Бассейн Южный полюс — Эйткен

Бассейн Южный полюс — Эйткен

Топографическая карта Южного полюса — Эйткена бассейна основана на данных КА «Клементина». Красный цвет отражает возвышенности, фиолетовый цвет отражает низменности.

Южного полюса — Эйткена бассейн — лунный ударный кратер. Приблизительно 2500 километров в диаметре и 13 километров глубиной. Это крупнейший из известных ударных кратеров во всей Солнечной системе. Ближайший к нему по размерам ударный бассейн — равнина Эллады на Марсе (Hellas Planitia), в диаметре только 2100 километров. Этот Лунный бассейн был назван за две особенности на его противоположных сторонах: кратера Эйткен на севере и южного полюса Луны с другой стороны. Внешний край этого бассейна может быть увиден с Земли как огромная горная цепь, расположенная у южного лимба Луны, также иногда называемая «Горы Лейбница», хотя Международным Астрономическим Союзом это название официально принято не было.

Открытие

Существование гигантского бассейна на обратной стороне Луны подозревалось еще в 1962 году, основываясь на ранних пробных фотографиях (а именно сделанных советской станцией Луна-3 и Зонд-3). Тем не менее, его существование не было подтверждено до тех пор, пока не было проведено глобальное фотографирование Луны в рамках программы Lunar Orbiter в середине 60-х, когда геологи осознали его истинный размер. Данные с лазерного высотомера полученные во время миссий Аполлон 15 и Аполлон 16 продемонстрировали, что северная часть этого бассейна была очень глубокой,^[1] но так как эти данные были получены только для около экваториальной орбиты Командного и Сервисных модулей, топография остальной части бассейна оставалась неизвестной. Первая полная геологическая карта показывающая пределы бассейна была опубликована в 1978 году Геологическим комитетом (Geological Survey) Соединенных Штатов.^[2] Очень немногое было известно о бассейне до 90-х годов, когда КА «Галилео» и «Клементина» посетили Луну. Много-спектральные фотографии полученные при этих миссиях показали, что этот бассейн содержит больше FeO и TiO₂, чем типичные Лунные плоскогорья, и следовательно имеют более тёмный вид. В первый раз топография бассейна была картографирована полностью во время миссии КА «Клементина», используя данные высотомера и попарно анализируя полученные стерео фотографии. Совсем недавно, структура бассейна была уточнена с помощью анализа данных полученных спектрометром гамма лучей, находившимся на борту КА «Лунный разведчик» (Lunar Prospector).

Физические характеристики

Обратная сторона Луны. Более темная площадь снизу картинки — бассейн Южного полюса — Эйткена.

Наиболее низкие области Луны (около −6 км) сосредоточены в пределах Южного полюса Эйткена бассейна, а наиболее высокие для Луны образования (около +8 км) найдены на северо-восточном краю этого бассейна. Из-за огромного размера этого бассейна Лунная кора в этой области предположительно тоньше, чем типичная, как результат обширного выброса материала во время столкновения. Карта толщин коры, созданная при использовании Лунной топографии и гравитационного поля, предполагает толщину коры около 10—15 км под основанием этого бассейна. Для сравнения, среднее глобальное значение толщины Лунной коры около 50 км.^[3]

Состав грунта этого бассейна, оцененный по данным миссий «Галилео», «Клементина» и «Лунный разведчик», показывает, что он отличается от типичных плоскогорных регионов. Наиболее важно, что ни образцы, добытые при выполнении американкой программы Аполлон и советской программы Луна, ни те несколько метеоритов, идентифицированных как лунные, не имеют сходного состава. Орбитальные данные показывают, что основание этого бассейна имеет избыток железа, титана и тория. В терминах мерологии, дно бассейна намного богаче пироксеными (клинопироксеном и ортопироксеном), чем окружающие нагорья, которые широко анортозитны.^[4] Существует несколько возможностей для объяснения такой особенной химической структуры. Одна из них объясняет этот состав как просто отражающий нижележащие кристаллические материалы, которые отчасти более богаты железом, титаном и торием, чем верхняя кора. Другое возможное объяснение это то, что состав отражает широко разлившийся пруд железо-богатых базальтов, подобный тем, что формируют Лунные моря. Кроме того, камни здесь могут содержать компоненты из лунной мантии, если бассейн проходит насквозь через кору. Происхождение аномального состава этого бассейна пока точно не установлено, однако наиболее вероятно, что потребуется миссия по доставке образца для урегулирования спора. Еще более запутывает решение проблемы тот факт, что все три вышеперечисленные гипотезы могут внести вклад в аномальную геохимическую структуру этого гигантского кратера. К тому же возможно, что обширная часть лунной поверхности в окрестностях этого бассейна во время удара была расплавлена, и видоизменение этого расплавленного ударом пласта, могло явиться причиной роста дополнительных геохимической аномалий.

Происхождение

Моделирования удара по близкой к вертикальной траектории показывает, что бассейн должен иметь громадное количество вырванного мантийного материала с глубин более 200 километров под поверхностью. Однако, наблюдения до сих пор не подтвердили мантийного состава для этого бассейна, а карта толщин коры указывает на присутствие около 10 километров кристаллического материала под дном бассейна. Это заставляет предполагать, что бассейн не был сформирован типичным высокоскоростным ударом, но вместо этого был сформирован низкоскоростным «снарядом», который ударил под малым углом (около 30 градусов или менее) и следовательно не внедрился очень глубоко в поверхность Луны. Предполагаемым доказательством этого служит высокое поднятие северо-восточного края Южного полюса — Эйткена бассейна, что может представлять отброшенную породу при скользящем ударе такого рода.

Примечания

1. ↑ W. M. Kaula, G. Schubert, R. E. Lingenfelter, W. L. Sjogren, W. R. Wollenhaupt (1974). «Apollo laser altimetry and inferences as to lunar structure». Proc. Lunar Planet. Sci. Conf. 5: 3049–3058.
2. ↑ D. E. Stuart-Alexander (1978). «Geologic map of the central far side of the Moon». U.S. Geological Survey I-1047.
3. ↑ Mark Wieczorek and 15 coauthors (2006). «The constitution and structure of the lunar interior». Reviews in Mineralogy and Geochemistry 60: 221–364. DOI:10.2138/rmg.2006.60.3.
4. ↑ P. Lucey and 12 coauthors (2006). «Understanding the lunar surface and space-Moon interactions». Reviews in Mineralogy and Geochemistry 60: 83–219. DOI:10.2138/rmg.2006.60.2.

Внешние ссылки

• G. Jeffrey Taylor The biggest hole in the Solar System. Planetary Science Research Discoveries (1998).
• Albedo, Topography, and Mineral Concentrations
• Searching for water in the Aitken Basin
• The Clementine Mission found ice in the Aitken Basin while mapping southern lunar region