почему на луне так много кратеров

Почему на Луне должно быть больше кратеров, чем сейчас?

В конце 2020 года китайские ученые при помощи искусственного интеллекта насчитали на Луне более 109 000 кратеров. Они отличаются друг от друга возрастом и размерами — большинство из них образовалось миллионы лет назад и имеют диаметр более 550 километров. Еще одним различием между ними является происхождение, потому что часть кратеров возникли на поверхности спутника нашей планеты в результате падения астероидов, а остальные появились после извержения вулканов. Недавно ученые выдвинули предположение, что за всю свою 4,5-миллиардную историю Луна подверглась гораздо большему количеству столкновений с космическими объектами. Кратеров на ней должно быть гораздо больше, но они попросту не сохранились до наших времен. У исследователей есть весьма правдоподобное объяснение своей теории.

Ученые давно пытаются посчитать точное количество кратеров на Луне, но это слишком сложная задача

Интересный факт: название «кратер» углублениям на поверхности Луны дал итальянский ученый Галилео Галилей. Он позаимствовал это слово из греческого языка, где слово кратер обозначает сосуд для смешивания воды и вина.

Изучение лунных кратеров

Впервые о существовании кратеров на Луне стало доподлинно известно в 1609 году. Именно тогда Галилео Галилей соорудил телескоп с трехкратным увеличением и изучил поверхность Луны. Он обратил внимание, что появляющейся в ночном небе объект — это идеальный шар со множеством чашеобразных углублений. После этого ученые со всего мира пытались понять происхождение лунных кратеров. В 1667 году английский ученый Роберт Гук провел много опытов по моделированию возникновения кратеров. Например, в ходе одного из опытов он бросал горошины в жидкую глину. А в другом эксперименте он кипятил масло и наблюдал за тем, как на ее поверхности появляются пузырьки и лопаются, оставляя после себя исчезающие со временем углубления.

Как модно заметить, поверхность Луны усеяна различными кратерами

Именно Роберт Гук стал первым человеком, который выявил две главные причины появления кратеров на Луне: на нее падали космические объекты и на ней возникали извержения вулканов. Существует множество видов кратеров, которые имеют свои индивидуальные особенности строения. Например, типичные кратеры диаметром около 5 километров имеют острые края высотой до 1000 метров. На дне кратеров диаметром больше 26 километров есть центральный пик. А образования размерами больше 200 километров имеют относительно плоское дно и называются бассейнами. Самыми необычными являются кратеры вечной тьмы — их дно никогда не видело солнечного света.

Кратеры вечной тьмы

Сколько кратеров на Луне?

Как я уже говорил в начале статьи, на поверхности Луны насчитывается более 109 000 кратеров. Большинство из них образовались в результате столкновения с различными космическими объектами. Одним из самых крупных из них является Герцшпрунг, диаметр которого достигает 570 километров. Считается, что он образовался примерно 3,92 миллиарда лет назад в результате падения крупного астероида. На данный момент его форма слегка изменена, потому что на протяжении многих лет на него падали и другие объекты, которые непременно приводили к разрушению его структуры.

Кратер Герцшпрунг, границы которого определить очень сложно

По данным научного издания Science Alert, кратеров астероидного происхождения на самом деле должно быть гораздо больше. По их словам, когда-то давно поверхность Луны была покрыта магмой, которая после падения космических объектов быстро восстанавливала свою форму. На данный момент она полностью затвердела и остыла, поэтому мы вряд ли сможем узнать, со скольким количеством столкновений имела дела Луна за всю историю своего существования. Впрочем, у ученых все же может возникнуть шанс ответить на этот вопрос — в будущем человечество хочет построить лунную станцию и даже искать полезные ископаемые. Возможно, на некоторой глубине есть признаки древних столкновений. Так что нас могут ждать множество интересных открытий.

Скорее всего, насколько часто на Луну падали астероиды, мы сможем узнать только после постройки лунной станции

Если вам интересны новости науки и техники, подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен. Там вы найдете статьи, которые не были опубликованы на сайте!

По мнению авторов научной работы, в ходе изучения кратеров Луны они могут ответить на многие вопросы о возникновении и формировании Земли. Если когда-то давно спутник нашей планеты действительно был покрыт магмой, это явно сильно повлияло на особенности земной поверхности. Но каково было это влияние, мы еще не знаем.

