Kraterräkning

Sköldvulkan i Tharsis-regionen på Mars med markerade gränser, cirklar representerar nedslagskratrar räknade med kraterräkningsmetod.

Kraterräkning är en metod för att uppskatta åldern på en planets yta baserat på antagandena att när en bit av planetytan är ny så har den inga nedslagskratrar ; nedslagskratrar ackumuleras därefter i en takt som antas vara känd. Genom att räkna hur många kratrar av olika storlekar som finns i ett givet område kan man följaktligen bestämma hur länge de har samlats och följaktligen hur länge sedan ytan har bildats. Metoden har kalibrerats med hjälp av de åldrar som erhållits genom radiometrisk datering av prover som returnerats från månen av Luna- och Apollo -uppdragen. Det har använts för att uppskatta åldern på områden på Mars och andra planeter som täcktes av lavaströmmar, på månen för områden täckta av gigantiska ston , och hur länge sedan områden på Jupiters och Saturnus isiga månar svämmade över med ny is.

Kraterräkning och sekundära kratrar

Kraterräkningsmetoden kräver närvaron av oberoende kratrar. Oberoende kratrar representerar den primära nedslagspunkten på en planets yta, medan sekundära kratrar representerar den andra nedslaget på en planets yta. Sekundära kratrar ('sekundära kratrar') är kratrar som bildas av material som grävts ut av ett primärt slag som faller tillbaka till ytan sekunder eller minuter senare. Ett sätt att skilja primära och sekundära kratrar är att överväga deras geometriska arrangemang; till exempel har stora kratrar ofta strålar av sekundära kratrar. Sekundärer kan ibland också kännas igen på deras speciella form som skiljer sig från primära kratrar; detta beror på att det utgrävda materialet är långsammare och slår i en lägre vinkel än asteroider som anländer från rymden för att skapa den primära kratern.

Noggrannheten i åldersuppskattningar av geologiskt unga ytor baserade på kraterräkning på Mars har ifrågasatts på grund av bildandet av stora mängder sekundära kratrar . I ett fall producerade nedslaget som skapade Zunil-kratern cirka hundra sekundära kratrar, några mer än 1 000 km från den primära nedslaget. Om liknande nedslag också producerade jämförbara mängder sekundärer, skulle det innebära att ett visst kraterfritt område på Mars inte hade "stänkts av en stor, sällsynt primär krater", i motsats till att ha drabbats av relativt få små primära nedslag sedan dess bildande. Höghastighetsutkast som genereras från oberoende kratrar genererar sekundära kratrar som också kan likna oberoende kratrar, vilket förorenar räkneprocesser eftersom de sekundära kratrarna verkar mer cirkulära och mindre röriga än typiska sekundära kratrar. Sekundärer kommer oundvikligen att förorena oberoende kraterantal, vilket leder till att vissa kan ifrågasätta dess effektivitet (se kritikrubriken för ytterligare information).

Historia

Den tidigaste forskaren som studerade och producerade ett papper med kraterräkning som åldersindikator var Ernst Öpik , en estnisk astronom och astrofysiker. Ernst Öpik använde kraterräkningsmetoden för att datera Månens Mare Imbrium till att vara cirka 4,5 miljarder år gammal, vilket bekräftades av isotopprover. Metoden användes också av Gene Shoemaker och Robert Baldwin och förbättrades ytterligare av Bill Hartman. Hartmans arbete inkluderar att datera Lunar Mare till att vara cirka 3,6 miljarder år gammal, en ålder som var i enlighet med isotopprover. Under senare år Gerhard Neukum metoden genom att föreslå en stabil påverkande befolkning under en period av 4 miljarder år på grund av oförändrad form av kraterstorlek-frekvensfördelning. Nyare arbete har sett övergången från månens yta till Mars yta kratering, inklusive arbete utfört av Neukum och Hartman. Under de senaste tio åren har metoden med buffrad kraterräkning använts för att datera geologiska formationer. Kalibreringen som tillhandahålls av månproverna som togs tillbaka under de sex Apollo-uppdragen mellan 1969 och 1972 har förblivit ovärderlig för att ytterligare förfina och avancera kraterräkningsmetoden till denna dag, men nytt arbete görs för att datorisera kraterräkningstekniken med kraterdetektionsalgoritmer som använder högupplösta bilder för att upptäcka små nedslagskratrar.

