Ученые выявили взаимосвязь между лунными завихрениями и рельефом местности
Наука

Ученые выявили взаимосвязь между лунными завихрениями и рельефом местности

10 ноября 2023 года, 14:26

Традиционно считалось, что лунные завихрения не зависят от топографических изменений, однако в новом исследовании, опубликованном в научном журнале The Planetary Science Journal, ученым удалось выявить связь между ними. Так, в частности, было установлено, что области с высоким альбедо, отличающиеся способностью отражать свет и находящиеся в районе Моря Мечты на обратной стороне Луны, имеют меньшую высоту, чем темные полосы между ними.

Лунные завихрения — это образования на спутнике Земли, которые характеризуются высоким альбедо и выглядят значительно ярче, чем окружающая их поверхность. Они встречаются как на темных ровных базальтовых равнинах, так и на ярких высокогорных ландшафтах. Большинство из них находятся рядом с областями высокой напряженности магнитного поля, но причины возникновения этих вихрей по-прежнему остаются загадкой. В то же время механизм их формирования является ключевым для понимания подвижности частиц лунного грунта и воздействия космической среды на поверхности планет.

«Каноническая» интерпретация лунных завихрений заключается в том, что топография не имеет никакого отношения к их местоположению или форме. Однако команда ученых обнаружила, что светлые участки этих образований в районе Моря Мечты находятся на 2-3 метра ниже, чем темные полосы между ними. К такому выводу специалисты пришли, сгенерировав и изучив топографические данные о завихрениях с более высоким разрешением, чем было выполнено ранее.

«В этой статье обнаруживается корреляция между областями завихрения и нижним рельефом внутри детали альбедо Рейнер Гамма. Обнаружение взаимосвязи с топографией в одном месте завихрения может быть просто случайностью, но ее трудно игнорировать в двух совершенно разных областях завихрения, особенно потому, что Райнер Гамма — архетипический лунный вихрь», — объяснил старший научный сотрудник Института планетарных наук Джон Вейрих.

Группа ученых выяснила, что светлые области примерно на четыре метра ниже темных участков детали альбедо Рейнер Гамма. «Однако все не так просто, поскольку светлые области равномерно расположены ниже, чем темные. Если бы это было так, то эту взаимосвязь между топографией и завихрением было бы легко продемонстрировать, сравнив карту высот с изображением завихрения. Но взаимосвязь видна только тогда, когда мы сравниваем среднюю высоту светлых областей и среднюю высоту темных областей», — говорится в статье.

Для определения рельефа поверхности исследователи во главе с Вейрихом изучили множество снимков с камеры Lunar Reconnaissance Orbiter (LROC), а после этого применили алгоритм для классификации завихрений на светлые и темные области. Они также определили переходные области, обозначив их как диффузно-вихревую единицу. Кроме того, ученые применили программный комплекс стереофотоклинометрии SPC, который использует изображения поверхности с космических аппаратов и сочетает стереоизображение и фотоклинометрию для определения высоты поверхности.

Затем вихревые единицы, определенные алгоритмами машинного обучения, сравнивались с топографией, полученной SPC, чтобы статистически определить, существуют ли корреляции по высоте. «Поскольку у нас нет полного представления о том, как образовались эти завихрения, мы не до конца понимаем историю, которую они могут рассказать нам о Луне. Их формирование может включать комбинацию хорошо изученных процессов, взаимодействующих друг с другом, или неизвестный в настоящее время процесс. Необычные объекты или явления иногда являются ключом к получению более глубоких знаний, и по этой причине лунные завихрения очень интригуют», — резюмировал Вейрих.