Wie unterscheiden wir alte Krater von neuen auf dem Mond?

Abgesehen von den hervorragenden Punkten in James Ks Antwort gibt es andere Möglichkeiten, Krater zu datieren. Wenn zum Beispiel die Strahlen eines Kraters die eines anderen überlagern, wissen wir, dass ersterer jünger ist als letzterer.

Wir können auch das Alter großer Krater abschätzen, indem wir nachfolgende Krater innerhalb des Kraterbodens zählen. Das Zählen von Kratern ist eine der gebräuchlicheren Methoden, um das Alter von Merkmalen der Mondoberfläche abzuschätzen.

Wir können auch das Alter einiger Krater bestimmen, indem wir uns ansehen, ob sie von bekannten alten Mondprozessen beeinflusst wurden.

Dann gibt es noch die radiometrische Datierung. Große Einschläge verteilten Materialien über die Oberfläche des Mondes, so dass die Proben der Apollo-Mission Auswurf von vielen Kratern enthielten, von denen einige durch Dinge wie die für diesen Teil des Mondes einzigartige Mineralzusammensetzung identifizierbar sind.

Sobald Sie ein gutes Datum für einen Krater haben, können Sie diese Daten verwenden, um das Alter anderer zu bestimmen. Wenn beispielsweise der Boden eines Kraters X kleinere Krater enthält und Sie wissen, wie alt dieser Krater ist, können Sie diese Zählungen verwenden, um das Alter anderer Krater mit ähnlichen Zählungen zu schätzen. Mit genügend unterschiedlichen Datensätzen können Sie einige ziemlich gute Funktionen zum Schätzen des absoluten Alters generieren.

Schauen Sie sich zum Beispiel das Bild des Aristarch-Plateaus unten an:

NASA (Bild von Lunar Reconnaissance Orbiter) [Public domain]

Beachten Sie die beiden Krater am unteren Rand des Plateaus. Der linke ist der Krater Herodotus und der rechte ist Aristarchus.

Wenn man sich die Unterschiede zwischen den beiden ansieht, fällt als erstes auf, dass Herodot mit derselben Lava gefüllt ist, die das Becken um das Plateau füllt, aber Aristarch hat diese Füllung nicht. Genau dort wissen wir also, dass Herodot vor dem Ereignis datiert, das Oceanus Procellarum ausfüllte, während Aristarchus später kam. Damit ist Herodot mindestens 1,2 Milliarden Jahre alt, was die derzeit beste Schätzung für den letzten Lavafluss auf dem Mond ist.

Jetzt können wir es mit Sampling besser machen. Wenn wir eine Probe des Basalts im Inneren von Herodot erhalten, können wir mithilfe der Strahlungsdatierung bestimmen, wann er kristallisiert ist, und das würde uns eine sehr gute Obergrenze für das Alter des Kraters geben. Und tatsächlich haben wir solche Proben von Apollo bekommen, und das, plus das Zählen der Krater, plus das Betrachten anderer Merkmale mit bekanntem Alter in der Umgebung, plus das Ausmaß der Zersetzung in den Kraterwänden und die Färbung des Materials, können wir sagen, dass Herodotus stammt aus der Imbrium-Ära oder vor etwa 3,8 Milliarden Jahren.

Was den Aristarchus-Krater betrifft, so kann man viele Beweise dafür sehen, dass er jung ist. Zum einen sind sein Inneres und seine Auswurfmassen unglaublich hell – es ist der hellste Krater auf dem Mond. Aus radiologischen Datierungen und Kraterzählungen wissen wir, dass ähnlich helle Krater jung sind. Die Wände des Kraters sind minimal abgesackt und die Auswurfmassen um den Krater herum sind immer noch gut definiert.

Aristarch ist einer der „kopernikanischen“ Krater, so genannt, weil sie alle während der kopernikanischen Periode entstanden sind, die vor 1,2 Milliarden Jahren begann und bis in die Gegenwart reicht. Andere große kopernikanische Krater sind unter anderem Copernicus, Tycho und Kepler.

Sehen Sie sich nun dieses breitere, kontrastreiche Bild der Tycho-Region an. Sie können Kopernikus und Kepler rechts und Tycho unten in der Mitte sehen. Beachten Sie, dass sich die Kraterstrahlen überlappen, und durch sorgfältige Untersuchung können wir die Reihenfolge der Einschläge bestimmen. Das hilft uns, das relative Alter der Krater weiter zu verfeinern, und wenn wir das Alter eines Kraters durch Probenahme oder andere Techniken eingrenzen können, hilft es, die Reichweiten der anderen einzugrenzen.

Übrigens, die Reihenfolge der Schöpfung vom ältesten zum neuesten Kopernikus, Kepler, Aristarch, Tycho.

Hier ist eine ziemlich gute Referenz, die eine Reihe von Techniken zur Datierung von Merkmalen auf dem Mond beschreibt:

Bestimmung des relativen Krateralters

Dies ist ein iterativer Prozess - jedes Mal, wenn Sie das Alter eines Kraters eingrenzen, kann dies als Daten verwendet werden, um das Alter anderer weiter zu verfeinern. Aber es ist keine präzise Wissenschaft - Altersschätzungen verschiedener Krater können immer noch um Hunderte von Millionen variieren von Jahren. Es gibt noch vieles, was wir über die Entstehung und Entwicklung des Mondes nicht wissen.

Die „Verwitterungs“-Prozesse laufen im Vergleich zu denen auf der Erde sehr langsam ab. Sie werden durch den Einschlag von Mikrometeoriten und die Wirkung des Sonnenwindes und der kosmischen Strahlung auf die Oberfläche verursacht.

Der Sonnenwind neigt dazu, die Mondmineralien zu verdunkeln. Aus diesem Grund haben die jüngeren Krater helle Strahlen und die älteren Krater erscheinen viel dunkler. Es gibt eine Reihe von Merkmalen auf dem Mond, die durch magnetische Mineralien unter der Oberfläche verursacht werden . Diese verzerren den Fluss des Sonnenwinds und bewirken, dass diese Regionen hellere oder dunklere Muster aufweisen.

Der Einschlag von Mikrometeoriten verursacht das Aufweichen scharfer Kanten um den Krater herum. "Mondbeben", wie sie durch andere Einschläge oder Verwerfungen in der Mondkruste verursacht werden können, führen auch dazu, dass sich Regolith im Krater absetzt und ihn füllt.

Diese Prozesse sind sehr langsam. Ein „junger“ Krater könnte 100 Millionen Jahre alt sein. Der "alte" Krater wird Milliarden Jahre alt sein.