Ученые из России и Китая изучили затененные днища лунных кратеров

Тень науке не помеха: исследование российских и китайских планетологов выявило уникальные особенности днищ частично затененных кратеров Луны, важных для будущих миссий как источник водяного льда.

Российские ученые совместно с коллегами из Китая провели подробный фотогеологический анализ поверхности частично затененных днищ трех околополярных кратеров Луны — Шомбергер A, Рождественский K и Лавлейс. Их диаметры составляют соответственно 31 км, 42 км и 54 км. Исследование опубликовано в журнале Solar System Research.

Лунные кратеры — важнейший источник знаний об истории Луны и Солнечной системы в целом. А также источник воды.Источник: https://commons.wikimedia.org/

Морфология и особенности поверхности кратеров

В работе использованы снимки камер ShadowCam и LROC NAC, а также данные лазерного альтиметра LOLA, что позволило получить детальные сведения о морфологии днищ кратеров. Анализ показал, что на всех трех участках поверхности преобладают вторичные кратеры диаметром от десятков до сотен метров, образовавшиеся в результате метеоритных ударов после основного. Это согласуется с более широкими научными наблюдениями: доминирование мелких ударных форм на поверхности кратеров — типичное явление в лунной геологии. Вопреки пословице, на Луне в одну воронку может попасть бесконечно много космических «снарядов».

Кроме того, на внутренних склонах этих кратеров обнаружена волнистая текстура поверхности, напоминающая «слоновью шкуру», которая может быть следствием сползания рыхлого грунта под действием гравитационных и температурных процессов. Подобные структуры ранее фиксировались при сравнении околополярных и неполярных кратеров (об этом мы писали здесь).

В верхнем ряду изображения изучавшихся кратеров, полученные методом отмывки по данным высотомера LOLA с участками исследований. В нижнем ряду ShadowCam изображения участков исследований на днищах кратеров. Слева изображение участка исследований 2 на днище кратера Шомбергер А. Белые стрелки указывают на русло застывшего ударного расплава, красные стрелки на трещины. В центре изображение участка исследований 2 на днище кратера Рождественский К; стрелка указывает на кратер с «лопастным» валом. Справа изображение участка исследований 2 на днище кратера Лавлейс; в правом нижнем углу увеличенное изображение кратера с «лопастным» валомИсточник: Новости РАН

Реголит, «лопастные» валы и возможный лед

Анализ показал, что на днищах более старых кратеров — Рождественский K и Лавлейс — присутствуют кратеры с так называемыми «лопастными» валами. По мнению авторов, такие формы могут указывать на присутствие водяного льда в материале поверхности или влияние низких температур, сохраняющих пары воды в грунте. В отличие от них, молодой кратер Шомбергер A почти не содержит реголита, что ограничивает возможность накопления льда.

Отмечается также, что наличие «лопастных» валов наблюдается не только в зонах постоянной тени, но и за их пределами. Это может свидетельствовать о том, что температуры поверхностей этих кратеров остаются низкими даже при периодичном солнечном освещении.

В чем важность открытия

Изучение околополярных кратеров Луны представляет большой интерес для планетологов и инженеров. Постоянная тень в их глубинах создает экстремально низкие температуры, которые способствуют накоплению водяного льда — ценного ресурса для будущих лунных баз и космических миссий. Ранее исследования показывали, что такие зоны действительно могут содержать лед, который потенциально может быть использован для получения воды и водородного ракетного топлива.

Lunar Reconnaissance OrbiterИсточник: https://commons.wikimedia.org/

Данные американского орбитального аппарата Lunar Reconnaissance Orbiter и российских приборов указывают на то, что масс-доля водяного льда в некоторых полярных кратерах может достигать 0,5–0,7 %, что делает их особенно привлекательными для будущих экспедиций.