Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Большой кратер на Луне
Large impact crater on the Moon
Южно-Айткеновский бассейн (SPA Basin, /'//eɪ//t//k//ᵻ//n/) – огромный ударный кратер на обратной стороне Луны. Его диаметр составляет примерно километров, а глубина – от километров, что делает его одним из крупнейших известных ударных кратеров в Солнечной системе. Это самый большой, древний и глубокий бассейн, идентифицированный на Луне. По оценкам, он образовался 4,2–4,3 миллиарда лет назад, в пренектарский период. Название он получил в честь двух объектов, расположенных на противоположных сторонах бассейна: южного полюса Луны и кратера Эйткен на северном конце. Внешний вал этого бассейна виден с Земли как огромная горная цепь, расположенная на южном лимбе Луны, которую иногда неофициально называют "горами Лейбница". 3 января 2019 года китайский космический аппарат "Чанъэ-4" совершил посадку в бассейне, в кратере, носящем название фон Карман. В мае 2019 года ученые объявили об обнаружении большой массы вещества в глубинах кратера. Миссия "Чанъэ-6" направлена на сбор образцов из этого кратера, в частности, из бассейна Аполлона.
The South Pole–Aitken basin (SPA Basin, /'//eɪ//t//k//ᵻ//n/) is an immense impact crater on the far side of the Moon. At roughly in diameter and between deep, it is one of the largest known impact craters in the Solar System. It is the largest, oldest, and deepest basin recognized on the Moon. It is estimated that it was formed 4.2 to 4.3 billion years ago, during the Pre Nectarian epoch. It was named for two features on opposite sides of the basin: the lunar South Pole at one end and the crater Aitken on the northern end. The outer rim of this basin can be seen from Earth as a huge mountain chain located on the Moon's southern limb, sometimes informally called "Leibnitz mountains". On 3 January 2019, the Chang'e 4, a Chinese spacecraft, landed in the basin, specifically within a crater called Von Kármán. In May 2019, scientists announced that a large mass of material had been identified deep within the crater. Chang'e 6 aims to collect sample from this crater, specifically within the Apollo basin.
Открытие
Существование гигантского бассейна на обратной стороне Луны предполагалось уже в 1962 году на основе ранних снимков советских зондов (в частности, "Луна-3" и "Зонд-3"), но геологи осознали его истинные размеры лишь после появления широкоформатных фотографий, сделанных в 1966-1967 годах в рамках американской программы Lunar Orbiter. Данные лазерных высотомеров, полученные в ходе миссий "Аполлон-15" и "Аполлон-16", показали, что северная часть этого бассейна очень глубокая, однако, поскольку эти данные были доступны только вдоль околоэкваториальных траекторий орбитальных командных и сервисных модулей, топография остальной части бассейна оставалась неизвестной. Геологическая карта, отображающая северную половину этого бассейна и его границы, была опубликована в 1978 году Геологической службой США. До 1990-х годов о бассейне было известно немного, пока его не посетили космические аппараты "Галилео" и "Клементина". Многоспектральные изображения, полученные в ходе этих миссий, показали, что этот бассейн содержит больше FeO и TiO2, чем типичные лунные нагорья, и поэтому выглядит темнее. Впервые топография бассейна была полностью картирована с использованием данных высотомера и анализа стереопар изображений, полученных в ходе миссии "Клементина". Наиболее недавние исследования состава бассейна были проведены на основе анализа данных гамма-спектрометра, установленного на борту аппарата "Lunar Prospector".
The existence of a giant far side basin was suspected as early as 1962 based on early Soviet probe images (namely Luna 3 and Zond 3), but it was not until wide field photographs taken by the US Lunar Orbiter program became available in 1966 7 that geologists recognized its true size. Laser altimeter data obtained during the Apollo 15 and 16 missions showed that the northern portion of this basin was very deep, but since these data were only available along the near equatorial ground tracks of the orbiting command and service modules, the topography of the rest of the basin remained unknown. The geologic map showing the northern half of this basin and with its edge depicted was published in 1978 by the United States Geological Survey. Little was known about the basin until the 1990s, when the spacecraft Galileo and Clementine visited the Moon. Multispectral images obtained from these missions showed that this basin contains more FeO and TiO2 than typical lunar highlands, and hence has a darker appearance. The topography of the basin was mapped in its entirety for the first time using altimeter data and the analysis of stereo image pairs taken during the Clementine mission. Most recently, the composition of this basin has been further constrained by the analysis of data obtained from a gamma ray spectrometer that was on board the Lunar Prospector mission.
