Первая общая геологическая карта Луны

В апреле 2020 года Геологическая служба США выпустила первую геологическую карту Луны с полным покрытием её поверхности. В основу положен материал геологических карт различных районов, составленных по данным станций «Аполлон» и современные спутниковые данные. «Единая геологическая карта Луны» масштаба 1 : 5 000 000 содержит несколько десятков стратиграфических единиц (кратеры, «моря», «равнины» и др.), принадлежащих пяти основным эпохам геологической истории Луны.

Для разработки полной карты, охватывающей всю лунную поверхность использовались шесть геологических карт регионального покрытия, созданных ещё в 1960-е годы в эпоху исследований Луны при помощи «Аполлонов». Этот картографический материал дополнен данными последних лет, полученными с различных спутников. Архивные карты переработаны и переведены в вид, позволяющий выполнить их интеграцию с современными данными. Предыдущим этапом работы был выпуск в 2013 году обновлённых версий этой серии «аполлоновских» карт для облегчения их согласования между собой и с современными средствами GIS. Для согласования наборов данных различного происхождения в качестве топоосновы используются цифровые карты лунного рельефа, полученные от различных спутников. Так, экваториальные области картированы в рамках японского проекта SELENE (Selenological and Engineering Explorer), а для полярных областей используются данные лазерной альтиметрии лунной орбитальной станции NASA Lunar Reconnaissance Orbiter.

Кадр из фильма «Путешествие на Луну» («Le Voyage dans la Lune»), 1902 г., George Méliès. Первичное геологическое районирование лунной поверхности выделяет хорошо различимые с Земли элементы: «моря» (maria) — участки тёмного цвета, кратеры и светлые участки — «горы». Моря — это понижения в рельефе, как правило, залитые базальтовой лавой разного возраста, то есть составленные тёмными силикатными минералами, на возвышенностях преобладают «светлые» силикаты типа плагиоклазов, отсюда и видимые даже без телескопа различия в отражающей способности («лицо на Луне»). Моря покрывают 40% видимой стороны Луны, но практически отсутствуют на обратной, что, вероятно, связано с приливным действием Земли, однако удовлетворительного объяснения этой закономерности до сих пор нет. Соответственно многочисленные кратеры на Луне имеют возраст от 3—4 миллиардов лет до недавних.

На картирование поверхности Луны нацелен ряд современных космических проектов. При этом часто упор делается на создание карты рельефа по данным радарной съёмки с изучением геологического строения при помощи спектроскопии — например, индийский проект «Чандраян». Однако геологическая карта включает не только сведения по составу пород, но и взаимоотношения между ними по времени образования, то есть стратиграфию и геохронологию. Доставленные с Луны образцы породы часто позволяют определить их возраст радиоизотопными методами, однако из большинства районов образцы отсутствуют, поэтому для создания геологической карты по разным признакам определяется их относительный возраст, то есть выделяются «более старые»/«более молодые» породы и структуры так же, как это делается в обычной геологии на Земле.

    Существенная информация, которую считывают с геологической карты — это относительный возраст пород на разных участках. Как правило, геологические карты Земли показывают разделение её фанерозойской геологической истории (последние 550 миллионов лет, которые можно исследовать по ископаемым остаткам) на периоды длительностью несколько десятков миллионов лет, которые кодируются на картах стандартными цветами. Эпохи до фанерозоя (архей, протерозой) выделяются по другим признакам и с гораздо меньшей точностью: каждая из докембрийских эр (палеоахей, мезоархей и т. д.) сопоставима по длительности со всем фанерозоем.

    Море Влажности (Mare Humorum). Рис. 1875 г. É.Trouvelot. Для космических тел первичное разделение по относительному возрасту можно выполнить по плотности метеоритных кратеров и их взаимному размещению: на более молодых участках кратеров меньше, чем на древних, более современные импактные структуры накладываются поверх древних и т.д. Например, на Марсе по этому признаку выделяют всего три геологических эпохи, две из которых закончились около трёх миллиардов лет назад (см. статью на сайте). Для Луны оказалось возможным провести более детальную разбивку, выделив пять геологических периодов. Здесь стратиграфическую последовательность определяют по особенностям строения кратеров в разные эпохи, «яркости» выброшенного материала (более древние породы тускнеют из-за космического выветривания), интенсивности лунного вулканизма и некоторым другим общим признакам. Но и самый молодой из периодов, коперниковский (по названию характерного кратера этой эпохи), начался более миллиарда лет назад, то есть почти вдвое по длительности превосходит фанерозойскую эру на Земле.

Фрагмент геологической карты Луны. Самые молодые отложения — коперниканские и эратосфенские кратеры (Cc, Ec, жёлтый цвет). В центре — в основном имбрийские долины (серый цвет, Ip) и кратеры (оттенки синего, Ic). Оттенки красного цвета — базальтовые «моря», в основном имбрийские (Im, Id) и более молодые эратосфенские (Em). NASA/GSFC/USGS.

На итоговой Единой геологической карте Луны (Unified Geologic Map of the Moon), подготовленной в масштабе 1 : 5 000 000 (в 1 сантиметре 50 километров) стандартными цветами выделены пять лунных геологических периодов, то есть донектарский, нектарский, имбрийский, эратосфенский и коперниковский. Каждый из периодов разделяется на несколько единиц в соответствии с составом пород и особенностями рельефа, то есть почти везде выделяются знакомые геолого-геоморфологические элементы — кратеры, равнины (plains), земли (terrae), отличающиеся по свойствам пород. Всего на объединённой карте различаются 43 стратиграфических единицы, разбитые по периодам. Карта находится в открытом доступе на сайте Геологической службы США (USGS) в растровых форматах и как набор векторных слоёв для программ GIS. Самая последняя версия выпущена в апреле 2020 года и была анонсирована для ежегодной 51-й Конференции по селенологии и планетологии (51-st Lunar and Planetary Science Conference, отложенной из-за эпидемии).

Полная геологическая карта Луны в таком формате выпущена впервые. Это итог работы по согласованию наборов данных и картографического материала различного происхождения и точности, включая карты 50-летней давности. Она обеспечивает унифицированное описание состава и возраста пород на всей лунной поверхности в будущем вне зависимости от района или методов исследования.

Источник: 22century.ru

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий

Вы должны быть авторизованы, чтобы разместить комментарий.