雅宾斯克市小行星撞击事件那颗陨石只有不到20米;传说中灭绝了恐龙撞出了直径180千米的希克苏鲁伯陨石坑的那颗陨石,直径也就10千米而已。
陨石在这一过程中可以说是瞬间就被压缩为高压状态,压强通常能达到数百GPa,而这一压缩过程中产生的热量会使陨石迅速熔融或气化。当然接触面附近天体表面的物质也一样被熔融或气化了。
在撞击坑扩大的过程中,原本被气化的陨石和天体自身的岩石一同被快速射出撞击坑,形成蒸汽热柱(vapor plume)。这些物质可能飘散到大气里(会影响周围的大气),也可能再次落回来。如果撞击足够大的话,产生的蒸汽热柱可能达到很高的速度(有时会超过该天体的逃逸速度并飞出天体),这种“撞击污染”可能在火星大气的早期历史中起过重要作用。
上一阶段产生的过渡撞击坑如果比较小,基本会维持原样,那就会形成最简单的碗状撞击坑。太大的话会因为重力而坍塌,那么撞击坑会进一步扩大,而撞击坑中间部分会回弹隆起,形成中央峰;然后中央峰又会不断坍塌,再加上外界的风化,大型撞击坑内部都会比较平坦。这个“大”和“小”的分界点随着不同天体的表面重力加速度大小而改变,地球表面重力加速度比较大,直径3千米-6千米以上的撞击坑就可能会坍塌,而月球可以维持到15千米左右。当然这个过程已经跟最初的陨石没什么关系了
我们所看到的月球一些资料,看到它的上面都有很多的坑存在,这些坑是都是陨石造成的。有这么多的坑,却没有看到罪魁祸首,那么这些石头去哪儿了呢?事实上在月亮上的大一点的坑是很难找到陨石的,小一点陨石倒是的会经常被发现。有人说月球上没有大气,没有把陨石摩擦掉,所剩下的残渣应该更大吧?这个说法是不正确的。人类从月亮上带下来的陨石还都是些有点碎的,因为能砸出大坑的陨石,它掉落的速度那是没得说,就一个字:快!所以它造成的冲力就大了,而陨石的是比较脆的一种物质,掉落下来后就碎成渣了,很难出现整个的。虽说还有不脆的岩石,那这样的石头可以找到了吧!那么你想错了,但是高速度运动的陨石所带来的热能很容易就把陨石化了,还有的甚至是被气化掉了,这你还能看到什么?我们知道它们都是靠样本的分析得来的。
看不到大块儿的陨石,还有一个原因就是:高速度掉落的陨石非常容易就把星球的外壳击破了,从而就会有比较大的火山喷发出现了,所喷出来的岩浆留在了环形山的底面,把剩下的一些渣都溶掉了,这是真的没办法再找到了。就算是有停留在环形山内的,但时间久了,它还是会自己裂开的。再有一个原因就是,有着高速度的陨石们,在撞上月球的表面的时候的速度也是非常的快的,被所产生的高温液化了,同月球的表面融为一体了。还有就是在撞上后被可能被反弹开了,所以找不到。
所以人们找不到大块儿的陨石,不是碎了就是被埋了,还有的被液化了。就像你在沙滩上扔下一块儿石头,就会出现一个碗的形状的坑,但是我们看到的月亮的表面的坑的底面都是平的,这个原因就是被溶了。所以很难找到陨石,只能看到坑了。