Бассейн Южный полюс-Эйткен (SPA Basin, / ˈ eɪ t k ɪ n / ) представляет собой огромный ударный кратер на обратной стороне Луны . При диаметре примерно 2500 км (1600 миль) и глубине от 6,2 до 8,2 км (3,9–5,1 мили) это один из крупнейших известных ударных кратеров в Солнечной системе . Это самый большой, старый и самый глубокий бассейн на Луне . [1] По оценкам, он образовался от 4,2 до 4,3 миллиардов лет назад, в донектарную эпоху. [2] Он был назван в честь двух особенностей на противоположных сторонах бассейна: Южного полюса Луны на одном конце и кратера Эйткен на северном конце. Внешний край этого бассейна можно увидеть с Земли как огромную горную цепь , расположенную на южном лимбе Луны, которую иногда неофициально называют «горами Лейбница».
3 января 2019 года китайский космический корабль «Чанъэ-4» приземлился в бассейне, [3] в частности, в кратере под названием Фон Карман . [4] В мае 2019 года ученые объявили, что глубоко внутри кратера была обнаружена большая масса материала. [5] [6]
Существование гигантского бассейна на обратной стороне подозревалось еще в 1962 году на основе изображений ранних советских зондов (а именно « Луна-3» и « Зонд-3 »), но так было только до тех пор, пока в 1966 году не стали доступны широкоугольные фотографии, сделанные американской программой Lunar Orbiter. 7, что геологи признали его истинный размер. Данные лазерного альтиметра, полученные в ходе миссий «Аполлон-15» и «Аполлон-16», показали, что северная часть этого бассейна очень глубока, [7] но поскольку эти данные были доступны только вдоль приэкваториальных наземных трасс орбитальных командных и сервисных модулей , топография остальная часть бассейна осталась неизвестной. Геологическая карта, показывающая северную половину этого бассейна и с изображением его края, была опубликована в 1978 году Геологической службой США . [8] Мало что было известно о бассейне до 1990-х годов, когда космические корабли Галилей и Клементина посетили Луну. Мультиспектральные изображения, полученные в ходе этих миссий, показали, что этот бассейн содержит больше FeO и TiO 2 , чем типичные лунные нагорья [9] , и, следовательно, имеет более темный вид. Топография бассейна была впервые нанесена на карту полностью с использованием данных высотомера и анализа пар стереоизображений, полученных во время миссии «Клементина». Совсем недавно состав этого бассейна был дополнительно уточнен в результате анализа данных, полученных с помощью спектрометра гамма-излучения, находившегося на борту миссии Lunar Prospector .
.png/1280px-Moon_back-view_(Clementine,_cropped).png)
Бассейн Южный полюс – Эйткен — самый большой, самый глубокий и самый старый бассейн, обнаруженный на Луне. [1] Самые низкие отметки Луны (около −6000 м) расположены в пределах бассейна Южный полюс – Эйткен, а самые высокие вершины (около +8000 м) находятся на северо-восточном краю этого бассейна, которые иногда называют Лейбницкие горы. [10] Из-за больших размеров этого бассейна ожидается, что кора в этом месте будет тоньше, чем обычно, из-за большого количества материала, который был выкопан в результате удара. Карты толщины земной коры, построенные с использованием топографии Луны и гравитационного поля, предполагают толщину около 30 км под дном этого бассейна по сравнению с 60–80 км вокруг него и средним глобальным показателем около 50 км. [11]
Состав бассейна, по оценкам миссий «Галилео» , «Клементина » и «Лунный разведчик» , отличается от типичных высокогорных регионов. Самое главное, что ни один из образцов, полученных в ходе американских миссий «Аполлон » и российских миссий « Луна », а также горстка идентифицированных лунных метеоритов не имеют сопоставимого состава. Орбитальные данные показывают, что на дне бассейна немного повышено содержание железа, титана и тория. С точки зрения минералогии дно бассейна гораздо богаче клинопироксеном и ортопироксеном , чем окружающие его высокогорья, которые в основном анортозитовые . [12] Существует несколько возможностей существования этой отличительной химической характеристики: во-первых, она может просто представлять собой материалы нижней коры, которые несколько богаче железом, титаном и торием, чем верхняя кора; во-вторых, состав отражает широкое распространение прудов из богатых железом базальтов , подобных тем, что составляют лунные моря ; альтернативно, породы в бассейне могли содержать компонент лунной мантии, если бы бассейн прорвался сквозь кору; и, наконец, возможно, что значительная часть лунной поверхности, окружающей бассейн, была расплавлена во время ударного события, и дифференциация этой пластины ударного расплава могла привести к возникновению дополнительных геохимических аномалий. Ситуация усложняется возможностью того, что несколько процессов способствовали аномальной геохимической характеристике бассейна. В конечном счете, происхождение аномального состава бассейна точно не известно, и для его определения, вероятно, потребуется миссия по возврату проб.
Моделирование почти вертикальных ударов показывает, что болид должен был извлечь огромное количество мантийного материала с глубин до 200 км под поверхностью. Однако наблюдения на данный момент не подтверждают состав мантии этого бассейна, а карты толщины коры, по-видимому, указывают на присутствие около 10 километров корового материала под дном этого бассейна. Это навело некоторых на мысль, что бассейн образовался не в результате типичного высокоскоростного удара, а, возможно, вместо этого был образован низкоскоростным снарядом диаметром около 200 км (сравните с ударным снарядом Чиксулуб диаметром 10 км ), который попал в цель. малый угол (около 30 градусов или меньше) и, следовательно, не копался очень глубоко в Луне. Предполагаемые доказательства этого получены на возвышенностях к северо-востоку от края бассейна Южный полюс – Эйткен, которые могут представлять собой выбросы в результате такого наклонного удара. Теория удара также могла бы объяснить магнитные аномалии на Луне. [13]
