Бассейн Южный полюс–Эйткен (бассейн SPA, / ˈ eɪ t k ɪ n / ) — огромный ударный кратер на обратной стороне Луны . Диаметром около 2500 км (1600 миль), глубиной 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, самый старый и самый глубокий бассейн, обнаруженный на Луне . [1] Предполагается, что он образовался 4,2–4,3 миллиарда лет назад, в донектарийскую эпоху. [2] Он был назван в честь двух особенностей на противоположных сторонах бассейна: лунного Южного полюса на одном конце и кратера Эйткен на северном конце. Внешний край этого бассейна можно увидеть с Земли как огромную горную цепь , расположенную на южном краю Луны, иногда неофициально называемую «горами Лейбница».
3 января 2019 года китайский космический аппарат «Чанъэ-4» приземлился в бассейне, [3] а именно в кратере под названием Фон Карман . [4] В мае 2019 года ученые объявили, что в глубине кратера была обнаружена большая масса материала. [5] [6] Целью «Чанъэ-6» является сбор образцов из этого кратера, а именно в бассейне Аполлона . [7]
Существование гигантского бассейна на дальней стороне планеты предполагалось еще в 1962 году на основе ранних советских снимков зондов (а именно Луны-3 и Зонда-3 ), но только после того, как в 1966-7 годах стали доступны широкоугольные фотографии, сделанные программой US Lunar Orbiter , геологи узнали его истинные размеры. Данные лазерного альтиметра, полученные во время миссий Apollo 15 и 16, показали, что северная часть этого бассейна была очень глубокой, [8] но поскольку эти данные были доступны только вдоль околоэкваториальных наземных траекторий орбитальных командных и служебных модулей , топография остальной части бассейна оставалась неизвестной. Геологическая карта, показывающая северную половину этого бассейна и с изображенным его краем, была опубликована в 1978 году Геологической службой США . [9] Мало что было известно о бассейне до 1990-х годов, когда космические аппараты Galileo и Clementine посетили Луну. Мультиспектральные изображения, полученные в ходе этих миссий, показали, что этот бассейн содержит больше FeO и TiO 2 , чем типичные лунные возвышенности, [10] и, следовательно, имеет более темный вид. Топография бассейна была впервые полностью отображена с использованием данных альтиметра и анализа стереопар изображений, полученных во время миссии Clementine. Совсем недавно состав этого бассейна был дополнительно ограничен анализом данных, полученных с помощью гамма-спектрометра, который был на борту миссии Lunar Prospector . [ необходима цитата ]
.png/1280px-Moon_back-view_(Clementine,_cropped).png)
Бассейн Южный полюс-Эйткен является крупнейшим, самым глубоким и самым старым бассейном, известным на Луне. [1] Самые низкие отметки Луны (около -9000 м) расположены в бассейне Южный полюс-Эйткен. Самые высокие горы Луны находятся вокруг края бассейна - они имеют высоту вершины до 8500 м и высоту от основания до пика до 7000 м. [11] Из-за большого размера этого бассейна, кора в этом месте, как ожидается, будет тоньше, чем обычно, в результате большого количества материала, который был вырван из-за удара. Карты толщины земной коры, построенные с использованием рельефа и гравитационного поля Луны, подразумевают толщину около 30 км под дном этого бассейна, по сравнению с 60-80 км вокруг него и глобальным средним значением около 50 км. [12]
Состав бассейна, оцененный по миссиям Galileo , Clementine и Lunar Prospector , по-видимому, отличается от типичных высокогорных регионов. Что наиболее важно, ни один из образцов, полученных с американских миссий Apollo и российской миссии Luna , а также несколько идентифицированных лунных метеоритов не имеют сопоставимого состава. Орбитальные данные указывают на то, что дно бассейна имеет слегка повышенное содержание железа, титана и тория. С точки зрения минералогии, дно бассейна намного богаче клинопироксеном и ортопироксеном, чем окружающие возвышенности, которые в основном являются анортозитовыми . [13] Существует несколько возможностей для этой отличительной химической сигнатуры: одна из них заключается в том, что она может просто представлять собой материалы нижней коры, которые несколько богаче железом, титаном и торием, чем верхняя кора; другая заключается в том, что состав отражает широкое распространение залежей богатых железом базальтов , подобных тем, которые составляют лунные моря ; в качестве альтернативы, породы в бассейне могли содержать компонент из лунной мантии, если бассейн полностью прорезал кору; и, наконец, возможно, что большая часть лунной поверхности, окружающей бассейн, была расплавлена во время ударного события, и дифференциация этого ударного расплавленного слоя могла привести к появлению дополнительных геохимических аномалий. Усложняет ситуацию возможность того, что несколько процессов способствовали аномальной геохимической сигнатуре бассейна. В конечном счете, происхождение аномального состава бассейна точно не известно и, вероятно, для его определения потребуется миссия по возвращению образцов. [ необходима цитата ]
Китай отправил Chang'e 6 3 мая 2024 года, который осуществил первый возврат лунных образцов из бассейна Аполлона на обратной стороне Луны . [14] Это вторая китайская миссия по возврату лунных образцов, первая была осуществлена Chang'e 5 с ближней стороны Луны четырьмя годами ранее. [15] Он также нес китайский марсоход под названием Jinchan для проведения инфракрасной спектроскопии лунной поверхности и получения изображений посадочного модуля Chang'e 6 на лунной поверхности. [16] Комбинация посадочного модуля, подъемного модуля и марсохода была разделена с орбитальным модулем и возвращаемым модулем перед посадкой 1 июня 2024 года в 22:23 UTC. Он приземлился на поверхность Луны 1 июня 2024 года. [17] [18] Подъемный модуль был запущен обратно на лунную орбиту 3 июня 2024 года в 23:38 UTC, неся образцы, собранные посадочным модулем, и позже выполнил еще одно роботизированное сближение и стыковку на лунной орбите. Затем контейнер с образцами был передан возвращаемому модулю, который приземлился на Внутренней Монголии 25 июня 2024 года, завершив миссию Китая по возвращению внеземных образцов с дальней стороны.
Моделирование почти вертикальных ударов показывает, что болид должен был вырвать огромное количество мантийного материала с глубины до 200 км под поверхностью. Однако наблюдения до сих пор не подтверждают состав мантии для этого бассейна, а карты толщины земной коры, по-видимому, указывают на наличие около 10 километров земной коры под дном этого бассейна. Это навело некоторых на мысль, что бассейн не был образован типичным высокоскоростным ударом, а мог быть образован низкоскоростным снарядом диаметром около 200 км (по сравнению с ударником Чиксулуб диаметром 10 км ), который ударил под низким углом (около 30 градусов или меньше) и, следовательно, не проник очень глубоко в Луну. Предполагаемое доказательство этого исходит из высоких возвышенностей к северо-востоку от края бассейна Южный полюс-Эйткен, которые могут представлять выбросы от такого косого удара. Теория удара также могла бы объяснить магнитные аномалии на Луне. [19]
