陨石坑是高速天体撞击星体表面留下的凹坑，形状记录着撞击能量。美国亚利桑那的巴林杰陨石坑直径约1.2公里，约5万年前形成。
一、坑的形状先说话
撞击坑不是被石头「砸」出来的，而是被「炸」出来的。撞击体以极高速度撞上地表，动能瞬间转成热和冲击波，岩石被压碎、汽化、向四周抛射，抛出的物质落回地面，坑壁再塌下来，最后留下一个碗形洼地。
坑长什么样，和撞进来的石头长什么样关系不大，主要取决于撞击能量和目标星球的重力。同一块石头撞在重力小的月球上，炸出的坑会比在地球上大得多。
读一个坑，第一步是量两个数：直径和深度。地表最简单的碗形坑，深度约为直径的十分之一。这条比例来自岩石强度，坑再深，坑壁就撑不住，会塌下来把坑填浅。
巴林杰陨石坑直径约1.2公里，按这个比例估算，深度在一百多米量级。它的坑缘高出周围平原，坑外铺着一层被打碎、翻转的岩层。
这层东西叫抛射物。坑缘的高地一部分是被推挤上来的原地岩石，一部分是抛射物落回来堆成的。所以「坑」不只是凹下去的部分，还包括外面那一圈隆起。
抛射物的范围通常比坑本身大不少，是最可靠的撞击成因证据之一。火山口不会把地下岩层翻过来抛到几公里外，撞击会。
反过来用这条比例当尺子，也能读出坑的历史。如果一个坑明显比「十分之一」浅，可能是被沉积物填了、被侵蚀平了，也可能撞在松软的沙土里。
如果坑缘保存完整、坑底干净、抛射物层清楚，说明它比较年轻，没被后来的地质作用改动太多。巴林杰坑就属于这种情况。
火星上的坑还能多读一层。坑底如果有一层平整的填充物，可能是当年积水或熔岩留下的；坑壁如果被切出一个缺口，可能有水流过。
地球上保存完好的撞击坑不多，原因后面会讲到。正因为少，每一个形态完整的坑都会被反复测量，从坑缘到坑底一项项记录。
把直径、深度、坑缘高度、抛射物范围这四个量记下来，和理想碗形比一比，看它往哪个方向偏，一个坑的「体检报告」就出来了。
二、小坑是碗，大坑是盆地
坑按形态分两大类。小的是简单坑，就是一只干净的碗；大到某个程度就变成复杂坑，坑底中央会长出一座山。
中央峰是撞出来的回弹。撞击瞬间，坑底岩石承受极大压力，短暂表现得像流体，被压缩之后向上弹起，冷却凝固就留在坑心。
同一时刻，坑缘也在塌。坑壁太陡撑不住，一段段滑下去，形成台阶状的阶地。复杂坑的坑壁因此像被削过的梯田，坑底反而变平坦了。
判断复杂坑有几条依据：坑底平坦、坑心有中央峰、坑壁有阶地、坑缘抬升明显、抛射物覆盖范围远超坑直径。看到其中几项，就能把它归进复杂坑。
墨西哥尤卡坦半岛的希克苏鲁伯撞击坑直径约180公里，距今约6600万年，属于复杂坑尺度，中心有环形隆起，整个坑缘被后来的沉积物盖住了。
再往上一个量级叫撞击盆地。月球背面的南极-艾特肯盆地直径约2500公里，横跨月球一大片区域，是太阳系里保存下来的最大撞击构造之一。
盆地的读法和小坑不同。它往往有多环结构，坑底被后来的熔岩填充过，中央峰可能演化成一圈内环。
简单坑和复杂坑的分界不是一条固定的直径，它跟星球的重力有关。直径相同，在重力更小的地方更容易弹出中央峰。
中央峰有实打实的科研价值。它把深部岩石顶到地表，等于免费打了一口深井。分析中央峰的矿物成分，就能间接知道这颗星球内部由什么组成。
坑的大小还能估能量。坑越大，需要的撞击体越大、速度越高，形态也越复杂。同一种形态出现在不同星球上，说明那里的重力和地壳强度不一样。
把三维数据列在一起看，趋势会更直观。
| 坑名 | 直径 | 年龄 | 形态 |
| 巴林杰陨石坑 | 约1.2公里 | 约5万年 | 碗形简单坑 |
| 希克苏鲁伯坑 | 约180公里 | 约6600万年 | 复杂坑，中心隆起 |
| 南极-艾特肯盆地 | 约2500公里 | 太阳系早期 | 多环撞击盆地 |
表里能看出一条清楚的趋势：直径越大，形态越不「像坑」，中央峰、内环、阶地这些结构越明显。只看直径，就能先做一个粗略分类。
