Менрва (кратер)
Менрва на инфракрасной карте Титана
Менрва на инфракрасном снимке Титана (сделан «Кассини» 20 января 2008)
Менрва (лат. Menrva) — самый большой известный ударный кратер Титана[1][4]. Имеет диаметр 425±25 км[1] (по другим оценкам — около 440 км[5][6]), что делает её одним из крупнейших кратеров Солнечной системы. Находится на северо-западе тёмного региона Фенсал[7][8]; координаты центра — [3] Носит имя этрусской богини мудрости Менрвы[9], более известной под римским именем Минерва[10][11].
Менрву обычно интерпретируют как существенно эродированный двукольцевой бассейн[3][12][5]. На ней оставили заметный след ветер, создавший поля дюн, и метановые реки, проложившие сухие ныне русла[5][13][14]. Вероятно, Менрва довольно стара[6][12][5][15] и, по некоторым предположениям, даже входит в число древнейших сохранившихся деталей рельефа Титана[16][17]. Тем не менее это один из наиболее уверенно идентифицируемых ударных кратеров этого спутника[3].
Исследование и наименование
Менрва была открыта и идентифицирована как вероятная ударная структура по инфракрасным снимкам, сделанным космическим аппаратом «Кассини» в 2004 году[18][19][20]. Позже этот аппарат заснял её и своим радаром, что позволило точно установить её ударное происхождение[21]. Менрва и Синлап стали первыми кратерами Титана, запечатлёнными на радарных изображениях[22][12]. Разрешение этих снимков намного лучше, чем у большинства инфракрасных (до 300 м на пиксель[12]), но они охватывают Менрву не полностью. Первый раз она была заснята радаром 15 февраля 2005 года (кроме северной и крайней южной части), а второй — 20 июня 2011 (кроме западной половины и с худшим разрешением)[23][24]. Кроме того, 24 октября 2006 инструментом VIMS аппарата «Кассини» было получено инфракрасное изображение с высоким разрешением (сравнимым с разрешением радарных снимков) полосы поверхности шириной около 15 км, проходящей через северный край Менрвы с северо-запада на юго-восток[25][26]. Представляют интерес дальнейшие исследования кратера, в частности, создание карты высот и моделирование его геологической истории[1][12].
Современное имя этого объекта было утверждено Международным астрономическим союзом в 2006 году[9] согласно правилу называть кратеры Титана в честь богов мудрости разных народов[27]. До этого кратер был известен под неофициальным названием «Circus Maximus» (лат. Круг Величайший)[28][7][29][30], которое ему присвоил планетолог Джонатан Лунин после получения первого радарного снимка[21].
Общее описание
В центре Менрвы находится круглая яркая холмистая область диаметром около 200 км[31], содержащая в центре относительно гладкий участок[16]. Эту область окружает тёмное кольцо равнин шириной около 50 км[32][31] — «ров»[3][16]. За ним лежит яркий кольцевой вал диаметром 425±25[1] (по другим оценкам — около 440[5][6][3][17]) км. Выбросов, образованных при ударе, вокруг Менрвы не видно: вероятно, их уже стёрли последующие процессы[5][12] (по другой интерпретации снимков, некоторые признаки выбросов всё же есть[33][34]). На востоке к Менрве примыкает светлый участок площадью с сам кратер (что встречается и у других кратеров Титана[35]); вдвое меньший светлый участок граничит с юго-западной частью кратера. Оба этих участка пересечены яркими сухими руслами[3]. Менрва с окрестностями (как и ряд других кратеров Титана) выглядит ярким «островом» посреди обширных тёмных областей[36].
Вал Менрвы лучше сохранился в восточной части, чем в западной, что типично для кратеров Титана. Причина этой закономерности неизвестна[5][13]. Возможно, она связана с преобладанием на спутнике западных[37] ветров[13]. Кроме того, в центральной зоне кратера на радарных снимках прослеживается хуже выраженное[6][21] яркое кольцо диаметром 100 км[22][3] и, возможно, ещё одно кольцо диаметром около 170 км[3]. На этом основана интерпретация Менрвы как двукольцевого бассейна (к которым относится немало кратеров её размера на разных небесных телах)[3][12][16][4], но с этой интерпретацией согласны не все исследователи[1].
В рельефе Менрва выражена слабо[38][1][16]. Самая высокая точка её вала возвышается над самой низкой точкой днища на 500±100 м[1] (по другим данным — не менее 750 м[16]). Отношение этой разницы к диаметру составляет 0,0012±0,0003 (минимальное значение для известных кратеров Титана)[1]. Восточный участок вала Менрвы выше окружающих равнин на 300 м, центральная часть кратера — на 250 м, а «ров» — ниже на 200 м[3][16]. Довольно большая высота местности в центре указывает на то, что рельеф Менрвы был сглажен релаксацией ледяной коры Титана (что наблюдается и у кратеров других ледяных спутников), однако точно это не установлено[3][5][16].
