В новом исследовании авторы выяснили, что лунные кратеры не только прилегают к многокилометровым пещерам на Луне, но и содержат тоннели, проходящие вглубь.
До лунной высадки земная наука считала Луну сухим местом с ограниченными возможностями для исследований и создания баз. Привезенный в 1960-1970-х годов лунный грунт существенно изменил это представление: выяснилось, что спутник нашей планеты образовался иначе, чем полагали ранее.
Сегодня очевидно, что лишь на поверхности Луны имеется сто миллиардов тонн ледяной воды. мультиимпактной теорииНиколай Горький — более распространенный вид, под толстым слоем вечной мерзлоты могут быть линзы из жидкой воды.
Исследование зон вечной тени у полюсов затруднено: температуры там часто опускаются ниже минус двадцати градусов Цельсия, а современные скафандры не рассчитаны на работу в таких условиях. Реализация базы в такой зоне также сложна — многие механизмы плохо функционируют при подобных температурах.
Существует разумная альтернатива — лавовые трубки. Радары искусственных спутников обнаружили, что эти лунные пещеры протягиваются на десятки километров и могут иметь сотни метров или километр в поперечнике. Там предположительно находится водяной лед, а температура около минус 20 градусов — подходящая для техники. В течение долгого времени оставалось непонятно, есть ли вход в эти пещеры, или же так называемые окна (ямки на лунной поверхности рядом с такими пещерами) — просто провалы, близкие к ним, но не связанные напрямую.
Теперь группа ученых опубликовала в журнале Nature AstronomyРабота решает этот вопрос по крайней мере для одной, вероятнее всего самой известной, ямы. Учёные применили радиолокационные данные с Lunar Reconnaissance Orbiter, искусственного спутника Луны, запущенного НАСА в 2009 году.
Авторы новой статьи указали на невысокую разрешающую способность бортового радара Lunar Reconnaissance Orbiter: один пиксель его радиолокационных снимков равен примерно 15 на 30 метрам. Это позволяет оценивать только ямы диаметром более 80 метров. Кроме того, орбита спутника расположена таким образом, что подавляющее большинство из 200 известных круглых лунных кратеров видно под неудачным углом, не дающим понять, есть ли в них тоннели, ведущие вниз.
Для провала в Море Спокойствия, в приэкваториальной части северного полушария Луны, бортовой радар предоставил достаточный объем данных. Заметно большая яркость была отмечена на радаре западной части ямы. Для получения максимально точного результата из данных с таким умеренным разрешением исследователи построили трехмерные модели внутренних слоёв ямы и сравнили радиолокационное отражение, вычисленное для результатов такого моделирования, с данными, полученными Lunar Reconnaissance Orbiter.
Самым вероятным вариантом является наличие в западной части ямы тоннеля на глубине 130-170 метров от поверхности. Длина его составляет 30-80 метров, ширина — около 45 метров. Сложно определить угол наклона дна: он может варьироваться от нуля до 55 градусов.
Авторы исследования заявили, что подобные образования, возможно, встречаются часто. На сегодняшний день известно около двухсот таких кратеров на Луне. 100-метровый провал в Море Спокойствия потенциально самый интересный, потому что его края наименее разрушены. Соответственно, минимальна вероятность блокировки тоннеля продуктами обрушения. С большой вероятностью он ведет к еще более крупной лавовой трубе.
В районах лунных морей могут появиться лунные базы, так как температура на дне ям стабильна и близка к арктической. Из-за того, что лавовые трубки образовались вулканическими процессами, база в таких местах поможет продвинуть понимание геологии других небесных тел.
На Марсе обнаружены аналогичные структуры (ямы, похожие на вероятные лавовые трубки), их около тысячи. С помощью подобных методик радарного исследования можно обнаружить подходящие для баз места и на этой планете.