عدّ الفوهات

📅 آخر تحديث: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة
بركان درعي في منطقة ثارسيس على سطح المريخ مع حدود محددة، وتمثل الدوائر فوهات الصدمات التي تم عدها بطريقة عد الفوهات.

يُعدّ عدّ الفوهات طريقةً لتقدير عمر سطح كوكب أو قمر، بناءً على افتراض أن سطح الكوكب حديث التكوين لا يحتوي على فوهات ناتجة عن اصطدامات ؛ إذ تتراكم هذه الفوهات بعد ذلك بمعدل معلوم. وبالتالي، فإن عدّ عدد الفوهات ذات الأحجام المختلفة في منطقة معينة يسمح بتحديد مدة تراكمها، ومن ثمّ تحديد الفترة الزمنية التي انقضت منذ تشكّل السطح. وقد تمت معايرة هذه الطريقة باستخدام الأعمار التي تم الحصول عليها من خلال التأريخ الإشعاعي لعينات أُعيدت من القمر بواسطة مهمتي لونا وأبولو . [ 1 ] وقد استُخدمت هذه الطريقة لتقدير عمر مناطق على المريخ وكواكب أخرى غطتها تدفقات الحمم البركانية، ومناطق على القمر غطتها سهول بركانية عملاقة ، والفترة الزمنية التي انقضت منذ أن غمرت الجليديات الجديدة مناطق على أقمار المشتري وزحل الجليدية .

عدّ الفوهات والفوهات الثانوية

تتطلب طريقة عدّ الفوهات وجود فوهات مستقلة. تمثل الفوهات المستقلة نقطة الاصطدام الأولية على سطح الكوكب، بينما تمثل الفوهات الثانوية الاصطدام الثاني على سطح الكوكب. [ 2 ] الفوهات الثانوية هي فوهات تتشكل من مواد حُفرت بفعل الاصطدام الأولي، ثم عادت إلى السطح بعد ثوانٍ أو دقائق. [ 2 ] إحدى طرق التمييز بين الفوهات الأولية والثانوية هي النظر إلى ترتيبها الهندسي؛ فعلى سبيل المثال، غالبًا ما تحتوي الفوهات الكبيرة على أشعة من الفوهات الثانوية. [ 2 ] يمكن أحيانًا تمييز الفوهات الثانوية أيضًا من خلال شكلها المميز المختلف عن الفوهات الأولية؛ ويعود ذلك إلى أن المواد المحفورة أبطأ وتصطدم بزاوية أقل من الكويكبات القادمة من الفضاء لتكوين الفوهة الأولية. [ 2 ]

أُثيرت تساؤلات حول دقة تقديرات أعمار الأسطح الحديثة جيولوجيًا على سطح المريخ ، والمستندة إلى عدّ الفوهات، نظرًا لتكوّن كميات كبيرة من الفوهات الثانوية . ففي إحدى الحالات، أنتج الاصطدام الذي شكّل فوهة زونيل حوالي مئة فوهة ثانوية، بعضها يبعد أكثر من 1000  كيلومتر عن موقع الاصطدام الرئيسي. [ 3 ] إذا أنتجت اصطدامات مماثلة كميات مماثلة من الفوهات الثانوية، فهذا يعني أن منطقة معينة خالية من الفوهات على سطح المريخ لم تتعرض "لقصف فوهة رئيسية كبيرة ونادرة"، بل على العكس، تعرضت لعدد قليل نسبيًا من الاصطدامات الرئيسية الصغيرة منذ تكوّنها. [ 4 ] كما أن المقذوفات عالية السرعة الناتجة عن الفوهات المستقلة تُولّد فوهات ثانوية قد تُشبه الفوهات المستقلة أيضًا، مما يُؤثر على دقة عمليات العدّ، حيث تبدو الفوهات الثانوية أكثر استدارة وأقل ازدحامًا من الفوهات الثانوية النموذجية. [ 5 ] لا شك أن الفوهات الثانوية ستؤثر على دقة عدّ الفوهات المستقلة، مما قد يدفع البعض إلى التشكيك في فعاليتها (انظر قسم الانتقادات لمزيد من المعلومات).

