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150多年来，研究人员一直在争论古代沉积物中保存的微小凹坑的各种解释。一些人将这些印记解释为所谓的化石雨滴——雨水真正在地质记录中留下的印记——但其他人则认为气泡穿过沉积物上升是更可能的机制。
一项新的研究可能揭示雨滴在细粒沉积物和其他颗粒状物质中留下的印记类型。Hiroaki Katsuragi是日本九州大学电气与材料科学系的助理教授，他在一系列实验中编目了各种液滴撞击及其形成的陨石坑，这些实验在5月28日出版的《物理评论快报》中有所描述。他的研究中令人惊讶的结果之一是：低速水滴比中速水滴形成更深的陨石坑。
Katsuragi 使用一台每秒拍摄 210 帧的高速摄像机，让水滴落在松散的碳化硅颗粒表面。他试验了从 4 微米到 50 微米的各种颗粒尺寸，并通过改变从 1 厘米到 48 厘米的自由落体高度来控制最终的撞击速度。（一微米是百万分之一米。）
他发现，由此产生的陨石坑分为四大类——沉陷坑、环形坑、平坦坑和凸起坑。也许最奇特的是凸起坑，它仅由最大的颗粒和最快的液滴形成。撞击后，陨石坑内会留下一个中心峰，有时会高于撞击前的表面水平。但即使最快的液滴往往会留下凸起的中心结构，它们也会形成最深的陨石坑，以最大凹陷点衡量。
速度稍慢的液滴会产生环形坑：液滴形成一个宽阔的撞击坑，然后缓慢沉入颗粒中，在陨石坑内部形成一个较小的碗状结构，周围环绕着一个凸起的环——一种坑中坑。平坦坑是一种特殊的环形坑，仅在小颗粒中观察到，其中环形结构包围的不是次级陨石坑，而是一种水平的高原。而沉陷坑是由缓慢撞击的液滴造成的，这些液滴压缩固体层，然后缓慢沉入新形成的盆地。Katsuragi 称这些为“沉默的深坑”，因为尽管低速液滴的动能很小，但其撞击会留下深深的伤痕。
Katsuragi 说，他惊讶地发现最慢的液滴非常擅长形成深坑，甚至比中速液滴更擅长。“我还没有完全理解这种效应的原因，”他说。
他补充说，陨石坑的宽度，大致与液滴速度成正比，比其深度更容易预测。“液滴-颗粒撞击深度的复杂性来自于撞击惯性、毛细力、耗散以及流体和颗粒混合之间的竞争，”他说。“有很多参数会影响陨石坑的深度。”相比之下，陨石坑的直径基本上由液滴在撞击时的变形程度决定，这使其成为一个更容易表征的长度尺度，他说。
Katsuragi 在新研究中将他迄今为止的工作描述为“第一步”，他补充说，他正在使用不同的实验输入进行更多研究，使用不同大小的水滴和不同类型的颗粒。其目的是建立一个撞击参数和由此产生的陨石坑形状的目录，这可能有助于解决有争议的化石雨滴的起源问题。Katsuragi 说，通过将过去的降水与预测的地质特征联系起来，这甚至可以帮助行星科学家解开太阳系其他行星的水文历史。