Biegun południowy – dorzecze Aitken - South Pole–Aitken basin

Biegun południowy – dorzecze Aitken
Aitken Kagu.jpg
Mapa topograficzna basenu Biegun Południowy-Aitken na podstawie danych Kaguya . Czerwony oznacza wysokie wzniesienie, fioletowy oznacza niskie wzniesienie. Fioletowo-szare eliptyczne pierścienie wyznaczają wewnętrzne i zewnętrzne ściany niecki. (Czarny pierścień to stary artefakt obrazu.)
Współrzędne 53°S 169°W / 53°S 169°W / -53; -169 Współrzędne: 53°S 169°W / 53°S 169°W / -53; -169
Średnica Około 2500 km (1600 mil)
Głębokość Między 6,2 a 8,2 km (3,9-5,1 mil)
Eponim Księżycowy biegun południowy
Aitken (krater)

Umywalka South Pole-Aitken (SPA Basin, / eɪ t k ɪ n / ) jest ogromny krater uderzeniowy na drugiej stronie Księżyca . Przy średnicy około 2500 km (1600 mil) i głębokości od 6,2 do 8,2 km (3,9-5,1 mil) jest to jeden z największych znanych kraterów uderzeniowych w Układzie Słonecznym . Jest to największy, najstarszy i najgłębszy basen rozpoznany na Księżycu . Nazwano go od dwóch cech po przeciwnych stronach basenu: krateru Aitken na północnym krańcu i księżycowego bieguna południowego na drugim końcu. Zewnętrzną krawędź tego basenu można zobaczyć z Ziemi jako ogromny łańcuch górski znajdujący się na południowym krańcu Księżyca, czasami nieformalnie nazywany "górami Leibnitza".

W dniu 3 stycznia 2019 r chang'e 4 , A chiński statek kosmiczny wylądował w basenie, a konkretnie w krater o nazwie Von Kármán . W maju 2019 roku naukowcy ogłosili, że w głębi krateru zidentyfikowano dużą masę materiału.

Odkrycie

Fotografia Apollo 8 przedstawiająca góry wzdłuż północnego obrzeża basenu

Istnienie gigantycznego basenu odległego podejrzewano już w 1962 r. na podstawie wczesnych obrazów sondy radzieckiej (mianowicie Luna 3 i Zond 3 ), ale dopiero w 1966 r. udostępniono szerokokątne zdjęcia wykonane przez amerykański program Lunar Orbiter- 7, że geolodzy rozpoznali jego prawdziwą wielkość. Dane z wysokościomierza laserowego uzyskane podczas misji Apollo 15 i 16 wykazały, że północna część tego basenu była bardzo głęboka, ale ponieważ dane te były dostępne tylko wzdłuż prawie równikowych torów naziemnych orbitujących modułów dowodzenia i obsługi , topografia reszty dorzecza pozostała nieznana. Mapa geologiczna ukazująca północną część tego basenu wraz z jej krawędzią została opublikowana w 1978 r. przez United States Geological Survey . Niewiele było wiadomo o basenie aż do lat 90., kiedy statek kosmiczny Galileo i Clementine odwiedziły Księżyc. Obrazy multispektralne uzyskane z tych misji wykazały, że basen ten zawiera więcej FeO i TiO 2 niż typowe wyżyny księżycowe, a zatem ma ciemniejszy wygląd. Po raz pierwszy zmapowano w całości topografię akwenu z wykorzystaniem danych z wysokościomierza i analizy par stereoobrazów wykonanych podczas misji Clementine. Ostatnio skład tego basenu został dodatkowo ograniczony przez analizę danych uzyskanych ze spektrometru promieniowania gamma znajdującego się na pokładzie misji Lunar Prospector .

Charakterystyka fizyczna

Dalsza strona Księżyca . Dorzecze Bieguna Południowego–Aitken to ciemniejszy obszar na dole tego obrazu.