Новости, статьи и анонсы публикаций

Свободное общение и обсуждение материалов

На каждый праздник, будь то День города или Новый год, люди наблюдают за тем, как тонны денег улетают в небо в виде фейерверка, красиво разлетаясь на сотни о…

Пока вы читаете эти строки, вероятнее всего, вы сидите и считаете себя неподвижным. Но мы-то знаем, что на космическом уровне мы постоянно движемся. Земля вр…

Все знают, что красная планета Марс однажды может стать новым домом для человечества будущего. Однако для того, чтобы превратить это весьма суровое место в т…

Источник

Откуда на «светлой стороне» Луны такие огромные кратеры?

Земная луна — известная нам как Луна — подвергалась ударам «небесных камней» на протяжении всей своей истории в течение 4,5 миллиарда лет. И хотя кратеры примерно равномерно распределились по поверхности нашего спутника, планетологи показали, что на одной из его сторон — той самой, которая обращена к нам — куда больше космических шрамов, чем на другой. Почему так?

Измерить ударный кратер сложнее, чем вы думаете

Чтобы объяснить, почему на одной стороне Луны кратеры больше, чем на другой, исследователи под руководством Катерины Милькович, планетолога из Парижского института физики небесных тел, специалиста по ударным кратерам, решили уточнить, что такое «большой» в отношении кратера.

Исторически сложилось так, что определить настоящий размер кратера куда сложнее, чем кажется. Кажется очевидным, например, что размер бассейна определяется его диаметром или глубиной. Но кратер может быть заполнен лавой или грязью. Его стенки могут крошиться, окружность ломаться. Не зря ученые часто называют ударные кратеры «переходными» полостями. Несколько ударных бассейнов могут содержать целый ряд «дисков». Что нужно измерить, чтобы определить истинный размер кратера?

Все эти проблемы связаны с измерением кратера на поверхности. Но лучшее указание на размер кратера может быть похоронено под землей.

Когда астероид вступает в контакт с телом вроде скалистой Луны, он выдалбливает огромное количество материала в коре и верхней мантии. Разумеется, если измерить толщину «лунной коры» в одном месте и в другом, можно сравнить и определить истинный размер бассейна — в случае тонкой прослойки и бассейн будет больше. Но вот загвоздка: для измерения толщины коры нужен инструмент, который может видеть под землей. И здесь появляется инструмент NASA Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL), говоря проще — миссия «Грааль».

Крупнейшие бассейны

Результаты исследований в рамках миссии «Грааль» позволили Милькович и ее коллегам определить толщину коры всей Луны вообще. Что из этого следует? Команда не только смогла исследовать «морфологию подземного строения крупных кратеров и бассейнов», а также «измерить их размеры однозначно впервые».

Исследователи обнаружили, что в то время как оба полушария Луны обладают 12 кратерами в регионах уменьшения толщины коры в 200 километров диаметром, ближайшие кратеры однозначно крупнее. Ученые представили свою работу в последнем номере Science.

Хотя восемь бассейнов на ближней стороне обладают диаметром 320 километров, только один кратер такого размера обнаружен на дальней стороне. Моделирование показало, что разница в размерах не должна превышать 1-2 процента. Откуда же такое несоответствие?

Милькович и ее команда утверждают, что вулканическая активность, которая возникла в период этого катаклизма, привела к тому, что верхняя мантия на ближайшей к нам стороне Луны стала теплее, чем на обратной. Нагрев привел к тому, что геология Луны стала более восприимчивой к расширению после удара астероида. Холодная сторона луны после столкновения с астероидом и возникновения кратера коллапсировала, «в результате чего диаметр утонченной коры был меньше, чем диаметр переходного кратера».

Исследования такого типа могут помочь ученым нарисовать четкую картину истории Луны, а также рассказать многое об эволюции Солнечной системы в целом. В частности, ученых интересуют загадки Титана и Цереры. Команда Милькович утверждает, что поскольку температура ближней части Луны не представляет температуру Луны в целом, истинные масштабы поздней тяжелой бомбардировки были преувеличены. Кроме того, лучшее понимание геологических процессов на Луне может понадобиться во время анализа бассейнов других планет — Марса, Меркурия, Венеры или даже Земли.

Милькович уверена в данных миссии «Грааль»:

«Для того, чтобы проверить расчетно-теоретические работы, мы должны сравнивать и сопоставлять данные с планетарных миссий», — говорит она. — «В будущем нашу работу можно распространить и на другие планетарные тела».

