Кратер вічної тіні

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Кратер Ерлангер на Місяці є зразком кратера вічної тіні.

Кратер вічної тіні — це заглиблення на тілі в Сонячній системі, усередині якого знаходиться точка, яка завжди знаходиться в темряві[1][2].

Станом на 2019 рік відомо про 324 постійно затінені області на Місяці[3]. Такі області також існують на Меркурії[4] і Церері[5].

Розташування[ред. | ред. код]

Такі кратери повинні розташовуватись у високих широтах (біля полюсу[en]) і на тілах з дуже маленьким нахилом осі. На Місяці нахил осі близько 1,5°; на Меркурії — 0,03°[6]; а на Церері близько 4°[7].

На Місяці постійна тінь може існувати на широтах не нижче 58°; приблизно 50 вічно затінених регіонів знаходиться у проміжку 58—65° широти на обох півкулях Місяця[8].

Сукупна площа постійно затінених областей Місяця становить близько 31 тис. км2; більше половини припадає на південну півкулю[9].

Умови всередині кратерів[ред. | ред. код]

Кратери вічної тіні можуть бути корисними для дослідження космосу та колонізації, оскільки вони зберігають джерела водяного льоду[10], який можна перетворити на питну воду, придатний для дихання кисень і ракетне паливо[11]. Кілька таких кратерів демонструють ознаки водяного льоду всередині, включаючи кратери Рождественський[12] і Кабео[13] на Місяці та кратер Джулінг на Церері[14]. Інші леткі речовини, крім води, також можуть бути захоплені в таких кратерах, наприклад ртуть[15]. Крім того, місія LCROSS знайшла самородне срібло та золото в постійно затінених кратерах на Місяці, які, ймовірно, принесені туди електростатичним переносом пилу, а також деякі непереконливі докази наявності платини. За даними LCROSS, вміст золота в ґрунті становив 0,52 %, а ртуті — 0,39 %. Цей високий вміст ртуті був відзначений як можлива небезпека для здоров'я від води, отриманої з постійно затінених кратерів[16].

Кратери можуть також накопичувати незвично високі концентрації гелію-3[17].

Аналіз економічної ситуації показує, що видобуток палива в кратерах може стати прибутковим комерційним підприємством[en][18].

Місячний кратер Шеклтон, зображений земним радаром

У деяких випадках поруч знаходяться піки вічного світла, що може бути вигідним для виробництва сонячної енергії. Наприклад, біля кратера Шеклтон є дві вершини, які освітлені разом ~94 % місячного року.[19]

Постійно затінені області мають стабільну температуру поверхні. На Місяці температура коливається десь на рівні 50 Кельвінів або нижче[20]. Інша оцінка температури становить від 25 К до 70 К[21]. Низькі температури роблять ці регіони бажаними місцями для майбутніх інфрачервоних телескопів[22][11].

З іншого боку, комп'ютерне моделювання показує, що потужні сонячні бурі можуть заряджати ґрунт у постійно затінених регіонах поблизу місячних полюсів і, можливо, створювати «іскри», які можуть випаровувати та розплавляти ґрунт[23][24].

Існують інші унікальні проблеми таких регіонів: темне середовище, яке обмежує здатність марсоходів сприймати оточення, кріогенний реголіт, по якому важко рухатися, і перебої у зв'язку[25].

Планетарний захист[ред. | ред. код]

У 2020 році НАСА присвоїло постійно затіненим регіонам Місяця статус «чутливого місцезнаходження», щоб уникнути їх забруднення[26]. Інститут SETI● має контракт на управління заходами планетарного захисту[en] для НАСА[27].

Список[ред. | ред. код]

Комп’ютерні візуалізації деяких постійно затінених регіонів
Південний полюс Місяця
Північна півкуля Церери

Нижче наведено неповний список таких кратерів:

Місяць[ред. | ред. код]

Меркурій[ред. | ред. код]

Церера[5][ред. | ред. код]

Дослідницькі місії[ред. | ред. код]

Минулі[ред. | ред. код]

2009 року LCROSS відправив ударник у кратер Кабео, що призвело до виявлення води у викинутому матеріалі[13].

2012 року проєкт Lyman Alpha Mapping на борту Lunar Reconnaissance Orbiter НАСА виявив, що постійно затінені області мають пористу, порошкоподібну поверхню, що вказує на наявність водяного льоду[36].

2018 року аналіз результатів Moon Mineralogy Mapper підтвердив існування відкладень водяного льоду в постійно затінених кратерах і тріщинах, з більшою кількістю біля південного полюса[10].

