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Publicación científica sobre Ciencias Planetarias

Morfometría de los cráteres de impacto
CRÁTERES DE IMPACTO

Morfometría de los cráteres de impacto.

Así se llevan a cabo las mediciones morfométricas de los cráteres de impacto.

manuel s colli Meteoritos
MAYO JUNIO 2022

Normalmente los cráteres de impacto se clasifican en dos grandes categorías: simples y complejos. Los simples son aquellos que son una cuenca con una forma aproximada a la de un tazón cuyo interior es relativamente liso y las paredes internas también lisas. Los complejos son cuencas que tienen un piso plano y se caracterizan por tener una elevación central que se denomina pico central. Sus paredes internas han sufrido repetidos eventos de colapso masivo y por lo tanto se presentan en forma de escalones. Dentro de los complejos se tienen aquellos que presentan dos o más bordes concéntricos. Los primeros se denominan mesetas de doble anillo y los segundos se llaman mesetas multianillo. En ambos casos, el pico central es sustituido por la cadena montañosa que conforma el circulo interior. En la parte central del círculo el piso es plano, es decir ya no aparece el pico central.

Esta clasificación es muy burda y cuando se llevan a cabo las mediciones de las diversas estructuras internas se observa que existen más clases. Este tipo de mediciones se llaman morfométricas, palabra compuesta que tiene etimología griega. Se origina de la combinación de la palabra “μορϕή” (morphé) que significa forma y la palabra “μετρία” (metría) quiere decir medición, por lo tanto, la morfometría es la medición de las formas.

Debido a que un cráter de impacto es una estructura de mucha complejidad y a lo largo del tiempo sufre muchas modificaciones por efecto de la actividad tectónica, volcánica, deslizamientos y colapsos de las paredes, erosión eólica y glacial, degradación física, fragmentación y conminución de las rocas por contantes impactos de meteoritos y micro-meteoritos, cambios en la estructura química de las rocas por radiación UV y cósmica, relleno de la cuenca por material expulsado de cráteres cercanos, en fin la lista de procesos es muy amplia y se puede asegurar que no existe un cráter “virgen” es decir que se haya mantenido tal cual se formó. De hecho, la modificación inicia justo pocos minutos después de la colisión porque el proyectil sufre fragmentación, fusión y evaporación tal y como le ocurre al terreno en el cual se impacta. Si el proyectil logra penetrar en el blanco, se abre una cavidad prácticamente cilíndrica que colapsa casi de inmediato. Si la compresión supera cierto limite, ocurre un rebote elástico del suelo que expulsa mucho material que formaba estratos inferiores de la zona.

A pesar de que existen varios modelos que explican, en términos generales, de qué manera se forma un cráter simple o uno complejo y que son ampliamente aceptados por la comunidad geofísica y astrofísica, todavía hace falta mucha investigación, modelado numérico y experimentación para determinar cuáles son las razones que llevan a la formación de los diferentes tipos de cráteres de impacto. Estos procesos se denominan de morfogénesis, palabra que, una vez más, deriva de la unión de dos palabras griegas, la que ya se mencionó: morphé y génesis que significa origen o formación.

En las siguientes secciones se describen los principales parámetros morfométricos que nosotros utilizamos para caracterizar las diversas clases morfológicas de cráteres de impacto. A pesar de que se podría pensar que todos los cráteres de impacto de la misma clase son iguales, cada uno es en realidad distinto y sobre todo si se observan en diversos cuerpos. Es cómo comparar dos hermanos gemelos, la primera impresión es que son idénticos, ¡Pero con el paso del tiempo se descubren las diferencias que a veces no son tan sutiles! Para este fin, se muestran algunos cráteres de impacto de la Luna y de Mercurio que pertenecen a la misma clase morfológica y tienen diámetros similares.

Estas comparaciones son sumamente interesantes y a veces crean ciertas dificultades en su interpretación debido a que se esperaría que, si los procesos morfogenéticos son los mismos, los resultados deberían ser similares. Sin embargo, no es así y la razón radica en la manera en la que cada tipo de proyectil interactúa con cada diferente blanco. Además, hay que tomar en cuenta la velocidad de la colisión, el ángulo con el que el proyectil golpea al terreno y sobre todo el grado de consolidación de los cuerpos involucrados. Este último factor es tal vez el más importante como demostraron Bartali et al. (2015) [1]. Se pueden hacer unas simples reflexiones en base a los resultados de una serie de experimentos. Si se toma una botella de vidrio y se avienta sobre un banco de arena, no pasa nada, la botella queda intacta. Esto equivale a la colisión de un cuerpo altamente consolidado (botella) y otro débilmente consolidado o granular (arena) como se dice en el ámbito de la Física.

En cambio, si la botella se deja caer sobre un piso de concreto, irremediablemente la botella se rompe y los fragmentos salen disparados radialmente a gran distancia que es proporcional al tamaño de cada uno, los grandes quedan cerca y los chicos vuelan mucho más lejos en trayectorias parabólicas. En este caso la colisión ocurrió entre dos cuerpos altamente consolidados (botella y concreto). Un tercer caso se tiene cuando se avienta una bola de arena sobre una superficie plana de concreto, la bola se desparrama sobre el piso ocupando una superficie mucho mayor a la que tenía originalmente. Ahora la colisión se llevó a cabo entre un cuerpo poco consolidado (arena) y otro muy consolidado (concreto). El cuarto y último caso posible se tiene cuando una bola de arena colisiona con otra bola de arena. En este caso los dos cuerpos son débilmente consolidados y los resultados dependerán de una mínima diferencia entre los grados de consolidación, sin embargo, en términos generales se obtiene la destrucción de ambos cuerpos.


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