По рельефу Менрва напоминает Гильгамеш — 590-километровый кратер на Ганимеде (одном из самых похожих на Титан тел Солнечной системы). Однако она более сглажена и не окружена кольцевыми обрывами. Возможно, это следствие эрозии и засыпания осадками — процессов, отсутствующих на Ганимеде[1]. В некоторых отношениях она похожа и на 280-километровый кратер Мид на Венере[21].
Менрва резко выделяется своим размером среди других кратеров Титана: она втрое больше второго по диаметру среди них (144-километрового кратера Форсети)[3][17]. Существование на Титане кратера такого размера накладывает ограничения на модели внутреннего строения и геологической истории спутника: подобный кратер не мог появиться при толщине твёрдой коры, существенно меньшей 100 км, хотя некоторые данные указывают на малую толщину коры Титана[6][7].
Возраст Менрвы неизвестен, но её сильная эродированность и большой размер указывают на то, что она относительно стара[6][12][7]. Вероятно, ей сотни миллионов или даже миллиарды лет[17][15]. С другой стороны, если бы она была очень старой, она была бы уже полностью разрушена эрозией. Исходя из концентрации кратеров на Титане, максимальный срок существования крупных кратеров с заметным рельефом (и, соответственно, их максимальный возможный возраст) оценивают в 0,3–1,2 млрд лет[17].
Характер местности
Более древних, чем Менрва, деталей рельефа в её окрестностях не обнаружено (кроме равнин[6]), зато широко распространены более молодые. Там есть следы работы ветра и жидкости — поля́ дюн и речные русла[5][4]. Дюны на радарных снимках выглядят тёмными, а русла — светлыми. Немалую часть площади дна кратера занимают равнины без заметных деталей — возможно, следствие былых затоплений[34][21][12]. Проявлений криовулканизма или тектоники по соседству с Менрвой не обнаружено[5]. Однако в 400 км восточнее () есть возможный криовулкан. Это 8-километровое яркое пятно, от которого на северо-восток тянется примерно 150-километровый яркий «язык»[25][39][40].
Местность, на которой расположена Менрва, судя по направлению речных русел, имеет уклон на северо-восток[22][13][3]. Судя по наличию у этих русел меандров, этот уклон невелик[13]. По альтиметрическим данным его оценивают в 0,1 % (1 м на 1 км), однако эти данные есть лишь для небольшой части Менрвы и окрестностей[38]. Климат этой местности, судя по наличию дюн и некоторым признакам речных систем, довольно сухой[6][5].
Дюны
Дюн внутри Менрвы немного; ими покрыто несколько маленьких областей в южной части «рва». Более крупное поле дюн занимает низину, примыкающую к кратеру на западе. Кроме того, поля дюн есть юго-западнее и восточнее Менрвы (последнее начинается в зоне наносов каналов Эливагар)[5][6][3][16]. В местах, пересечённых руслами, дюны не встречаются[22]. В окрестностях Менрвы они вытянуты в основном на восток-северо-восток[3] в соответствии с преобладающим там направлением[37] ветра (дюны такого типа — линейные — параллельны среднему направлению формирующего их ветра)[22][6]. Однако в разных местах кратера их направление отличается. На небольшом тёмном участке в юго-восточной части Менрвы дюны[5] вытянуты почти перпендикулярно соседним, хотя интерпретация полос на этом участке как дюн спорна[3]. По дюнам можно сделать некоторые выводы о местности: их наличие указывает на сухость климата[6][5], а ограниченное распространение, небольшой размер и относительно большие промежутки между ними — на малое количество[5] составляющего их углеводородно-нитрилового[41] песка.
Русла
В этом кратере и его ближайших окрестностях есть две большие и несколько меньших систем русел[5][13]. Они направлены главным образом на северо-восток[22]. Ныне эти русла сухие[14], а морфология некоторых из них (каналов Эливагар) указывает на то, что они образованы эфемерными реками, иногда дающими внезапные наводнения в обычно пустынной местности[5][42][13]. На радарных снимках большинство этих русел (как и другие русла невысоких широт Титана[6]) выглядят яркими — в 2–4 раза ярче окрестностей[22]. Вероятно, это связано с их неровностью на масштабе порядка длины волны радара «Кассини» (2,17 см) — то есть их дно покрыто частицами размером в сантиметры или больше, а меньшие унесены потоком[42][13]. На основе размера меандров можно оценить былой расход жидкости в этих реках. Этот метод даёт значение в несколько тысяч кубометров жидкости в секунду, что согласуется и со способностью рек переносить сантиметровые частицы[13].
