Мозаика из изображений камеры Lunar Reconnaissance Orbiter (LROC), показывающая лунный вихрь Райнер Гамма. «Глаз» водоворота можно увидеть в центре слева, в то время как другие яркие отметины водоворота простираются в нижний левый и верхний правый угол изображения. Фото: НАСА/Центр космических полетов Годдарда/Университет штата Аризона.
Традиционно считалось, что на лунные вихри не влияют топографические изменения, но новое исследование показывает корреляцию между ними. Лунные водовороты — это отметки с высоким альбедо на Луне, которые встречаются как на море — темных, ровных базальтовых равнинах, так и на ярких горных ландшафтах; их происхождение остается предметом споров.
«Каноническая интерпретация лунных вихрей заключается в том, что топография не имеет никакого отношения к местоположению или форме вихрей. Однако Доминг и др. обнаружили, что яркие области лунных вихрей в Море Ингений имеют меньшую высоту, чем темные полосы между ними.
Они пришли к такому выводу, создав и исследовав топографические данные лунных вихрей с более высоким разрешением, чем это делалось ранее (т.е. менее метра)», — сказал Джон Вейрих, старший научный сотрудник Института планетарных наук и ведущий автор книги «Поиск Топографические корреляции внутри гамма-вихря Райнера», опубликованный в журнале Planetary Science Journal. Соавторами являются Дебора Л. Доминг из PSI, Фрэнк К. Чуанг, Аманда А. Сикафуз, Мэтью Д. Ричардсон, Эрик Э. Палмер и Роберт В. Гаскелл. .
На Луне есть области, где контрастирующие яркие и темные отметины словно петляют по поверхности; эти отметки, известные как завитки, определяются широкими яркими областями с завитками, разделенными более темными полосами вне вихрей. По словам Доминге и др., механизм их образования уже давно обсуждается и является ключевым для понимания обработки лунной поверхности, подвижности частиц лунного грунта и воздействия космической среды на поверхности планет. (2022).
«Эта статья основана на выводах Доминге и др., используя те же методы, и обнаруживает аналогичную корреляцию между областями вихря и нижней топографией внутри вихря Райнера Гамма. Обнаружение взаимосвязи с топографией в одном месте вихря может быть просто случайностью. Это особенно трудно игнорировать, потому что Райнер Гамма — это архетипический лунный водоворот», — сказал Вейрих.
«Доминг и др. обнаружили, что яркие области находятся на 2–3 метра ниже темных областей в лунном водовороте Mare Ingenii. В этой статье мы изучали Райнера Гамму и обнаружили, что яркие области примерно на 4 метра ниже темных областей», — Вейрих. сказал.
«Однако это не так просто, поскольку яркие области равномерно ниже темных. Если бы это было так, связь между топографией и водоворотом было бы легко продемонстрировать, сравнив карту высот с изображением водоворота. эта связь видна только тогда, когда мы сравниваем среднюю высоту светлых областей и среднюю высоту темных областей».
Вейрих использовал множество изображений с камеры Lunar Reconnaissance Orbiter (LROC) вместе с пакетом программного обеспечения Stereophotoclinometry (SPC), чтобы определить топографию поверхности.
Соавторы Чуанг и Ричардсон использовали инструменты машинного обучения на подмножестве изображений LROC, чтобы применить объективный алгоритм для классификации вихря на яркие области, называемые блоками с вихрем, и темные области, называемые невихревыми. Они также определили переходные/промежуточные области, которые они назвали единицей диффузного вихря. Свои выводы они опубликовали в более ранней статье.
SPC — это пакет программного обеспечения, который использует изображения поверхности, полученные с космических аппаратов, и объединяет стереоизображения и фотоклинометрию для определения высоты поверхности. Единицы завихрения, определенные алгоритмами машинного обучения, затем сравнивались с топографией, полученной SPC, чтобы статистически определить, существуют ли корреляции по высоте, и если да, то в чем разница.
«Лунные вихри вызвали интерес учёных с момента их открытия, отчасти потому, что научное сообщество до конца не понимает, как они образовались. Существует множество гипотез о процессе их формирования. У каждой гипотезы есть наблюдения, подтверждающие её, но есть и другие наблюдения. это противоречит им», — сказал Вейрих.
«Поскольку у нас нет полного понимания того, как образовались эти водовороты, мы не до конца понимаем историю, которую они могут рассказать нам о Луне. Их формирование может включать в себя комбинацию хорошо понятных процессов, взаимодействующих друг с другом, или пока неизвестную процесс. Необычные объекты или явления иногда являются ключом к получению более глубоких знаний, и по этой причине лунные вихри очень интригуют. И то, что они выглядят действительно круто».
Информация от: Институтом планетарных наук.