Basen Biegun Południowy–Aitken jest największym, najgłębszym i najstarszym basenem rozpoznanym na Księżycu. Najniższe wzniesienia Księżyca (około -6000 m) znajdują się w basenie Bieguna Południowego-Aitken, a najwyższe szczyty (około +8000 m) znajdują się na północno-wschodnim obrzeżu tego basenu, które są czasami nazywane Górami Leibnitz. Ze względu na duże rozmiary tego basenu oczekuje się, że skorupa w tym miejscu będzie cieńsza niż zwykle w wyniku dużej ilości materiału, który został wydobyty w wyniku uderzenia. Mapy grubości skorupy ziemskiej zbudowane przy użyciu topografii Księżyca i pola grawitacyjnego wskazują na grubość około 30 km pod dnem tego basenu, w porównaniu z 60-80 km wokół niego i średnią globalną wynoszącą około 50 km.

Skład basenu, oszacowany na podstawie misji Galileo , Clementine i Lunar Prospector , wydaje się różnić od typowych regionów górskich. Co najważniejsze, żadna z próbek uzyskanych z amerykańskich misji Apollo i rosyjskiej Luny , ani garstka zidentyfikowanych meteorytów księżycowych nie ma porównywalnego składu. Dane orbitalne wskazują, że dno basenu ma nieco podwyższone obfitości żelaza, tytanu i toru. Pod względem mineralogicznym dno basenu jest znacznie bogatsze w klinopiroksen i ortopiroksen niż okoliczne wyżyny, które są w dużej mierze anortozytami . Istnieje kilka możliwości dla tej charakterystycznej sygnatury chemicznej: jedna jest taka, że ​​może po prostu reprezentować materiały niższej skorupy, które są nieco bogatsze w żelazo, tytan i tor niż górna skorupa; innym jest to, że skład odzwierciedla szerokie rozmieszczenie stawów bogatych w żelazo bazaltów , podobnych do tych, które tworzą maria księżycowa ; alternatywnie, skały w basenie mogłyby zawierać składnik z płaszcza księżycowego, gdyby basen został wykopany przez całą skorupę; i wreszcie, możliwe jest, że duża część powierzchni Księżyca otaczającej basen uległa stopieniu podczas zderzenia, a zróżnicowanie tej uderzeniowej blachy stopionej mogło spowodować dodatkowe anomalie geochemiczne. Sprawę komplikuje możliwość, że na anomalną sygnaturę geochemiczną basenu złożyło się kilka procesów. Ostatecznie pochodzenie anomalnego składu akwenu nie jest znane z całą pewnością i prawdopodobnie będzie wymagało przeprowadzenia próbnej misji powrotnej w celu ustalenia.

Początek

Możliwa konfiguracja statku kosmicznego do powrotu próbki z bieguna południowego do basenu Aitken. Na zdjęciu znajduje się po bliskiej stronie Księżyca.

Symulacje uderzeń prawie pionowych pokazują, że bolid powinien był wydobyć ogromne ilości materiałów płaszcza z głębokości nawet 200 km pod powierzchnią. Jednak dotychczasowe obserwacje nie faworyzują składu płaszcza tego basenu, a mapy grubości skorupy ziemskiej wydają się wskazywać na obecność około 10 kilometrów materiałów skorupy ziemskiej pod dnem tego basenu. To sugerowało niektórym, że basen nie został uformowany przez typowe uderzenie o dużej prędkości, ale mógł zamiast tego zostać utworzony przez pocisk o niskiej prędkości o średnicy około 200 km, który uderzył pod małym kątem (około 30 stopni lub mniej). i dlatego nie kopał zbyt głęboko w Księżyc. Przypuszczalne dowody na to pochodzą z wysokich wzniesień na północny wschód od obrzeża basenu Biegun Południowy-Aitken, które mogą reprezentować wyrzuty z tak ukośnego uderzenia. Teoria zderzeń uwzględniałaby również anomalie magnetyczne na Księżycu.

Zobacz też

Bibliografia

Cytowane referencje

Ogólne odniesienia

Zewnętrzne linki