Связано ли происхождение этих русел с кратером, неизвестно, но русла встречаются и возле некоторых других кратеров Титана[12][43][4]. Не исключено, что это соседство — случайность[12]. Кроме того, есть предположение, что реки питаются орографическими дождями (возвышенности — валы кратеров — заставляют воздушный поток подниматься, охлаждаться и давать осадки)[43]. По другой версии, астероидные удары, создавшие кратеры, могли поспособствовать просачиванию наружу жидкости из глубин[4].
Внутри самого кратера длинные русла встречаются в западной части (между внешним и внутренним валом). Они немногочисленны и вытянуты примерно вдоль параллели. Кроме того, юго-западнее центра Менрвы есть радарно-тёмная извилистая полоса длиной около 100 км, вытянутая примерно параллельно валу. Возможно, это речное русло, покрытое мелкозернистыми отложениями[5]. В северо-восточной части вала есть своеобразные короткие каналы, которые тянутся внутрь кратера[22][13]. Один канал в этой же части вала идёт в противоположном направлении. Прорезая вал, он выходит наружу, где тянется ещё на 20 километров в обрамлении ярких наносов[31]. За пределами Менрвы рядом с ней известно две большие речные системы[5][43][22][13].
За 20–30 км на восток от Менрвы[32] начинается одна из крупнейших известных систем русел на Титане[14] — каналы Эливагар. Они направлены прочь от кратера — на северо-восток. Некоторые из этих каналов достигают длины 200 км[30][14] и ширины 7 км (что немало для русел Титана)[43][14]. Образуя большие дельты, они впадают в большую радарно-светлую область (вероятно, зону речных наносов)[3][6], на востоке переходящую в поле дюн[6].
Другая большая речная система[44] входит в кратер с юго-запада. Соединяясь в один широкий канал, она пересекает внешний вал Менрвы (что указывает на его сильную разрушенность)[43][13][6] и рядом с ним кончается[3][5]. Самый западный канал этой системы (в её верховьях) примечателен регулярными меандрами с длиной волны около 5 км[32][5].
Северо-восточная часть внешнего вала Менрвы пересечена множеством небольших разветвлённых каналов. Они сильно отличаются от других каналов региона: направлены на запад (внутрь кратера), короткие (20–50 км) и на радарных снимках выглядят отчасти светлыми, а отчасти тёмными, что говорит об их заметной рельефности[22][42]. Их глубину оценивают в 200–300 м[22] (глубина остальных неизвестна, но вряд ли превышает несколько десятков метров[13]). Однако разрешение существующих изображений не позволяет исследовать эти небольшие каналы детально[43].
Примечания
Литература
- Williams D. A., Radebaugh J., Lopes R. M. C., Stofan E. Geomorphologic mapping of the Menrva region of Titan using Cassini RADAR data (англ.) // Icarus. — Elsevier, 2011. — Vol. 212, no. 2. — P. 744–750. — doi:10.1016/j.icarus.2011.01.014. — . Архивировано 29 июня 2014 года. (мини-версия, )
Ссылки
- Наложение радарного снимка (15.02.2005) на инфракрасный (15.08.2008) — анимация (англ.). post by Juramike at unmannedspaceflight.com (архив) (25 августа 2008). Архивировано 28 июня 2014 года.
- Необработанный инфракрасный снимок. Сделан «Кассини» 15 августа 2008. saturn.jpl.nasa.gov (15 августа 2008). Дата обращения: 21 июля 2014. Архивировано 10 июля 2014 года.
- PIA14541: Cassini Radar Zooms Out on Menrva (англ.). photojournal.jpl.nasa.gov (15 августа 2011). Архивировано 24 июня 2014 года.
- PIA07365: Circus Maximus (англ.). photojournal.jpl.nasa.gov (16 февраля 2005). Архивировано 24 июня 2014 года.
- PIA06154: Approaching Titan Again (англ.). photojournal.jpl.nasa.gov (16 декабря 2004). Архивировано 24 июня 2014 года.
- PIA03555: Titan, a Geologically Dynamic World (англ.). photojournal.jpl.nasa.gov (5 сентября 2005). Архивировано 24 июня 2014 года.
- PIA07366: Huygens Landing Site Similarities (англ.). photojournal.jpl.nasa.gov (18 февраля 2005). Архивировано 24 июня 2014 года.
- Карта Титана с подписями на сайте Gazetteer of Planetary Nomenclature (PDF, 1,4 МБ)
- Jason Perry. Titan RADAR SAR Swaths (англ.). The University of Arizona. Planetary Image Research Laboratory (11 июня 2013). — радарные снимки «Кассини» (Менрва видна на полосках T3 и T77). Архивировано 18 мая 2014 года.