stringtranslate.com

Ина (кратер)

Пол Ины, освещенный низким Солнцем (6,6° над горизонтом). Ширина изображения 1 км.
Монс Агнес : единственный холм внутри Ины, имеющий название. Ширина изображения 1 км.

Ина — это своеобразная небольшая впадина (« кратер » в номенклатуре МАС ) на Луне , в озере Удачи . Она имеет D-образную форму , размеры 2,9 км × 1,9 км и глубину 64 м (от самой глубокой точки дна до самой высокой точки края). [1]

Ина примечательна несколькими десятками невысоких холмов с плоскими или округлыми вершинами и очень острыми округлыми границами, похожими на капли ртути . [1] [2] Их поверхность похожа на обычную поверхность Луны, тогда как пространство между ними сильно отличается. Ина является наиболее заметной из нескольких десятков подобных образований на Луне. Их происхождение неясно. [3] [4] [5]

Открытие, исследование и наименование

Ина была обнаружена на фотографиях, сделанных в 1971 году экипажем Аполлона-15 с лунной орбиты. [2] Она могла быть обнаружена 5 годами ранее на снимках, сделанных Lunar Orbiter 4 , если бы этому не помешал дефект фотографии. [2] [6] В конце 1972 года Ина была обнаружена и сфотографирована экипажем Аполлона-17 . [7] [8] [9] После Аполлона она была разведана несколькими орбитальными космическими аппаратами, начиная с 2009 года, когда Lunar Reconnaissance Orbiter получил фотографии Ины с разрешением около 0,5 м/пиксель и с различными углами освещения. [9] [10]

На топографической карте, опубликованной в 1974 году НАСА, этому объекту было присвоено латинское женское имя Ина, в соответствии с соглашением давать малым лунным кратерам человеческие имена. [11] [12] В 1979 году это название было принято Международным астрономическим союзом . [13] В публикациях эпохи Аполлона объект называется D-кальдера из-за его формы, и в то время он считался уникальным объектом на Луне. [1] [8]

Две соседние особенности получили названия в 1976 году. Это небольшие кратеры Усама на юго-западном краю Ины и Даг на северо-западе (оба диаметром 400 м). Самый широкий холм в восточной части Ины (шириной 650 м) был назван Монс Агнес в 1979 году.

В июле 2023 года НАСА объявило о выборе новой научной полезной нагрузки под названием «Датирование нерегулярного участка моря с помощью лунного исследователя» (DIMPLE) для установления возраста и состава вулканической активности в Ине. [14]

Описание

Ина расположена на вершине округлой возвышенности (купола) высотой 300 м и диаметром 15 км. [15] [16] Она расположена на вытянутом плато ( горсте ) шириной около 30 км. [1] [15] [17] Это плато находится в центре Lacus Felicitatis  ‒ небольшого лунного озера между Mare Serenitatis , Mare Vaporum и Mare Imbrium .

Ина — это D-образная впадина шириной 2,9 км × 1,9 км. Она имеет приподнятый край шириной 600–1000 м и высотой 30–40 м. Восточная часть края на 10 м выше западной. Ее внешний склон очень пологий (1°–3°) и не имеет четко выраженного края, в то время как внутренний склон очень крутой (десятки градусов) и имеет очень резкую границу с впадиной. Самая глубокая точка впадины расположена несколько северо-западнее ее центра. Эта точка на 30 м глубже краев впадины и на 64 м глубже самой высокой точки края. [1]

Внутри Ины есть 2 четко различимых типа поверхности: холмы и низины. Поверхность холмов выглядит как обычная поверхность Lacus Felicitatis, в то время как поверхность низменностей сильно отличается. [10] [15]

В пределах Ины находится несколько десятков холмов. Они различаются по размеру и имеют округлые амебовидные края, как капли ртути . [1] [2] Многие из них связаны с другими холмами или с краем впадины. [1] Они довольно низкие (5–25 м, обычно 10–15 м [1] [15] [18] ). Их вершины плоские или слегка закругленные, а склоны крутые. Края холмов обычно очень острые. Часто они окружены небольшим рвом. Граница между холмами и низменностью имеет тот же вид, что и внешняя граница впадины. Поверхность холмов очень гладкая по сравнению с низменностями. Кроме того, хотя размер выборки невелик, холмы действительно имеют плотность ударных кратеров, промежуточную между свежими низменностями и древними соседними равнинами Lacus Felicitatis. [1] [10]