Поточні[ред. | ред. код]

Lunar Flashlight[en] був запущений у грудні 2022 року додатковим корисним навантаженням для місії Hakuto-R Mission 1[en][37][38].

Створено камеру під назвою ShadowCam[en], яка здатна робити зображення з високою роздільною здатністю постійно затінених областей. Це прилад НАСА, який літає на борту місячного орбітального апарату Korea Pathfinder Lunar Orbiter[en] (KPLO) з 2022 року[21].

Місія Міжнародної місячної обсерваторії[en] передбачає посадку біля кратера Малаперт[39].

Див. також[ред. | ред. код]

Примітки[ред. | ред. код]

  1. ↑ LUNAR RECONNAISSANCE ORBITER: Permanently Shadowed Regions on the Moon (PDF). lunar.gsfc.nasa.gov (англ.). National Aeronautics and Space Administration. Архів (PDF) оригіналу за 25 August 2014. Процитовано 5 грудня 2022.
  2. ↑ GMS: The Moon's Permanently Shadowed Regions. 6 березня 2013.
  3. ↑ Permanently Shadowed Regions Atlas | Lunar Reconnaissance Orbiter Camera.
  4. ↑ Permanently shadowed, radar-bright regions on Mercury.
  5. ↑ а б Schorghofer, Norbert; Mazarico, Erwan; Platz, Thomas; Preusker, Frank; Schröder, Stefan E.; Raymond, Carol A.; Russell, Christopher T. (2016). The permanently shadowed regions of dwarf planet Ceres. Geophysical Research Letters. 43 (13): 6783—6789. Bibcode:2016GeoRL..43.6783S. doi:10.1002/2016GL069368.
  6. ↑ Planetary Fact Sheets, at http://nssdc.gsfc.nasa.gov
  7. ↑ Schorghofer, N.; Mazarico, E.; Platz, T.; Preusker, F.; Schröder, S. E.; Raymond, C. A.; Russell, C. T. (6 липня 2016). The permanently shadowed regions of dwarf planet Ceres. Geophysical Research Letters. 43 (13): 6783—6789. Bibcode:2016GeoRL..43.6783S. doi:10.1002/2016GL069368.
  8. ↑ Bussey, D. B. J.; Cahill, J. T. S.; McGovern, J. A.; Spudis, P. D. (1 вересня 2012). A Global Catalogue of Lunar Permanently Shadowed Regions (PDF). EPSC Abstracts (англ.). 7. Bibcode:2012epsc.conf..756B. Процитовано 5 грудня 2022.
  9. ↑ Crawford, Ian (2015). Lunar Resources: A Review. Progress in Physical Geography. 39 (2): 137—167. arXiv:1410.6865. Bibcode:2015PrPhG..39..137C. doi:10.1177/0309133314567585.
  10. ↑ а б Water Ice Confirmed on the Surface of the Moon for the 1st Time!. Space.com. 21 серпня 2018.
  11. ↑ а б в Moon Mountain Seen as Prime Real Estate. www.space.com. Архів оригіналу за 13 February 2006. Процитовано 12 січня 2022.
  12. ↑ Mitchell, Julie (2017). Investigations of Water-Bearing Environments on the Moon and Mars. Bibcode:2017PhDT.......229M.
  13. ↑ а б LCROSS Mission Finds Water - Planetary News | the Planetary Society. www.planetary.org. Архів оригіналу за 22 January 2010. Процитовано 12 січня 2022.
  14. ↑ NASA Dawn Reveals Recent Changes in Ceres' Surface. 14 березня 2018. Архів оригіналу за 19 лютого 2021. Процитовано 2 березня 2024.
  15. ↑ Reed Jr., George W. (1999). Don't drink the water. Meteoritics & Planetary Science. 34 (5): 809—811. Bibcode:1999M&PS...34..809R. doi:10.1111/j.1945-5100.1999.tb01394.x.
  16. ↑ Platts, Warren J.; Boucher, Dale; Gladstone, G. Randall (12 грудня 2013). Prospecting for Native Metals in Lunar Polar Craters. 7th Symposium on Space Resource Utilization. doi:10.2514/6.2014-0338. ISBN 978-1-62410-315-5.
  17. ↑ Cocks, F. H. (2010). 3He in permanently shadowed lunar polar surfaces. Icarus. 206 (2): 778—779. Bibcode:2010Icar..206..778C. doi:10.1016/j.icarus.2009.12.032.
  18. ↑ Sowers, George F.; Dreyer, Christopher B. (2019). Ice Mining in Lunar Permanently Shadowed Regions. New Space. 7 (4): 235—244. Bibcode:2019NewSp...7..235S. doi:10.1089/space.2019.0002.