Kritik

Även om kraterräkning har förfinats under de senaste åren för att vara en korrekt metod för att bestämma ytåldern på en planet trots bristen på isotopprov, finns det oenighet i det planetariska forskarsamhället angående acceptansen av kraterräkning som en exakt och korrekt form av geokronologi . Denna metod påverkas av antagandet att vid tidpunkten noll på en planet hade ytan inga kratrar och kratrarna som följde efter tiden noll är rumsligt och tidsmässigt slumpmässiga. Det kan bara tillämpas med precision på planeter som har liten eller ingen tektonisk aktivitet, eftersom konstant återuppbyggnad (som på jorden ) skulle förvränga det verkliga antalet kratrar över tiden. Grunda ytmekanismer som eolisk avsättning, erosion och diffusionskrypning kan också förändra kratermorfologin, vilket gör att ytan verkar yngre än den verkligen är. Planeter som är tungt täckta av vatten eller tät atmosfär skulle också försvåra noggrannheten av denna metod, eftersom observationsansträngningar skulle försvåras. Planeter med tät atmosfär kommer också att få inkommande meteorer att brinna upp på grund av friktion innan de träffar planetens yta. Jorden bombarderas med cirka 100 ton rymddamm, sand och småstenspartiklar varje dag; Men det mesta av detta material brinner upp i atmosfären innan det någonsin når planetens yta. Detta är vanligt att rymdmaterial som är mindre än 25 meter brinner upp på grund av friktion i atmosfären. Medan resulterande observationsvärden som daterar månytan från Hartman och Öpik illustrerar åldrar som motsvarar isotopdata, är de potentiellt hämmade av observationsbias och mänskliga fel. Nya framsteg fortsätter att förbättra den ursprungliga metoden.

Ansökan

Nedan är en lista över studier som använder eller rör kraterräkning:

Dejta mycket unga planetytor från kraterstatistik: En genomgång av problem och utmaningar
- Använda små kratrar för åldersanalys och de utmaningar och begränsningar som är förknippade med såsom belysnings- och bildproblem, kratermodifiering (som återuppbyggnad) och påverkan.
Jämförelse av olika kraterräkningsmetoder applicerade på Parana Valles.
- Testa tillförlitligheten av kraterräkningsmetoden med Parana Valles och jämföra resultat med andra metoder som använder finskalig åldersbestämning av kratrar med liten diameter. Resultaten drar slutsatsen att den buffrade kraterräkningsmetoden är mer tillförlitlig i stora områden än bassängmetoden.
Kraterstorlek-frekvensmätningar på linjära funktioner buffrad kraterräkning i ArcGIS
- Buffrad kraterräkningsanalys med hjälp av CraterTools programvara i ArcGIS. Detta verktyg möjliggör noggrann datainsamling i områden som kan ha dålig bildkvalitet eller begränsat mätområde.
Labbövning för kraterräkning
- Undervisningsövning som möjliggör åldersbestämning av månens yta hämtad från Apollo-uppdragsbilder och utökar denna praktiserade metod till Mars och jorden.
Vikten av sekundär kratring för åldersbegränsningar på planetytor
- Diskuterar små kratrar orsakade av interplanetärt skräp i jämförelse med sekundära kratrar som bildas av utstötning av primära stötar. Resultat indikerar att små kratrar kan ge meningsfulla data för att hjälpa till med åldersbestämning.

Se även

Vidare läsning

Impact Cratering: En geologisk process

externa länkar