Низменности Ины гораздо более неровные, чем ее холмы, и имеют множество мелких нерегулярных элементов рельефа, высота которых не превышает нескольких метров. [1] Там также можно заметить несколько кратеров. [10] Некоторые из низин содержат небольшие участки с очень ярким тоном. Это выходы разбросанных скал размером 1–5 м . Такие участки расположены в основном вблизи границы между низменностями и холмами, особенно в самых низких местах. [1] [6] [10]

Низменности Ины яркие, голубовато-серые. Холмы темнее и коричневые (обычный цвет лунной поверхности). [1] [7] [9] [17] Низменности напоминают недавно вышедший на поверхность базальт с высоким содержанием титана , как базальт, наблюдаемый в некоторых молодых ударных кратерах. Ину окружает слабое темное гало. [6] [16] Поверхность ее окрестностей немного более синяя, чем более удаленная поверхность. [15]

Аналоги

Ина является наиболее заметным, крупным и известным представителем класса особенностей, называемых нерегулярными морскими пятнами , [19] которые также известны как «менисковые впадины» из-за сходства их краев с выпуклым мениском . [20] Несколько десятков таких особенностей известны на Луне , все они расположены на морях . Предполагается, что они имеют вулканическое происхождение, но существует несколько альтернативных гипотез (см. Происхождение ниже), и их происхождение далеко не определенно. [19] [20] [21] [22] Несколько похожие, но отчетливые особенности, называемые впадинами , довольно распространены на Меркурии . Эти особенности отличаются от лунных менисковых впадин наличием ярких ореолов; они также более распространены, часто больше и обычно расположены в ударных кратерах. [3] [4] [5]

Интерпретации

Возраст

Поверхность низменностей Ины, по-видимому, намного моложе, чем поверхность ее холмов и внешних окрестностей. Свидетельством этого являются светлый цвет и низкая концентрация кратеров на этих низменностях. Поверхность Луны темнеет со временем, и множественные удары метеоритов усеивают ее кратерами, размывают острые края всех рельефных деталей и делают склоны более пологими. [9] [16] [17] [22] Ины, по-видимому, является одним из самых молодых объектов на Луне. [10] Поверхность холмов намного старше: ее возраст, по-видимому, примерно равен возрасту обычной поверхности Lacus Felicitatis (более 1 миллиарда лет [10] ), но склоны и края этих холмов молодые: они не могли сохранять свою крутизну и остроту даже в течение 50 миллионов лет. [16] [23] Купол, на котором находится Ины, по-видимому, несколько моложе своих окрестностей, судя по концентрации кратеров. [1] [15]

С другой стороны, существует более низкая оценка возраста вершин холмов Ины: 33±2 миллиона лет (на основе подсчета кратеров с результатом 137 кратеров/км 2 для кратеров >10 м в диаметре). [21] [24] [25]

Последние исследования показывают, что Ина не так уж и молода. [26] Исследование рассматривало хорошо изученные вулканы на Земле, которые могут быть похожи на Ину. Ина, по-видимому, представляет собой кратер-ямку на щитовом вулкане, пологую гору, похожую на вулкан Килауэа на Гавайях. У Килауэа есть кратер-ямка, похожий на Ину, известный как кратер Килауэа-Ики, который в последний раз извергался в 1959 году.

По мере того, как лава от этого извержения затвердевала, она создала высокопористый слой породы внутри ямы с подземными пузырьками диаметром до трех футов и поверхностным пустотным пространством глубиной до двух футов. Эта пористая поверхность, говорят Хэд и его коллеги, создана природой лавы, извергающейся на поздних стадиях таких событий. Когда запас подземной лавы начинает уменьшаться, она извергается в виде «магматической пены» — пузырьковой смеси лавы и газа. Когда эта пена остывает и затвердевает, она образует высокопористую поверхность.