  19. ↑ Bussey D. B. J., McGovern J. A., Spudis P. D., Neish C. D., Noda H., Ishihara Y., Sørensen S.-A. (2010). Illumination conditions of the south pole of the Moon derived using Kaguya topography. Icarus. 208 (2): 558—564. Bibcode:2010Icar..208..558B. doi:10.1016/j.icarus.2010.03.028.
  20. ↑ а б Eternal Darkness Near the North Pole | Lunar Reconnaissance Orbiter Camera.
  21. ↑ а б в Casting Light on Permanently Shadowed Regions | Lunar Reconnaissance Orbiter Camera.
  22. ↑ Liquid Mirror Telescopes on the Moon | Science Mission Directorate. Архів оригіналу за 23 березня 2011. Процитовано 8 серпня 2020.
  23. ↑ Solar Storms Could Spark Soils at Moon's Poles.
  24. ↑ Jordan, A. P.; Stubbs, T. J.; Wilson, J. K.; Schwadron, N. A.; Spence, H. E.; Joyce, C. J. (2014). Deep dielectric charging of regolith within the Moon's permanently shadowed regions. Journal of Geophysical Research: Planets. 119 (8): 1806—1821. Bibcode:2014JGRE..119.1806J. doi:10.1002/2014JE004648.
  25. ↑ Roving in the Permanently Shadowed Regions of Planetary Bodies. 4 грудня 2014.{{cite web}}: Обслуговування CS1: Сторінки з параметром url-status, але без параметра archive-url (посилання)
  26. ↑ NASA issues new guidelines to protect the Moon and Mars from Earth's germs | Business Insider India. www.businessinsider.in. Архів оригіналу за 14 серпня 2020.
  27. ↑ NASA Awards SETI Institute Contract for Planetary Protection Support - NASA.
  28. ↑ а б Sanin, A. B.; Mitrofanov, I. G.; Litvak, M. L.; Malakhov, A.; Boynton, W. V.; Chin, G.; Droege, G.; Evans, L. G.; Garvin, J. (2012). Testing lunar permanently shadowed regions for water ice: LEND results from LRO. Journal of Geophysical Research: Planets. 117: n/a. Bibcode:2012JGRE..117.0H26S. doi:10.1029/2011JE003971. {{cite journal}}: |hdl-access= вимагає |hdl= (довідка)
  29. ↑ L. J. Harcke та ін. (2001). Radar Imaging of Mercury's North and South Poles at 3.5 cm Wavelength (PDF). Workshop on Mercury: Space Environment, Surface, and Interior (1097): 36. Bibcode:2001mses.conf...36H.
  30. ↑ J. K. Harmon та ін. (1994). Radar mapping of Mercury's polar anomalies. Nature. 369 (6477): 213—215. Bibcode:1994Natur.369..213H. doi:10.1038/369213a0.
  31. ↑ Ice on Mercury. NASA. Процитовано 13 серпня 2016.
  32. ↑ NASA - Eternal Darkness of Petronius Crater.
  33. ↑ New evidence for surface water ice in small‐scale cold traps and in three large craters at the north polar region of Mercury from the Mercury Laser Altimeter, Ariel N. Deutsch, Gregory A. Neumann, James W. Head. 14 September 2017. Geophysical Research Letters, Volume 44, Issue 18. doi.org/10.1002/2017GL074723
  34. ↑ Permanently Shaded Polar Craters. NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington/National Astronomy and Ionosphere Center, Arecibo Observatory. 15 листопада 2012. Архів оригіналу за 30 November 2012. Процитовано 20 липня 2021.
  35. ↑ Juling Crater's Shadow. Jet Propulsion Laboratory.
  36. ↑ Shadows of the Moon Hide 'Fluffy' Dirt & Water Ice. Space.com. 19 січня 2012.
  37. ↑ NASA is Studying How to Mine the Moon for Water. Space.com. 9 жовтня 2014.
  38. ↑ NASA's large SLS rocket unlikely to fly before at least late 2021. 17 липня 2019.
  39. ↑ International Lunar Observatory to offer a new astrophysical perspective. 12 серпня 2017.

Посилання[ред. | ред. код]

Отримано з https://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=Кратер_вічної_тіні&oldid=42363863