Время считать камни: ученые объяснили удивительную сохранность валов лунных кратеров

Листайте вправо, чтобы увидеть больше изображений

Исследователи из лаборатории сравнительной планетологии Института геохимии и аналитической химии имени Вернадского (ГЕОХИ РАН) совместно с учеными из Китая и Тайваня проанализировали скопления камней на валах лунных кратеров с диаметрами километрового порядка. Работа опубликована в научном журнале Icarus и финансировалась Министерством науки и высшего образования России.

Ранее считалось, что камни метрового размера на Луне неизбежно разрушаются под действием метеоритных ударов и температурных колебаний, а их среднее время жизни на поверхности не превышает 200–300 миллионов лет. Однако исследование показало, что камни сохраняются даже на валах ударных кратеров сопоставимого или даже большего возраста.

Ученые провели фотогеологический анализ снимков высокого разрешения, сделанных камерой LROC NAC с борта автоматической станции Lunar Reconnaissance Orbiter. В выборке оказалось 79 кратеров, возраст которых распределен равномерно по шкале, на которой отражена ожидаемая «выживаемость» камней.

Слева — количество камней поперечником более 6 м на единице площади поверхности для 79 кратеров как функция возраста кратера. Красная кривая показывает тенденцию уменьшения количества с увеличением возраста. Справа — нормализованные значения величины самых крупных камней. Красная кривая показывает тенденцию изменения величины с увеличением возраста кратеров

Роль эксгумации и отрицательного баланса

Анализ показал, что с возрастом кратеров количество камней и их размеры действительно имеют тенденцию к уменьшению, но даже на древних кратерах наблюдается значительное число крупноразмерных валунов. Основная причина — отрицательный баланс в верхних слоях реголита на валах кратеров.

Говоря простыми словами, за счет выноса материала метеоритной бомбардировкой мелкофракционный реголит с поверхности валов постепенно перемещается, а более глубокие, ранее погребенные камни оказываются вновь на поверхности. Этот геологический процесс называется эксгумацией (буквально «извлечение из почвы»). В результате на поверхности кратерных валов наблюдается непрерывное обнажение новых камней, компенсирующее разрушение старых.

Ученые отмечают, что в древних кратерах этот процесс может доминировать, достигая квазиравновесного состояния, при котором эксгумация и разрушение поддерживают стабильную популяцию камней на протяжении значительных геологических периодов.

Наблюдения и интерпретации в этой работе предоставляют уникальную перспективу в понимании процессов эволюции камней на лунной поверхности. Данная работа даёт полезные идеи для будущих отборов проб на ЛунеАлександр Базилевский

Недавно ученые впервые смогли в лабораторных условиях сравнить реголит с видимой и с обратной стороны Луны. Что их поразило больше всего — в материале Hi-Tech Mail.