Исследователи предполагают, что извержение Ины также могло бы произвести магматическую пену. А из-за пониженной гравитации Луны и почти полного отсутствия атмосферы лунная пена была бы еще более пушистой, чем на Земле, поэтому ожидается, что структуры внутри Ины еще более пористые, чем на Земле.

Высокая пористость этих поверхностей затрудняет оценку возраста Ины, скрывая накопление реголита и искажая количество кратеров.

По словам исследователей, высокопористая поверхность позволит рыхлым породам и пыли просачиваться в поверхностное пустотное пространство, создавая впечатление, что реголита накопилось меньше. Этот процесс будет поддерживаться сейсмическими толчками в регионе, большая часть которых вызвана продолжающимися падениями метеоритов. «Это как стучать по краю сита, чтобы просеять муку», — сказал Хэд. «Реголит забивается в отверстия, а не остается на поверхности, что делает Ину намного моложе».

Пористость также может исказить подсчет кратеров. Лабораторные эксперименты с использованием высокоскоростной пушки-снаряда показали, что попадания в пористые цели оставляют гораздо меньшие кратеры. Исследователи говорят, что из-за чрезвычайной пористости Ины ее кратеры намного меньше, чем обычно, и многие кратеры могут быть вообще не видны. Это может кардинально изменить оценку возраста, полученную на основе подсчета кратеров.

Исследователи подсчитали, что пористая поверхность уменьшит размер кратеров на холмах Ины в три раза. Другими словами, ударник, который создаст кратер диаметром 100 футов в лунной базальтовой породе, создаст кратер диаметром чуть более 30 футов в пенном осадке.

Принимая во внимание это масштабное соотношение, команда получает пересмотренный возраст курганов Ины около 3,5 млрд лет. Этот возраст аналогичен возрасту поверхности вулканического щита, окружающего Ину, и помещает активность Ины в рамки обычного вулканизма на Луне .

Исследователи полагают, что эта работа предлагает правдоподобное объяснение образования Ины, не прибегая к загадочной паузе в вулканической активности длиной в миллиард лет.

«Мы считаем, что молодые на вид особенности в Ине являются естественным следствием извержений магматической пены на Луне», — сказал Хед. «Формы рельефа, созданные этими пенами, просто выглядят намного моложе, чем они есть на самом деле».

Источник

Происхождение Ины неясно по состоянию на 2015 год. [22] Сначала его интерпретировали как кальдеру очень низкого древнего вулкана. [6] [7] Другая версия рассматривает его как результат мощного выброса каких-то газов (вулканических или даже радиогенных), которые удалили реголит . В таком случае холмы являются местами, где сохранился первоначальный реголит. Другая гипотеза гласит, что холмы представляют собой потоки лавы , раздутые во время роста под каким-то плотным покрытием. [1] [10] [17] Все эти версии имеют недостатки. [22] В частности, у Ины, похоже, нет кольца вулканических выбросов, а вулканическая активность на Луне, похоже, прекратилась давным-давно. [16]

Согласно другой версии, Ина появилась (и продолжает формироваться) из-за обрушения реголита в какие-то подземные полости. Это могут быть древние лавовые трубки [22] или результат испарения летучих соединений. [23] В таком случае яркие каменистые места на дне Ины — это места, где реголит уже упал, в то время как более темные части низменностей — это места, где обрушение не завершено, а холмы — это медленно уменьшающиеся остатки первобытной поверхности. [23]

