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Articulo de referencia

Conteo de cráteres

Volcán en escudo en la región de Tharsis en Marte con límites marcados; los círculos representan cráteres de impacto contados mediante el método de conteo de cráteres. El conteo...

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Volcán en escudo en la región de Tharsis en Marte con límites marcados; los círculos representan cráteres de impacto contados mediante el método de conteo de cráteres.

El conteo de cráteres es un método para estimar la edad de la superficie de un planeta o luna basado en la suposición de que cuando una porción de superficie planetaria es nueva, entonces no tiene cráteres de impacto ; los cráteres de impacto se acumulan después a una tasa que se supone conocida. En consecuencia, contar cuántos cráteres de varios tamaños hay en un área determinada permite determinar cuánto tiempo han pasado desde su acumulación y, por lo tanto, cuánto tiempo hace que se formó la superficie. El método ha sido calibrado utilizando las edades obtenidas por datación radiométrica de muestras traídas de la Luna por las misiones Luna y Apolo . [ 1 ] Se ha utilizado para estimar la edad de áreas en Marte y otros planetas que fueron cubiertas por flujos de lava, en la Luna de áreas cubiertas por mares gigantes , y cuánto tiempo hace que áreas en las lunas heladas de Júpiter y Saturno se inundaron con hielo nuevo.

Conteo de cráteres y cráteres secundarios

El método de conteo de cráteres requiere la presencia de cráteres independientes. Los cráteres independientes representan el punto de impacto primario en la superficie de un planeta, mientras que los cráteres secundarios representan el segundo impacto en la superficie de un planeta. [ 2 ] Los cráteres secundarios (o «secundarios») son cráteres formados por material excavado por un impacto primario que vuelve a caer a la superficie segundos o minutos después. [ 2 ] Una forma de distinguir los cráteres primarios de los secundarios es considerar su disposición geométrica; por ejemplo, los cráteres grandes a menudo tienen rayos de cráteres secundarios. [ 2 ] Los secundarios a veces también se pueden reconocer por su forma particular, diferente de la de los cráteres primarios; esto se debe a que el material excavado es más lento y los impactos tienen un ángulo menor que los asteroides que llegan del espacio para crear el cráter primario. [ 2 ]

La precisión de las estimaciones de edad de superficies geológicamente jóvenes basadas en el conteo de cráteres en Marte ha sido cuestionada debido a la formación de grandes cantidades de cráteres secundarios . En un caso, el impacto que creó el cráter Zunil produjo alrededor de cien cráteres secundarios, algunos a más de 1000  km del impacto primario. [ 3 ] Si impactos similares también produjeran cantidades comparables de secundarios, significaría que un área particular libre de cráteres de Marte no habría sido "salpicada por un cráter primario grande e infrecuente", en lugar de haber sufrido relativamente pocos impactos primarios pequeños desde su formación. [ 4 ] La eyección a alta velocidad generada por cráteres independientes genera cráteres secundarios que también pueden parecerse a cráteres independientes, contaminando los procesos de conteo ya que los cráteres secundarios parecen más circulares y menos desordenados que los secundarios típicos. [ 5 ] Los secundarios inevitablemente contaminarán los conteos de cráteres independientes, lo que lleva a algunos a cuestionar su efectividad (ver el encabezado de críticas para obtener más información).

