МОРФОМЕТРИЧЕСКИЙ КАТАЛОГ КРАТЕРОВ СЕВЕРНОЙ ПОЛЯРНОЙ ОБЛАСТИ ЛУНЫ

Н. А. Слодарж1, Ж. Ф. Родионова2
1 Уральский Федеральный Университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина
2 Государственный Астрономический Институт Московского Государственного Университета

Абстракт. Создан морфометрический каталог 2302 кратеров диаметром 10 км и более, расположенных в северной полярной области Луны (от 60°с.ш. до 90°с.ш.). Для каждого кратера на основе ЦМР с разрешением 120 м/пиксель, созданной по данным американского космического аппарата LRO, рассчитаны координаты, диаметры, глубина, углы наклона внешних и внутренних склонов, а также отношения глубины к диаметру.

Настоящая работа является продолжением опубликованного на сайте отдела Исследований Луны и планет ГАИШ МГУ (http://selena.sai.msu.ru) «Морфометрического каталога кратеров южной полярной области Луны» (1). В работе использована методика определения морфометрических параметров кратеров на основе цифровой модели рельефа (ЦМР) поверхности Луны, созданной по данным лазерного альтиметрирования КА «Lunar Reconnaissance Orbiter» (6, 7) с разрешением 120 м на пиксель.

Рис.1 ЦМР южной полярной области — Рис.1. Фрагмент Гипсометрической карты Луны (2) на северную полярную область

На рис.2. показана ЦМР на северную область Луны, ограниченную параллелью 60° с.ш. и выделенные с помощью программного пакета ArcGIS Desktop и дополнительного модуля CraterTools (3, 5) контуры кратеров диаметром 10 км и более. В результате был составлен Каталог морфометрических параметров 2302 кратеров северной полярной области Луны.

Рис. 2. ЦМР рельефа северной полярной области Луны с выделенными кратерами диаметром 10 км и более

Для каждого кратера были созданы буферные зоны: одна диаметром, равным 50% диаметра кратера, чтобы покрыть его дно, и два кольца внутри и снаружи гребня вала, каждое толщиной равной 2% диаметра кратера; для измерений углов склонов буферные зоны составляли 10% от диаметра кратера для внутреннего склона и толщиной 15% для внешнего склона.

Рис.3. Пример выделения буферных зон для каждого кратера

В Морфометрическом каталоге кратеров северной полярной области для каждого кратера были рассчитаны следующие параметры: широта и долгота центра, диаметр, углы внутреннего и внешнего склонов по сторонам света, средние углы склонов, максимальные и минимальные высотные отметки дна, вала, и значения глубины; отношение максимальной глубины к диаметру. Для определения названий кратеров использовался сайт американской геологической службы http://planetarynames.wr.usgs.gov и листы карты США масштаба 1:1 000 000 с №1 по № 18 (4).

Таблица 1. Образец Морфометрического каталога кратеров северной полярной области (NORTH POLE FINAL.exls) — Таблица 1. Образец Морфометрического каталога кратеров северной полярной области
(NORTH POLE FINAL.exls)

Рис.4. Гистограммы распределения количества кратеров в зависимости от диаметров в северной полярной области

Средняя плотность кратеров в этой области – 928 кратеров на 1 млн км2. В южной полярной области расположено вдвое меньше кратеров диаметром от 10 до 20 км (рис.5.).

Рис.5. Гистограммы распределения количества кратеров в зависимости от диаметров в южной полярной области

Рис.6. Зависимость глубины кратеров от диаметров в северной полярной области

Кратеры с соотношением d/D = 0,2 имеют четкий хорошо сохранившийся вал, с соотношением d/D = 0,1 имеют сглаженный вал, кратеры с соотношением d/D < 0,1 как правило имеют разрушенный вал.

Рис.7. Распределение кратеров в зависимости от их размеров (crater size-frequency distribution) в программе CraterStats 2 (5)

Возраст поверхностей приполярных областей, рассчитанный через накопленную (кумулятивную) частоту распределения, составляет (4,30 ± 0,02) млрд лет.

Литература.

1. Слодарж Н.А., Родионова Ж.Ф., Левицкая Т.И. Морфометрический каталог кратеров южной полярной области Луны. 2020. http://selena.sai.msu.ru
2. Гипсометрическая карта Луны. Составитель: Гришакина Е.А., Редакторы: Лазарев Е.Н., Родионова Ж.Ф., Главный редактор: Шевченко В.В. 2016 г.
3. Planetary surface dating from crater size–frequency distribution measurements: Spatial randomness and clustering / G. G. Michael, T. Platz, T. Kneissl et al // Icarus. – 2012. – N 218. – P. 169–177.
4. 1:1 Million-Scale Maps of the Moon // Gazetteer of Planetary Nomenclature. – URL: https://planetarynames.wr.usgs.gov/Page/Moon1to1MAtlas (дата обращения: 18.09.2019).
5. Craterstats // Freie Universität Berlin. – URL: https://www.geo.fu-berlin.de/en/geol/fachrichtungen/planet/software/_content/software/craterstats.html (дата обра-щения: 01.05.2020).
6. Lunar Orbiter Laser Altimeter Erwan Mazarico, Dave Smith, Mike Barker, and the LOLA Science Team LPSC 2015 2015.03.15 LRO Data Workshop, LPSC 2015 March 15, 2015
7. LOLA PDS Data Node . – http://imbrium.mit.edu/ (дата обращения: 14.09.2019).
https://www.geo.fu-berlin.de/en/geol/fachrichtungen/planet/software/index.html

Скачать каталог: NORTH POLE FINAL.xlsx