Источник

Сколько кратеров на Луне и что они могут нам рассказать?

На протяжении нескольких миллиардов лет на поверхность Луны падали тысячи метеоритов, которые оставляли после себя большие кратеры. На данный момент ученым не известно их точное количество, но они работают над восполнением этого пробела в знаниях. Недавно китайские ученые изучили собранные космическими аппаратами данные и использовали искусственный интеллект для подсчета количества кратеров на многочисленных снимках. Всего было обнаружено более 109 000 кратеров, которые отличаются друг от друга не только формой, но и возрастом. На основе полученных данных ученые сделали весьма интересные выводы, о которых мы поговорим чуть ниже. Исследователи не хотят останавливаться на достигнутом и в будущем планируют улучшить работу искусственного интеллекта. Но давайте обо всем по порядку.

У Луны очень богатая история и кратеры могут рассказать нам много интересного

Кратеры на Луне

По данным научного издания Live Science, для подсчета кратеров исследователи использовали самую большую базу данных о Луне. Многочисленные фотографии поверхности Луны были сделаны в рамках китайских космических миссий. Группа ученых во главе с Ченом Яном (Chen Yang) сначала обучила нейронную сеть находить кратеры на фотографиях, где углубления были отмечены заранее. После этого компьютер примерно знал, как именно кратеры выглядят на фотографиях. Соответственно, искусственный интеллект смог справиться с поиском кратеров на совершенно новых фотографиях.

В большинстве своем, лунные кратеры выглядят так

Интересный факт: использованные в научной работе данные в основном были собраны аппаратами «Чанъэ-1» и «Чанъэ-2». Недавно их собрат, «Чанъэ-5» доставил на Землю образцы лунного грунта.

Подсчет кратеров на Луне вручную занял бы у людей огромное количество времени. К тому же, углубления на поверхности Луны очень разные и мы попросту не может уловить все особенности изображения и быстро определить, кратер это или нет. Но компьютер справился с этой задачей быстро и с высокой точностью. Всего ему удалось распознать 109 956 новых кратеров. Если учесть, что ранее ученым и так были известны тысячи оставленных метеоритами углублений, количество кратеров на Луне должно составить около 110 тысяч штук.

Смогли бы вы вручную подсчитать количество таких углублений на Луне площадью 58 миллионам квадратных километров? Вряд ли

Исследователи сообщили, что в большинстве своем, лунные кратеры небольшие по размерам. Но по земным меркам это настоящие гиганты, потому что диаметр некоторых из них составляет от 1 до 100 километров. Искусственный интеллект также нашел несколько 550-километровых кратеров, но изначально они явно были поменьше. Дело в том, что они имеют неправильную форму и явно увеличились из-за обвалов и других процессов. Исходя из размеров и глубины, ученые смогли определить возраст некоторых кратеров. Среди них были те, кто образовался около 4 миллиардов лет назад. То есть, во время образования Земли на Луне уже образовывались кратеры. Впрочем, в те далекие времена падением метеоритов было обычным явлением и на Земле.

Искусственный интеллект для изучения космоса

Возможно, на Луне гораздо больше кратеров, чем считается на данный момент. Недавно китайский аппарат «Чанъэ-5» собрал не только лунный грунт, но и другие данные о поверхности Луны. Ученые хотят использовать эту информацию для дальнейшего изучения искусственного интеллекта. Ожидается, что это увеличит его точность и на уже изученных фотографиях компьютер сможет найти еще больше кратеров. Он также может быть использован для подсчета кратеров на других планетах вроде Марса.

Ученые считают, что изучая форму и возраст кратеров, они могут узнать больше о развитии Солнечной системы. Как минимум, они смогут выяснить, какие метеориты падали на Луну и другие планеты и к каким последствиям это привело. Также не стоит забывать, что в будущем люди хотят построить базы на Луне и Марсе. И перед полетом на далекие объекты важно знать, что и в каком месте там находится. Полученная информация будет полезна при выборе места для посадки и постройки сооружений.

Если вам интересны новости науки и технологий, подпишитесь на наш Telegram-канал. Там вы найдете анонсы свежих новостей нашего сайта!

На тему кратеров на нашем сайте есть отдельный материал. В ней я рассказал, что такое ударные кратеры и какой из них считается самым большим в Солнечной системе. Как вы думаете, на каком космическом объекте он находится? Вы вряд ли об этом догадаетесь.