Historia

El primer científico en estudiar y publicar un artículo utilizando el conteo de cráteres como indicador de edad fue Ernst Öpik , un astrónomo y astrofísico estonio. [ 6 ] Ernst Öpik utilizó el método de conteo de cráteres para datar el Mare Imbrium de la Luna en aproximadamente 4.500 millones de años, estimando que los mares eran unos 1000 años más jóvenes que los continentes . [ 6 ] El método también fue utilizado por Gene Shoemaker y Robert Baldwin, y mejorado posteriormente por Bill Hartman. [ 7 ] El trabajo de Hartman incluye la datación del Mare Lunar en aproximadamente 3.600 millones de años, una edad que coincidía con las muestras isotópicas. [ 7 ] Años más tarde, Gerhard Neukum avanzó el método proponiendo una población de impactos estable durante un período de 4.000 millones de años debido a la forma inalterada de la distribución de frecuencia del tamaño de los cráteres. [ 8 ] Trabajos más recientes han visto la transición de la superficie lunar a la superficie marciana de cráteres, incluyendo el trabajo realizado por Neukum y Hartman. [ 9 ] En los últimos diez años, el enfoque de conteo de cráteres amortiguado se ha utilizado para datar formaciones geológicas. [ 10 ] La calibración proporcionada por las muestras lunares traídas durante las seis misiones Apolo entre 1969 y 1972 ha seguido siendo invaluable para refinar y avanzar aún más el método de conteo de cráteres hasta el día de hoy, pero se está haciendo un nuevo trabajo para computarizar la técnica de conteo de cráteres utilizando algoritmos de detección de cráteres que utilizan imágenes de alta resolución para detectar pequeños cráteres de impacto. [ 11 ] [ 12 ]

Crítica

Aunque el conteo de cráteres se ha perfeccionado en los últimos años para ser un método preciso de determinar la edad superficial de un planeta a pesar de la falta de muestras isotópicas, existe disensión en la comunidad científica planetaria respecto a la aceptación del conteo de cráteres como una forma precisa y exacta de geocronología . Mecanismos superficiales superficiales como la deposición eólica , la erosión y el deslizamiento por difusión también pueden alterar la morfología de los cráteres, haciendo que la superficie parezca más joven de lo que realmente es. [ 13 ] Los planetas cubiertos en gran parte por agua o con atmósferas densas también impedirían la precisión de este método, ya que los esfuerzos de observación se verían obstaculizados. Los planetas con atmósferas densas también harán que los meteoritos entrantes se quemen debido a la fricción antes de impactar la superficie del planeta. [ 14 ] La Tierra es bombardeada con aproximadamente 100 toneladas de polvo espacial, arena y partículas de guijarros cada día; sin embargo, la mayor parte de este material se quema en la atmósfera antes de llegar a la superficie del planeta. [ 15 ] Esto es común en el material espacial de menos de 25 metros, que se quema debido a la fricción en la atmósfera. [ 15 ] Si bien los valores de observación resultantes que datan la superficie lunar de Hartman y Öpik ilustran edades que corresponden a datos isotópicos, pueden verse afectados por sesgos de observación y errores humanos. Los nuevos avances siguen mejorando el método original.

Solicitud

A continuación se presenta una lista de estudios que utilizan o se refieren al conteo de cráteres:

  • Datación de superficies planetarias muy jóvenes a partir de estadísticas de cráteres: una revisión de problemas y desafíos [ 13 ]
    • El uso de cráteres pequeños para el análisis de la edad y los desafíos y limitaciones asociados, como los problemas de iluminación e imágenes, la modificación de los cráteres (como el reasfaltado) y las tasas de impacto.
  • Comparación de diferentes métodos de conteo de cráteres aplicados a Paraná Valles [ 16 ]
    • Se evaluó la fiabilidad del método de conteo de cráteres en Paraná Valles y se compararon los resultados con otros métodos que utilizan la determinación de la edad a pequeña escala de cráteres de diámetro reducido. Los resultados concluyen que el método de conteo de cráteres con área de influencia es más fiable en grandes extensiones que el método de cuenca.
  • Mediciones de frecuencia del tamaño de los cráteres en características lineales conteo de cráteres con búfer en ArcGIS [ 17 ]
    • Análisis de conteo de cráteres con área de influencia mediante el software CraterTools en ArcGIS . Esta herramienta permite recopilar datos precisos en áreas que pueden tener mala calidad de imagen o un área de medición limitada.
  • Ejercicio de laboratorio de conteo de cráteres [ 18 ]
    • Ejercicio didáctico que permite determinar la edad de la superficie lunar a partir de imágenes de la misión Apolo y extender este método practicado a Marte y la Tierra.
  • La importancia de la formación de cráteres secundarios para las restricciones de edad en las superficies planetarias [ 19 ]
    • Se analizan los cráteres pequeños causados ​​por desechos interplanetarios en comparación con los cráteres secundarios formados por los materiales eyectados durante el impacto primario. Los resultados indican que los cráteres pequeños pueden proporcionar datos valiosos para la determinación de la edad.