三、数坑数出年龄
一个表面上的坑越多，通常意味着它越老。这条规则叫撞击坑计数，是给月球、火星、水星排年龄顺序的主要方法。
原理不复杂：新形成的表面从零开始挨撞，时间越久，积累的坑越多。数单位面积里直径超过某一档的坑有多少，就能把不同区域按年龄排成队。
相对年龄要变成绝对年龄，得靠样品。把采回的岩石做放射性测年，得到一片已知年龄的地面，再数这片地面上的坑，就能把「坑数」换算成「年」。
这套方法有个前提：撞击是持续不断的，速率大致可以估计。太阳系早期的撞击更密集，越往后越稀疏，所以越老的表面，坑积累得越快。
计数的时候还得按直径分档。大坑少、小坑多，把所有尺寸混在一起数，会掩盖区域之间真实的年龄差别。
读年龄最快的失败方式是忽略改造。有大气、有水、有风、有板块运动的星球，坑会被侵蚀、被沉积物埋掉、被地壳运动吞掉，地球就是最典型的例子。
巴林杰坑能留下约5万年已经算运气好。它坐在干燥的高原上，没被冰川刨过，也没被大河切过。
熔岩是另一种橡皮擦。火星和月球上不少坑底被熔岩填平，只剩一圈模糊的环形边。这种坑还能数，但只能当「残留坑」处理。
还有饱和问题。坑密到互相重叠时，新坑会毁掉旧坑，数出来的密度到了上限就不再增长。这时候坑数不再反映年龄，只说明这片地面足够老。
所以读年龄要先挑地质单元。选那些看起来平整、没被熔岩或沙丘覆盖的地面，再数坑。
同一条定年曲线搬到另一个星球不能直接套用。那里的撞击环境和地球附近不一样，得用当地样品单独校准。
这套方法也有实用价值，比如判断某片火星地面是不是足够古老，值不值得派车去采样。
四、太阳系最大的伤疤
太阳系里数一数二的伤疤在月球背面：南极-艾特肯盆地，直径约2500公里。这个尺寸已经不该叫坑，而该叫盆地。
它的撞击能量足以把月壳掀开，把深处的物质翻到地表附近。研究这个盆地，等于拿到一扇看月球内部的窗口。
这个盆地的位置本身也是信息。月球正面和背面的地貌差别极大，背面地壳更厚、熔岩填充更少，老地貌保存得更好，伤疤才留得下来。
对比一下地球。地球上已知规模最大的撞击构造之一是希克苏鲁伯坑，直径约180公里，距今约6600万年。把它放到2500公里的盆地旁边，小了一个数量级。
希克苏鲁伯的意义在撞击之后。全球多地白垩纪末的地层里有一层铱含量异常，铱在地壳里稀少、在陨石里富集，这层异常指向一次大撞击。
地球为什么没有更大的伤疤？因为地球会自己抹掉伤疤。板块运动把老地壳拖进地幔，风化和沉积把坑一点点填平。
巴林杰坑的价值就在保存。它直径约1.2公里，约5万年前形成，坑缘完整、抛射物清楚，是验证撞击坑理论的天然实验室。
它曾经被当成火山口，因为两者形状相似。后来在坑外找到大量铁质残片和翻转的岩层，才确认是撞击成因。这说明只看形状不够，还得看坑缘抬升和抛射物。
读伤疤有三个层次：形状告诉你撞击能量有多大，密度告诉你这片地面有多老，位置和地层告诉你撞完之后发生了什么。
三个层次叠起来，一颗行星脸上的麻子就变成了一本年表、一份能量清单和一部环境史。
五、常见问答
问：陨石坑和火山口怎么区分？ 答：陨石坑的坑缘是向外抬升的，坑外铺着一层被打碎、翻转的抛射物，坑底常有压实成岩的角砾。火山口多由喷出物堆成环形，周围常见熔岩流。形状相近时，最终要看抛射物层和矿物证据。
问：为什么月球上的坑比地球上多？ 答：月球几乎没有大气和水，没有风雨侵蚀，也没有板块运动，坑一旦形成就能保留很久。地球有风化、沉积和地壳运动，老坑被一点点抹掉。所以月球表面的坑多，地球保存下来的少。
问：撞击坑里能找到陨石吗？ 答：大型撞击体在撞击瞬间的高温高压下大多汽化或熔掉，只有少量残片留在坑底和坑外的抛射物里。小型铁质撞击体更容易留下碎片。找不到陨石也不影响判定，坑缘抬升和抛射物层同样是撞击证据。