Физические характеристики
Бассейн Айткен на Южном полюсе — самый большой, глубокий и древнейший бассейн, известный на Луне. Ввиду огромных размеров этого бассейна, кора в данной области, как ожидается, будет тоньше обычной из-за большого количества вещества, выброшенного в результате удара. Карты толщины коры, составленные на основе топографии и гравитационного поля Луны, указывают на толщину около 30 км под дном бассейна, в сравнении с 60–80 км вокруг него и средним глобальным значением около 50 км. Существует несколько объяснений этой уникальной химической особенности: одно из них заключается в том, что она может представлять собой материалы нижней коры, несколько богаче железом, титаном и торием, чем верхняя кора; другое – что состав отражает широкое распространение скоплений богатых железом базальтов, подобных тем, из которых состоят лунные моря; альтернативно, породы в бассейне могут содержать компонент из лунной мантии, если удар пробил кору насквозь; и, наконец, возможно, что значительная часть лунной поверхности, окружающей бассейн, расплавилась во время удара, а дифференциация этого расплава могла привести к дополнительным геохимическим аномалиям. Ситуацию осложняет вероятность того, что несколько процессов внесли вклад в аномальную геохимическую подпись бассейна. В конечном счете, происхождение аномального состава бассейна остается неизвестным и, вероятно, потребует миссии по доставке образцов для его установления. Китай отправил свой аппарат Chang'e 6 3 мая 2024 года для проведения первого возвращения образцов с обратной стороны Луны из этого кратера. Это вторая миссия Китая по возврату лунных образцов, первая, Chang'e 5, была осуществлена с ближней стороны Луны 4 года назад.
The South Pole–Aitken basin is the largest, deepest and oldest basin recognized on the Moon. Because of this basin's great size, the crust at this locale is expected to be thinner than typical as a result of the large amount of material that was excavated due to an impact. Crustal thickness maps constructed using the Moon's topography and gravity field imply a thickness of about 30 km beneath the floor of this basin, in comparison to 60–80 km around it and the global average of about 50 km. Several possibilities exist for this distinctive chemical signature: one is that it might simply represent lower crustal materials that are somewhat richer in iron, titanium and thorium than the upper crust; another is that the composition reflects the widespread distribution of ponds of iron rich basalts, similar to those that make up the lunar maria; alternatively, the rocks in the basin could contain a component from the lunar mantle if the basin excavated all the way through the crust; and, finally, it is possible that a large portion of the lunar surface surrounding the basin was melted during the impact event, and differentiation of this impact melt sheet could have given rise to additional geochemical anomalies. Complicating the matter is the possibility that several processes have contributed to the basin's anomalous geochemical signature. Ultimately, the origin of the anomalous composition of the basin is not known with certainty and will likely require a sample return mission to determine. China sent its Chang'e 6 on 3 May 2024, which will conduct the first lunar sample return from the far side of the Moon from this crater. This is China's second lunar sample return mission, the first was achieved by Chang'e 5 from the lunar near side 4 years ago.
Происхождение
Моделирование столкновений под почти вертикальным углом показывает, что болид должен был извлечь огромное количество вещества мантии с глубин до 200 км под поверхностью. Однако, текущие наблюдения не подтверждают мантийный состав для этого бассейна, а карты толщины коры указывают на наличие около 10 километров материала коры под дном бассейна. Это навело некоторых исследователей на мысль, что бассейн мог образоваться не в результате типичного высокоскоростного удара, а вследствие столкновения с низкоскоростным объектом диаметром около 200 км (в сравнении с диаметром ударника Чиксулуба в 10 км), который вошел в атмосферу под малым углом (около 30 градусов или меньше) и, следовательно, не проник глубоко в лунную кору. Возможным подтверждением этой гипотезы служат возвышенности к северо-востоку от вала бассейна Южный полюс — Эйткен, которые могут представлять собой выбросы, образовавшиеся при таком косом ударе. Теория ударного происхождения также объясняет наличие магнитных аномалий на Луне.
Simulations of near vertical impacts show that the bolide ought to have excavated vast amounts of mantle materials from depths as great as 200 km below the surface. However, observations thus far do not favor a mantle composition for this basin and crustal thickness maps seem to indicate the presence of about 10 kilometers of crustal materials beneath this basin's floor. This has suggested to some that the basin was not formed by a typical high velocity impact, but may instead have been formed by a low velocity projectile around 200 km in diameter (compare to the 10 km diameter Chicxulub impactor) that hit at a low angle (about 30 degrees or less), and hence did not dig very deeply into the Moon. Putative evidence for this comes from the high elevations north east of the rim of the South Pole–Aitken basin that might represent ejecta from such an oblique impact. The impact theory would also account for magnetic anomalies on the Moon.