Динамичная Луна

Совершенно новый кратер на Луне! Этот новый метеоритный кратер диаметром 12 метров образовался между 25 октября 2012 и 21 апреля 2013. На изображении показана область периметром 1200 метров

До запуска автоматической межпланетной станции Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) считалось, что поверхность Луны на протяжении человеческой истории менялась незначительно и что эрозионные процессы длятся сотни, тысячи или даже сотни миллионов лет, прежде чем значительно изменить поверхность. Сейчас с помощью изображений с метровым масштабом, полученных с помощью узкоугольной камеры LRO (Narrow Angle Camera NAC), удалось обнаружить небольшие изменения поверхности, которые преобразуют Луну намного быстрее, чем считалось ранее. Сравнив изображения «до» и «после», полученные NAC, было обнаружено более 200 метеоритных кратеров, образованных за время миссии LRO. Размеры этих новых кратеров варьируются от нескольких метров до 43 метров в диаметре.

Распределение новых метеоритных кратеров (желтые точки), обнаруженных при анализе 14 000 временных пар NAC. Две красные точки обозначают расположение кратеров, обнаруженных 17 марта и 11 сентября, что было заснято видеонаблюдением, расположенным на Земле.

Проанализировав количество новых кратеров и их размер, а также время между фотографиями «до/после», мы вычислили текущую скорость образования кратеров на Луне. Знание количества кратеров, образующихся каждый год, важно при подсчете точного геологического возраста более молодых регионов. Во время нашего исследования мы обнаружили больше новых кратеров, чем предсказывали модели их образования. Образцы горных пород, полученные при подсчете кратеров, могут оказаться даже моложе, чем предполагалось до того. Однако для большей точности нам необходимо еще несколько лет исследований, а также открытий новых кратеров.

Мы обнаружили, что новые метеоритные кратеры могут быть окружены выброшенными материалами с измененными отражающими свойствами. Многие метеоритные кратеры большего размера (>10 метров в диаметре) образуют до четырех отчетливых светлых или темных зон. Эти зоны лучше всего видны на изображениях «до/после». Ближе всего к месту удара обычно находятся зоны и интенсивного, и малого отражения. Обе зоны образовались из породы, выброшенной метеоритом во время удара, и разлетелись на расстояние пяти радиусов от кратера.

За пределами зон отражения, близкими к кратеру (известными как проксимальные зоны), есть еще одна или две зоны отражения (также с интенсивным и малым отражением, их называют дистальные зоны). Участки дистального отражения практически невозможно различить только на фото «после», но изображения «до/после» четко показывают их величину и форму. Проанализировав многочисленные места ударов, нам удалось увидеть, что в некоторых случаях отдаленные от кратеров участки располагаются параллельно небольшим естественным препятствиям, показывая, что материал двигался по траектории, почти параллельной земле. Такой вид траектории является единственно возможным, если материал выбрасывается при начальной фазе выброса материала. Выброс происходит в тот момент, когда метеорит соприкасается с поверхностью на высоких скоростях (в среднем 16 км/с или 57 936 км/ч!). Выброс содержит измельченный и расплавленный камень и движется равномерно (иногда быстрее скорости изначального ударного источника) над поверхностью, разрушая верхний слой лунного реголита (грунта) и изменяя его отражающие свойства. Внешнюю зону интенсивного отражения, образованную ударом, можно сравнить с яркими областями, образующимися вокруг места приземления космического аппарата, выхлопные газы которого изменяют отражающие свойства поверхности во время снижения.

Снимок поверхности Луны до и после появления кратера

Пример пятен из зоны малого отражения (вверху) и интенсивного отражения (внизу), созданных либо небольшим метеоритом, либо, что более вероятно, вторичным выбросом. И в том, и в другом случае, нарушены несколько верхних сантиметров реголита.

В ходе новых продленных миссий LRO продолжит проводить наблюдения. Чем больше продолжается полет, тем выше вероятность найти следы более крупных метеоритов, которые реже появляются на Луне. Эти открытия позволят нам впоследствии уточнить показатели скоростей соударения метеоритов с поверхностью и исследовать детали образования метеоритных кратеров – важнейшего процесса формирования планетных тел по всей Солнечной системе.

Источник