Лунная дихотомия: почему кратеры на полюсах Луны разной глубины

Учёные из ГЕОХИ РАН совместно с индийскими коллегами выяснили, что различия в относительной глубине кратеров между северным и южным полюсами Луны обусловлены разными геологическими процессами, а не наличием водяного льда. Более точный анализ показал, что толщина ледяных отложений недостаточна для заметного изменения морфологии кратеров.

В исследовании, опубликованном в The Planetary Science Journal, специалисты проанализировали отношение глубины кратера к его диаметру (d/D) в полярных областях Луны. Ранее считалось, что уменьшение этого показателя к южному полюсу связано с заполнением кратеров водяным льдом. Однако новая работа, основанная на обновлённом каталоге лунных кратеров, показала, что кратеры с признаками льда имеют такие же значения d/D, как и хорошо освещённые образования аналогичного диаметра.

По словам главного научного сотрудника лаборатории сравнительной планетологии ГЕОХИ РАН Александра Базилевского, более точный анализ выявил, что значения d/D в южной полярной области почти постоянны, а не уменьшаются к полюсу, как считалось ранее. Это ставит под сомнение роль водяного льда как главного фактора деградации кратеров на юге Луны. В настоящее время толщина ледяных отложений недостаточна для измеримого эффекта, хотя в отдельных случаях заполнение кратера льдом вполне возможно.

Авторы связывают наблюдаемую асимметрию с различной геологической историей полушарий. Северная полярная область Луны подверглась крупномасштабной ударной переработке поверхности, в результате которой древние небольшие кратеры были погребены. В итоге там сохранились преимущественно морфологически более свежие формы с высокими значениями d/D. Южная же полярная область, напротив, характеризовалась постепенной деградацией рельефа без столь масштабных преобразований.

Исследование также показало, что кратеры, содержащие постоянно затенённые области и холодные ловушки, не демонстрируют уникальных закономерностей d/D по сравнению с общей популяцией кратеров. Это означает, что морфометрия кратеров не может служить надёжным самостоятельным индикатором наличия водяного льда. Для корректной интерпретации необходимо учитывать данные дистанционного зондирования и другие сведения о ледяных отложениях.

Полученные результаты важны для понимания эволюции лунной поверхности и оценок распространённости водяного льда в полярных регионах. Они также подчёркивают необходимость комплексного подхода при поиске ледяных ресурсов, которые рассматриваются как ключевой элемент будущих лунных миссий. Работа выполнена при сотрудничестве с Физической исследовательской лабораторией (Ахмедабад, Индия) и Университетом Кералы.