Ссылки

  1. ^ abcdefghijklmnop Garry, WB; Robinson, MS; Zimbelman, JR; Bleacher, JE; Hawke, BR; Crumpler, LS; et al. (Ноябрь 2012 г.). "Происхождение Ины: доказательства раздутых потоков лавы на Луне" (PDF) . Journal of Geophysical Research . 117 (E12): E00H31. Bibcode :2012JGRE..117.0H31G. doi :10.1029/2011JE003981. hdl : 2060/20130014884 . Архивировано из оригинала 4 ноября 2014 г.{{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )(мини-версия, Bibcode :2011LPI....42.2605G, карта)
  2. ^ abcd Уитакер, EA (1972). "Необычная особенность моря" (PDF) . Предварительный научный отчет Apollo 15 (специальная публикация NASA 289) . стр. 25–84–25–85.
  3. ^ ab Blewett, DT; Chabot, NL; Denevi, BW; et al. (сентябрь 2012 г.). «Впадины на Меркурии: свидетельства MESSENGER о геологически недавней активности, связанной с летучими веществами». Science . 333 (6051): 1856–1859. Bibcode :2011Sci...333.1856B. doi :10.1126/science.1211681. PMID  21960626. S2CID  206536581.
  4. ^ ab Blewett, DT; Vaughan, WM; Xiao, Zh.; Chabot, NL; Denevi, BW; Ernst, CM; et al. (май 2013 г.). "Mercury's hollows: Constraints on formation and composition from analysis of dissertation of dissertation and spectrumal reflectance" (PDF) . Journal of Geophysical Research: Planets . 118 (5): 1013–1032. Bibcode :2013JGRE..118.1013B. CiteSeerX 10.1.1.657.3266 . doi :10.1029/2012JE004174. S2CID  14962462. Архивировано из оригинала 18 декабря 2013 г. {{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
  5. ^ ab Thomas, RJ; Rothery, DA; Conway, SJ; Anand, M. (февраль 2014 г.). «Впадины на Меркурии: материалы и механизмы, участвующие в их формировании». Icarus . 229 : 221–235. Bibcode :2014Icar..229..221T. doi : 10.1016/j.icarus.2013.11.018 .
  6. ^ abcd El-Baz, F. (1972). Новые геологические находки в лунной орбитальной фотографии Apollo 15 (PDF) . Труды конференции по науке о Луне. Том 1. стр. 44–47. Bibcode :1972LPSC....3...39E. Архивировано из оригинала 4 ноября 2014 г.{{cite conference}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
  7. ^ abc Evans, RE; El-Baz F. (1973). "28. Геологические наблюдения с лунной орбиты" (PDF) . Предварительный научный отчет Apollo 17 (специальная публикация NASA 330) . стр. 28–25–28–26. Архивировано из оригинала (PDF) 2014-11-02.
  8. ^ ab El-Baz, F. (1973). "D-caldera: New pictures of a unique feature" (PDF) . Apollo 17 Preliminary Science Report (NASA Special Publication 330) . 1 : 30–13–30–17. Bibcode :1973NASSP.330...30E. Архивировано из оригинала 4 ноября 2014 г.{{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
  9. ^ abcd Staid, M.; Isaacson, P.; Petro, N.; Boardman, J.; Pieters, CM; Head, JW; et al. (7–11 марта 2011 г.). Спектральные свойства Ины: новые наблюдения с помощью Moon Mineralogy Mapper (PDF) . 42-я конференция по лунной и планетарной науке. The Woodlands, Texas (опубликовано в марте 2011 г.). стр. 2499. Bibcode : 2011LPI....42.2499S.
  10. ^ abcdefgh Робинсон, М.С.; Томас, П.К.; Брейден, С.Е.; Лоуренс, С.Дж.; Гарри, В.Б.; Команда LROC. (1–5 марта 2010 г.). Высокоразрешающая визуализация Ины: морфология, относительный возраст, формирование (PDF) . 41-я конференция по науке о Луне и планетах (опубликовано в марте 2010 г.). стр. 2592. Bibcode : 2010LPI....41.2592R.
  11. ^ "Лист 41C3S1(10) Ina". Лунная топофотокарта НАСА (на основе фотографий Аполлона-15). Масштаб 1:10 000 (1-е изд.). Подготовлено и опубликовано Топографическим центром Агентства по картографии обороны, Вашингтон, округ Колумбия, 1974 г.