Véase también

  • Introducción a los estudios sobre la formación de cráteres.
  • Dando forma a los planetas: la formación de cráteres por impacto.

Referencias

  1. ↑ Che, Xiaochao; Nemchin, Alexander; Liu, Dunyi; Long, Tao; Wang, Chen; Norman, Marc D.; Joy, Katherine H. ; Tartese, Romain; Head, James; Jolliff, Bradley; Snape, Joshua F. (2021-11-12). "Edad y composición de basaltos jóvenes en la Luna, medidas a partir de muestras devueltas por Chang'e-5". Science . 374 (6569): 887– 890. Bibcode : 2021Sci...374..887C . doi : 10.1126/science.abl7957 . ISSN 0036-8075 . PMID 34618547 . S2CID 238474681 .   
  2. 1 2 3 4 Watters, Wesley A.; Hundal, Carol B.; Radford, Arden; Collins, Gareth S.; Tornabene, Livio L. (agosto de 2017). "Dependencia de las características de los cráteres secundarios de la distancia de alcance: morfometría de alta resolución y simulaciones". Journal of Geophysical Research: Planets . 122 (8): 1773– 1800. Bibcode : 2017JGRE..122.1773W . doi : 10.1002/2017je005295 . hdl : 10044/1/50061 . ISSN 2169-9097 . S2CID 134585968 .  
  3. ↑ McEwen, Alfred S.; Preblich, Brandon S.; Turtle, Elizabeth P.; Artemieva, Natalia A.; Golombek, Matthew P.; Hurst, Michelle; Kirk, Randolph L.; Burr, Devon M.; Christensen, Phillip R. (2005). "El cráter rayado Zunil e interpretaciones de pequeños cráteres de impacto en Marte" . Icarus . 176 (2): 351381. Bibcode : 2005Icar..176..351M . doi : 10.1016/j.icarus.2005.02.009 .
  4. ↑ Kerr, R (2006). "¿Quién puede leer el reloj marciano?". Science . 312 (5777): 1132– 3. doi : 10.1126/science.312.5777.1132 . PMID 16728612 . S2CID 128854527 .  
  5. ↑ Programa y resúmenes . 42.ª Conferencia de Ciencias Lunares y Planetarias. Woodlands, Texas : Instituto Lunar y Planetario. 7 de marzo de 2011. OCLC 813618163 . 
  6. 1 2 Öpik, EJ (1971). "Crating and the Moon's Surface". Advances in Astronomy and Astrophysics . Vol. 8. Elsevier. pp. 107–337 . doi : 10.1016/b978-0-12-003208-2.50008-7 . ISBN   978-0-12-003208-2.
  7. 1 2 Bland, Phil (agosto de 2003). "Conteo de cráteres" . Astronomía y Geofísica . 44 (4): 4.21. doi : 10.1046/j.1468-4004.2003.44421.x . ISSN 1366-8781 . 
  8. ↑ Lewis, John S. (septiembre de 1996). "Peligros debidos a cometas y asteroides. Editado por Tom Gehrels, Univ. de Arizona Press, Tucson, 1994". Icarus . 123 (1): 245. Bibcode : 1996Icar..123..245L . doi : 10.1006/icar.1996.0152 . ISSN 0019-1035 . 
  9. ↑ Hartmann, William K.; Neukum, Gerhard (2001). «Cronología de la formación de cráteres y la evolución de Marte». Cronología y evolución de Marte: Actas de un taller del ISSI, 10-14 de abril de 2000, Berna, Suiza . Dordrecht: Springer Netherlands. pp. 165-194 . Bibcode : 2001cem..book..165H . doi : 10.1007/978-94-017-1035-0_6 . ISBN  978-90-481-5725-9.