تاريخ

كان إرنست أوبيك ، عالم الفلك والفيزياء الفلكية الإستوني، أول عالم يدرس وينشر بحثًا يستخدم عدّ الفوهات كمؤشر للعمر . [ 6 ] استخدم إرنست أوبيك طريقة عدّ الفوهات لتحديد عمر بحر الأمطار القمري ( Mare Imbrium) بحوالي 4.5 مليار سنة، مقدرًا أن بحار الأمطار أصغر من القارات بحوالي 1000 سنة . [ 6 ] كما استخدم هذه الطريقة كل من جين شوماكر وروبرت بالدوين، وطوّرها بيل هارتمان لاحقًا. [ 7 ] تشمل أعمال هارتمان تحديد عمر بحر الأمطار القمري بحوالي 3.6 مليار سنة، وهو عمر يتوافق مع عينات النظائر. [ 7 ] في السنوات اللاحقة، طوّر غيرهارد نوكوم الطريقة باقتراح وجود مجموعة مستقرة من النيازك المصطدمة على مدى 4 مليارات سنة نظرًا لعدم تغير شكل توزيع حجم الفوهات وتكرارها. [ ٨ ] شهدت الدراسات الحديثة الانتقال من دراسة الفوهات على سطح القمر إلى دراسة الفوهات على سطح المريخ، بما في ذلك أعمال نيوكوم وهارتمان. [ ٩ ] خلال السنوات العشر الماضية، استُخدمت طريقة عدّ الفوهات المُخزّنة لتحديد أعمار التكوينات الجيولوجية. [ ١٠ ] لا تزال المعايرة التي وفرتها عينات القمر التي جُلبت خلال مهمات أبولو الست بين عامي ١٩٦٩ و١٩٧٢ ذات قيمة بالغة في تحسين وتطوير طريقة عدّ الفوهات حتى يومنا هذا، ولكن تُجرى حاليًا دراسات جديدة لأتمتة تقنية عدّ الفوهات باستخدام خوارزميات كشف الفوهات التي تستخدم صورًا عالية الدقة للكشف عن الفوهات الناتجة عن الاصطدامات الصغيرة. [ ١١ ] [ ١٢ ]

نقد

While crater counting has been refined in past years to be an accurate method of determining surface age of a planet despite a lack of isotopic samples, there is dissension in the planetary scientific community concerning the acceptance of crater counting as a precise and accurate form of geochronology. Shallow surface mechanism such as aeolian deposition, erosion, and diffusional creep can also alter crater morphology, making the surface appear younger than it truly is.[13] Planets heavily covered by water or dense atmosphere would also impede the accuracy of this method, since observational efforts would be hampered. Planets with dense atmospheres will also cause incoming meteors to burn up due to friction before impacting the surface of the planet.[14] The Earth is bombarded with approximately 100 tons of space dust, sand, and pebble particles every day; however, most of this material burns up in the atmosphere before ever reaching the surface of the planet.[15] This is common for space material that is smaller than 25 meters, burning up due to friction in the atmosphere.[15] While resulting observational values dating the Lunar surface from Hartman and Öpik do illustrate ages that correspond to isotopic data, they are potentially hampered by observational bias and human error. New advances continue to improve upon the original method.

Application

Below is a list of studies which utilize or concern crater counting:

  • Dating very young planetary surfaces from crater statistics: A review of issues and challenges[13]
    • Using small craters for age analysis and the challenges and limitations associated such as illumination and imagery issues, crater modification (such as resurfacing), and impact rates.
  • Comparison of different crater counting methods applicated to Parana Valles[16]
    • Testing the reliability of the crater counting method using Parana Valles and comparing results to other methods using fine scale age determination of small diameter craters. Results conclude that the buffered crater counting method is more reliable in large areas than the basin method.
  • Crater size-frequency measurements on linear features buffered crater counting in ArcGIS[17]
    • Buffered crater counting analysis using the CraterTools software in ArcGIS. This tool allows for accurate data collection in areas which might have poor image quality or limited area of measurement.
  • Crater counting lab exercise[18]
    • تمرين تعليمي يسمح بتحديد عمر سطح القمر المأخوذ من صور مهمة أبولو وتوسيع هذه الطريقة الممارسة لتشمل المريخ والأرض.
  • أهمية الفوهات الثانوية في تحديد عمر أسطح الكواكب [ 19 ]
    • تتناول هذه الدراسة الفوهات الصغيرة الناتجة عن الحطام بين الكواكب مقارنةً بالفوهات الثانوية المتكونة من مقذوفات الاصطدام الأولي. وتشير النتائج إلى أن الفوهات الصغيرة يمكن أن توفر بيانات قيّمة للمساعدة في تحديد عمر الفوهات.