Источник

Как досталось Луне: загадки её самого большого кратера

Как досталось Луне: загадки её самого большого кратера

Кратер Герцшпрунг, мозаика снимков зонда Lunar Reconnaissance Orbiter

В те далёкие времена пыль взметнулась вверх и на Луне, а учитывая, что гравитация Луны в 6 раз слабее земной, то можно представить, сколько тонн пыли тогда безвозвратно рассеялось в космическом пространстве!

Луна «пыталась спрятать» этот шрам: в пределах внутреннего кольца поверхность более гладкая и молодая, чем снаружи. Это говорит о том, что она покрыта лавой, излившейся значительно позже образования кратера. Лава сочилась из трещин молодой поверхности Луны и заполняла собой дно кратера, поэтому он не такой глубокий, каким должен быть.

Герцшпрунг так и не сохранился в своём первозданном виде: место это для метеоритов словно бы «мёдом намазано»: за всё время своего существования он был существенно разрушен последующими ударами, оставившими на нём множество меньших кратеров. Его вал на северо-востоке перекрыт 120-километровым кратером Майкельсон, а на западе — 100-километровым кратером Вавилов. Другие ближайшие соседи Герцшпрунга — кратеры Лукреций на юго-востоке, Эванс на юго-западе, Чосер на западе, Григг на севере.

Неспокойные времена переживала Луна и Земля в прошлом! Но под всеми натисками незваных гостей они мужественно выстояли! И теперь, когда в Солнечной системе относительно тихо и спокойно, любуемся мы лунным сиянием, но даже не догадываемся о том, сколько ей, нашей маленькой сестрёнке, удалось выдержать!Источник: «Аuriel Astro»

Опубликовано 21 октября 2021 Комментариев 0 | Прочтений 579

Источник

Лунные кратеры и их происхождение

Луна — второе по видимой величине тело на небосводе нашей планеты. Наблюдения за ним ведутся со времен глубокой древности.

Невооруженным глазом видна неоднородность поверхности естественного спутника Земли, но кратеры на Луне были обнаружены только после изобретения телескопа.

Что такое лунный кратер

Понятие «кратер» было введено итальянским астрономом Галилео Галилеем. В 1609 г. ученый сконструировал первый прибор для астрономических исследований и, наблюдая в него за Луной, выяснил, что ее поверхность не представляет собой гладкую сферу, а имеет сложный рельеф с множеством углублений разного размера.

Он назвал их кратерами, однако объяснить природу этого явления не смог. Само слово заимствовано из греческого языка — так в Элладе назывался сосуд, предназначенный для смешивания вина и воды.

Сейчас в астрономии лунными кратерами (ЛК) называются чашеобразные углубления на поверхности планеты, имеющие форму правильного круга. Их диаметр варьируется от нескольких сантиметров до сотен километров, отличаются не только размеры впадин, но и их глубина.

По внешнему краю ЛК ограничены кольцевыми валами, состоящими из горных пород, отброшенных во время метеоритного удара, но не разлетевшихся далеко. Дно у кратеров практически всегда плоское, находится ниже уровня лунной поверхности, а внешняя часть вала возвышается над ней.

Кратеры на Луне и причина их образования

Луна — небесное тело, лишенное жизни и не имеющее атмосферы. Видимыми деталями его рельефа являются т. н. моря и океаны — сухие обширные низины, покрытые застывшей лавой. Возвышенности, расположенные между ними, называются материками. При ближайшем рассмотрении обнаруживается, что вся поверхность лунных морей и материков усеяна кратерными образованиями.

Причины их возникновения описываются двумя теориями:

Из-за отсутствия на Луне атмосферы, воды и активных геологических процессов даже самые древние ЛК не подверглись каким-либо изменениям за весь период своего существования. Они пребывают в том же состоянии, что и в первое время после своего возникновения.

Ударная теория

Была выдвинута в 1824 г. Францем фон Груйтуйзеном, предположившим, что причиной формирования ЛК является бомбардировка поверхности Луны разными объектами из космоса.

Долгое время эта теория подвергалась сомнению. Считалось, что следы от упавших под косым углом на Луну космических тел должны иметь эллиптическую форму, тогда как все кратеры в основном круглые.