  12. ^ "Категории для наименования объектов на планетах и ​​спутниках". Газетер планетарной номенклатуры . Рабочая группа Международного астрономического союза (МАС) по номенклатуре планетных систем (WGPSN). Архивировано из оригинала 2014-11-05 . Получено 2014-11-04 .
  13. ^ "Ina". Gazetteer of Planetary Nomenclature . Рабочая группа Международного астрономического союза (МАС) по номенклатуре планетных систем (WGPSN). 2010-10-18 . Получено 2014-11-04 .
  14. ^ "Новые приборы NASA Artemis для изучения вулканического рельефа на Луне" . Получено 2024-01-08 .
  15. ^ abcdef Strain, PL; El-Baz, F. (17–21 марта 1980 г.). Геология и морфология Ины . Труды 11-й конференции по науке о Луне и планетах. Том 3. Хьюстон, Техас (опубликовано в 1980 г.). С. 2437–2446. Bibcode : 1980LPSC...11.2437S.
  16. ^ abcde Schultz, PH; Staid, MI; Pieters, CM (ноябрь 2006 г.). "Lunar activity from recently gas release" (PDF) . Nature . 444 (7116): 184–186. Bibcode :2006Natur.444..184S. doi :10.1038/nature05303. PMID  17093445. S2CID  7679109. Архивировано из оригинала 4 ноября 2014 г.{{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )(популярный обзор, архивная копия)
  17. ^ abcd Garry, WB; Hawke, BR; Crites, S.; Giguere, T.; Lucey, PG (18–22 марта 2013 г.). Оптическая зрелость (OMAT) Ina 'D-Caldera', Луны (PDF) . 44-я конференция по науке о Луне и планетах. The Woodlands, Texas (опубликовано в марте 2013 г.). стр. 3058. Bibcode : 2013LPI....44.3058G.
  18. ^ Vaughan, WM "Топография Ины: изображение из Garry et al., 2012". Ины . Архивировано из оригинала 3 ноября 2014 года . Получено 2014-11-04 .{{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
  19. ^ ab Вуд, Чарльз. «Странные маленькие импы». Sky and Telescope, выпуск за февраль 2015 г.
  20. ^ ab Stooke, PJ (19–23 марта 2012 г.). Лунные менисковые впадины (PDF) . 43-я конференция по лунной и планетарной науке. Вудлендс, Техас (опубликовано в марте 2012 г.). Bibcode : 2012LPI....43.1011S. 1011. Архивировано из оригинала (PDF) 2016-03-04 . Получено 2015-01-01 .
  21. ^ ab Braden, SE; Robinson, MS; Stopar, JD; van der Bogert, CH; Hawke, BR (18–22 марта 2013 г.). Возраст и масштабы малой молодой вулканической активности на Луне (PDF) . 44-я конференция по лунной и планетарной науке. The Woodlands, Texas (опубликовано в марте 2013 г.). стр. 2843. Bibcode : 2013LPI....44.2843B.
  22. ^ abcde Chan, NW; Vaughan, WM; Head, JW (17–21 марта 2014 г.). Лунные объекты, похожие на Ина: карты и морфометрия (PDF) . 45-я конференция по лунной и планетарной науке. The Woodlands, Texas (опубликовано в марте 2014 г.). стр. 1001. Bibcode : 2014LPI....45.1001C.(плакат)
  23. ^ abc Vaughan, WM; Head, JW "Ina: Lunar sublimation land?". Vaughan Will Страница Vaughan . planetary.brown.edu. Архивировано из оригинала 2014-11-04 . Получено 2014-11-04 .
  24. ^ Braden, S.; Robinson, MS; Stopar, JD (декабрь 2013 г.). «Свидетельство молодых вулканических жерл в лунных морях». Американский геофизический союз, осеннее заседание 2013 г., аннотация № V53C-2809 . 53 : V53C–2809. Bibcode : 2013AGUFM.V53C2809B.
  25. ^ Braden SE; Stopar JD; Robinson MS; Lawrence SJ; van der Bogert CH, Hiesinger H. (2014). «Доказательства базальтового вулканизма на Луне в течение последних 100 миллионов лет». Nature Geoscience . 7 (11): 787–791. Bibcode : 2014NatGe...7..787B. doi : 10.1038/ngeo2252.(Дополнительный материал)
  26. ^ "Кратер Ина-Пит на Луне: выдавливание магматической пены лавового озера на стадии убывания приводит к чрезвычайно молодому возрасту сохранения кратера Qiao, Le et al. Geology(2017),:G38594.1". doi :10.1130/G38594.1.

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме Ина (кратер) .