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ تشي، شياوتشاو؛ نيمشين، ألكسندر؛ ليو، دوني؛ لونغ، تاو؛ وانغ، تشين؛ نورمان، مارك د.؛ جوي، كاثرين هـ .؛ تارتيز، رومان؛ هيد، جيمس؛ جوليف، برادلي؛ سناب، جوشوا ف. (2021-11-12). "عمر وتكوين البازلتات الحديثة على سطح القمر، مقاسة من عينات أعادتها المركبة الفضائية تشانغ إي-5". مجلة ساينس . 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 واترز، ويسلي أ.؛ هوندال، كارول ب.؛ رادفورد، أردن؛ كولينز، غاريث س.؛ تورنابين، ليفيو ل. (أغسطس 2017). "اعتماد خصائص الفوهات الثانوية على المسافة في المدى البعيد: قياسات مورفومترية عالية الدقة ومحاكاة". مجلة البحوث الجيوفيزيائية: الكواكب . 122 (8): 1773-1800 . Bibcode : 2017JGRE..122.1773W . doi : 10.1002/2017je005295 . hdl : 10044/1/50061 . ISSN 2169-9097 . S2CID 134585968 .  
  3. ↑ ماكوين، ألفريد س.؛ بريبليتش، براندون س.؛ تورتل، إليزابيث ب.؛ أرتيمييفا، ناتاليا أ .؛ غولومبيك، ماثيو ب.؛ هيرست، ميشيل؛ كيرك، راندولف ل.؛ بور، ديفون م.؛ كريستنسن، فيليب ر. (2005). "فوهة زونيل الشعاعية وتفسيرات الفوهات الصدمية الصغيرة على سطح المريخ" . إيكاروس . 176 (2): 351-381. Bibcode : 2005Icar..176..351M . doi : 10.1016/j.icarus.2005.02.009 .
  4. ↑ كير، ر. (2006). " من يستطيع قراءة ساعة المريخ؟". مجلة ساينس . 312 (5777): 1132-1133 . doi : 10.1126/science.312.5777.1132 . PMID 16728612. S2CID 128854527 .  
  5. ↑ البرنامج والملخصات . المؤتمر الثاني والأربعون لعلوم القمر والكواكب. وودلاندز، تكساس : معهد القمر والكواكب. 7 مارس 2011. OCLC 813618163 . 
  6. 1 2 أوبيك، إي جيه (1971). "الفوهات وسطح القمر". التقدم في علم الفلك والفيزياء الفلكية . المجلد 8. إلسيفير. الصفحات 107-337 . doi : 10.1016/b978-0-12-003208-2.50008-7 . ISBN   978-0-12-003208-2.
  7. 1 2 بلاند، فيل (أغسطس 2003). "عدّ الفوهات" . علم الفلك والجيوفيزياء . 44 (4): 4.21. doi : 10.1046/j.1468-4004.2003.44421.x . ISSN 1366-8781 . 
  8. ↑ لويس، جون س. (سبتمبر 1996). "مخاطر المذنبات والكويكبات. حرره توم جيريلز، مطبعة جامعة أريزونا، توسون، 1994". إيكاروس . 123 (1): 245. Bibcode : 1996Icar..123..245L . doi : 10.1006/icar.1996.0152 . ISSN 0019-1035 . 
  9. ↑ هارتمان، ويليام ك.؛ نيوكوم، جيرهارد (2001). "التسلسل الزمني للفوهات وتطور المريخ". التسلسل الزمني وتطور المريخ: وقائع ورشة عمل ISSI، 10-14 أبريل 2000، برن، سويسرا . دوردريخت: سبرينغر هولندا. ص 165-194 . Bibcode : 2001cem..book..165H . doi : 10.1007/978-94-017-1035-0_6 . ISBN  978-90-481-5725-9.