В начале XX в. ученый из Новой Зеландии А. Джиффорд доказал, что объекты, двигающиеся с космической скоростью, при столкновении с твердой поверхностью по большей части испаряются, а угол их падения не влияет на форму углубления, образовавшегося от удара.

Согласно представлениям, принятым в астрономии сейчас, большинство ЛК относится к ударному типу.

Теория внутренней активности

Эту гипотезу выдвинул Иоганн Шретер в конце XVIII в.

В ее основу легло предположение о настолько мощной вулканической активности на Луне, что извержения вулканов должны были сопровождаться взрывами.

При этом постройка кратеров получала форму не правильного конуса, а круглой воронки с возвышающимися краями.

Подобные вулканы — не редкость на Земле и других планетах Солнечной системы. Они внешне похожи на ЛК и называются кальдерами. К вулканическому типу относится лишь небольшая часть кратеров на Луне.

Формирование и ударных, и вулканических кратеров отражается не только на рельефных изменениях. Оно сопровождается сверхвысокими температурами и давлением, что приводит к глубоким физическим и химическим преобразованиям вещества, составляющего поверхность космического тела, и образованию новых минералов — т. н. импактитов.

Морфологические признаки кратеров

После визуального анализа множества снимков, сделанных при помощи мощных телескопов и космических аппаратов, было выделено 9 морфологических признаков ЛК. По каждому из них кратеру присваивается цифровой или буквенный индекс.

Вал ЛК может быть четко выраженным или неясным, как сохранившим свою целостность, так и полностью разрушенным. Стены кратерной чаши иногда имеют ровную поверхность, но чаще разграничены одним или несколькими уступами.

Нередко на них образуются небольшие или обширные зоны обрушений, а также цепочки и трещины разной протяженности.

Встречаются ЛК с гладким или неровным дном. На нем могут находиться один пик, расположенный в центре, или множественные горки и хребты, разбросанные по всей площади.

Иногда на дне обнаруживаются вкрапления застывшей лавы, но бывает, что донная поверхность покрыта ею полностью. Лучевые системы, окружающие ЛК, могут распространяться на многие километры во все стороны от центра кратера.

Определение морфологических признаков ЛК, расположенных на обратной стороне естественного спутника Земли, затрудняется качеством полученных снимков и сильной затененностью областей, прилегающих к терминатору — линии светораздела между освещенной и темной частью Луны.

Классификация кратеров

Лейф Андерссон и Чарльз Вуд в 1978 г. изучили снимки более 11 тыс. кратеров с поперечниками 2 км и более и установили, что при таком количестве все же большинство из них похожи друг на друга.

Ученые классифицировали пять видов кратерных чаш, к которым можно отнести 99% всех ЛК. Предложенное ими разделение кратеров получило название от аббревиатуры лаборатории, где проводились исследования.

Типы ALC и BIO считаются простыми. К ним относятся почти все ЛК, диаметры которых меньше 10 км. Они выглядят как классическая чаша с гладкими боковыми стенками, но у BIO дно меньше и более плоское, чем у ALC.

Впадины типа SOS отличаются широким плоским дном и отсутствием террас и центральных пиков. Их своеобразность пока не нашла объяснения — не ясно, имели они такое строение изначально или приняли форму бассейна в результате вторичных метеоритных ударов.

ЛК диаметром от 10 до 50 км относятся к TRI-типу. Для них характерно частичное обрушение внутренних стен чаши. Иногда встречаются экземпляры с пиком в центральной части дна.

Практически все ЛК, размеры которых превосходят 50 км в поперечнике, подобны кратеру Тихо, т. е. относятся к типу TYC. Их дно расположено глубоко, часто имеет в центре массивный пик, а стены состоят из террас, переходящих одна в другую.

Если диаметр кратерной чаши превышает 200-300 км, то центральных пиков не наблюдается и кратеры становятся бассейнами.

Более сложное строение TRI и TYC обусловлено увеличивающейся энергией, которая выделяется при столкновении тел, имеющих большие размеры.

Крупнейшие кратеры на Луне

Сведения о самых больших кратерах видимой стороны Луны приведены в таблице:

Крупнейший кратер Луны расположен на ее обратной стороне и назван в честь датского ученого Эйнара Герцшпрунга. Чаша образования окольцована несколькими валами, диаметр составляет 591 км.

Не видимы с Земли большие чаши Тихо и Коперника. Первый имеет хорошо развитую лучевую систему, второй отличается ровным дном и высотой вала 2,2 км.

Источник