  10. ↑ Kneissl, T.; Michael, GG; Platz, T.; Walter, SHG (2015-04-01). "Determinación de la edad de características superficiales lineales utilizando el método de conteo de cráteres amortiguados: estudios de caso de los sistemas de fosas tectónicas Sirenum y Fortuna Fossae en Marte" . Icarus . 250 : 384–394 . Bibcode : 2015Icar..250..384K . doi : 10.1016/j.icarus.2014.12.008 . ISSN 0019-1035 . 
  11. ↑ Stansbery, Eileen (1 de septiembre de 2016). "Rocas y suelos lunares de las misiones Apolo" . Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio . Archivado del original el 23 de julio de 2011. Consultado el 10 de diciembre de 2021 .
  12. ↑ Lagain, A.; Servis, K.; Benedix, GK; Norman, C.; Anderson, S.; Bland, PA (2021). "Model Age Derivation of Large Martian Impact Craters, Using Automatic Crater Counting Methods" . Earth and Space Science . 8 (2) e2020EA001598. Bibcode : 2021E & SS....801598L . doi : 10.1029/2020EA001598 . hdl : 20.500.11937/82726 . ISSN 2333-5084 . S2CID 234173694 .  
  13. 1 2 Williams, Jean-Pierre; Bogert, Carolyn H. van der; Pathare, Asmin V.; Michael, Gregory G.; Kirchoff, Michelle R.; Hiesinger, Harald (2018). "Datación de superficies planetarias muy jóvenes a partir de estadísticas de cráteres: una revisión de problemas y desafíos" . Meteoritics & Planetary Science . 53 (4): 554– 582. Bibcode : 2018M & PS...53..554W . doi : 10.1111/maps.12924 . ISSN 1945-5100 . S2CID 134465391 .  
  14. ↑ Administrador, Contenido de la NASA (24 de marzo de 2015). "Datos rápidos sobre asteroides" . NASA . Consultado el 10 de noviembre de 2021 .
  15. 1 2 Administrador, NASA Content (24-03-2015). "Datos rápidos sobre asteroides" . NASA . Recuperado el 03-12-2021 .
  16. ↑ Bouley, S.; et al. (10 de noviembre de 2021). "Comparación de diferentes métodos de conteo de cráteres aplicados a Paraná Valles" (PDF) . Conferencia de Ciencias Lunares y Planetarias . 40 . 
  17. ↑ Kneissel, T.; et al. (2021-11-10). "Mediciones de frecuencia de tamaño de cráter en características lineales con conteo de cráteres con búfer en ArcGIS" (PDF) . Conferencia de Ciencias Lunares y Planetarias . 44 . 
  18. ↑ "Ejercicio de laboratorio de conteo de cráteres" . Actividades de enseñanza . Consultado el 11 de diciembre de 2021 .
  19. ↑ McEwen, Alfred S.; Bierhaus, Edward B. (1 de mayo de 2006). "La importancia de la formación de cráteres secundarios para las restricciones de edad en las superficies planetarias". Annual Review of Earth and Planetary Sciences . 34 (1): 535– 567. Bibcode : 2006AREPS..34..535M . doi : 10.1146/annurev.earth.34.031405.125018 . ISSN 0084-6597 . 

Lecturas adicionales

  • Melosh, HJ (1989). Impact Cratering: A Geologic Process . Nueva York, Nueva York: Oxford University Press. pp. 3–241 . ISBN  0-19-504284-0.