  10. ↑ كنيسل، ت.؛ مايكل، ج. ج.؛ بلاتز، ت.؛ والتر، ش. هـ. ج. (2015-04-01). "تحديد عمر المعالم السطحية الخطية باستخدام منهجية عد الفوهات المُخزَّنة - دراسات حالة لنظامي الخندق سيرينوم وفورتونا فوساي على سطح المريخ" . إيكاروس . 250 : 384-394 . Bibcode : 2015Icar..250..384K . doi : 10.1016/j.icarus.2014.12.008 . ISSN 0019-1035 . 
  11. ↑ ستانسبري، إيلين (2016-09-01). "صخور وتربة القمر من مهمات أبولو" . الإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء . مؤرشف من الأصل في 2011-07-23 . تم الاطلاع عليه في 2021-12-10 .
  12. ↑ لاجين، أ.؛ سيرفيس، ك.؛ بينيديكس، ج.ك.؛ نورمان، س.؛ أندرسون، س.؛ بلاند، ب.أ. (2021). "استخلاص عمر نموذجي للفوهات النيزكية الكبيرة على سطح المريخ، باستخدام طرق العد الآلي للفوهات" . علوم الأرض والفضاء . 8 (2) e2020EA001598. Bibcode : 2021E & SS....801598L . doi : 10.1029/2020EA001598 . hdl : 20.500.11937/82726 . ISSN 2333-5084 . S2CID 234173694 .  
  13. 1 2 ويليامز، جان بيير؛ بوغرت، كارولين هـ. فان دير؛ باثاري، أسمين ف.؛ مايكل، غريغوري ج.؛ كيرشوف، ميشيل ر.؛ هيسينغر، هارالد (2018). "تحديد عمر أسطح الكواكب الصغيرة جدًا من إحصاءات الفوهات: مراجعة للقضايا والتحديات" . علم النيازك والكواكب . 53 (4): 554-582 . Bibcode : 2018M & PS...53..554W . doi : 10.1111/maps.12924 . ISSN 1945-5100 . S2CID 134465391 .  
  14. ↑ مدير محتوى ناسا (24 مارس 2015). "حقائق سريعة عن الكويكبات" . ناسا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 نوفمبر 2021 .
  15. 1 2 مدير محتوى ناسا (24-03-2015). "حقائق سريعة عن الكويكبات" . ناسا . تم الاسترجاع في 03-12-2021 .
  16. ↑ بولي، س.؛ وآخرون . (10-11-2021). "مقارنة بين طرق عدّ الفوهات المختلفة المطبقة على وادي بارانا" (ملف PDF) . مؤتمر علوم القمر والكواكب . 40 . 
  17. ↑ كنيسل، ت.؛ وآخرون . (10-11-2021). "قياسات حجم وتكرار الفوهات على المعالم الخطية: عدّ الفوهات المُخزّنة في ArcGIS" (ملف PDF) . مؤتمر علوم القمر والكواكب . 44 . 
  18. ↑ "تمرين معملي لعدّ الفوهات" . أنشطة تعليمية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11-12-2021 .
  19. ↑ ماك إيوين، ألفريد س.؛ بيرهاوس، إدوارد ب. (1 مايو 2006). "أهمية الفوهات الثانوية في تحديد عمر أسطح الكواكب". المراجعة السنوية لعلوم الأرض والكواكب . 34 (1): 535-567 . Bibcode : 2006AREPS..34..535M . doi : 10.1146/annurev.earth.34.031405.125018 . ISSN 0084-6597 . 

للمزيد من القراءة

  • ميلوش، هـ. ج. (1989). تكوين الفوهات الناتجة عن الاصطدام: عملية جيولوجية . نيويورك، نيويورك: مطبعة جامعة أكسفورد. ص 3-241 . ISBN  0-19-504284-0.