Каталоги ударных кратеров применяются для решения фундаментальных задач в изучении Солнечной системы, например, для оценки ударников, сталкивавшихся с планетами на протяжении всей истории её существования, а также для геоморфологических исследований поверхности небесных тел, в том числе на основе морфометрических параметров.
В рамках проекта создан новый глобальный морфометрический ГИС-каталог ударных кратеров Меркурия (Рис.1), который содержит почти 40 тыс. кратеров, в том числе более 15 тыс. объектов размером менее 10 км (от 10 до 2.2 км). Исследования выполнены с использованием актуальных данных, полученных по результатам дистанционного зондирования Меркурия космическим аппаратом MESSENGER, находившимся на орбите ближайшей к Солнцу планеты до 2015 г. Каталог включает большой набор важнейших морфометрических параметров, таких как глубина кратера, крутизна его склонов, размер вала и внутренних элементов кратера и др., которые рассчитаны с помощью ГИС-технологий, а также алгоритмов, созданных для автоматизации вычислений. Широкий набор параметров обусловлен их использованием при геологических исследованиях небесных тел.
Помимо расчетов морфометрических параметров, в рамках проекта выполнены морфологические исследования и получены описания около 12 тыс. кратеров размером более 10 км, что обеспечивает возможность комплексного морфолого-морфометрического изучения поверхности Меркурия, например, оценить зависимость глубины от размера кратера и типа подстилающей поверхности, которая показала, что наиболее глубокие кратеры наблюдаются на материках и в переходной зоне, а кратеры с меньшей глубиной преобладают в области вулканических равнин планеты (Рис. 3).
Полученные оценки морфометрических параметров кратеров Меркурия размером более 10 км позволили изучить физические условия существования отложений летучих соединений в постоянно затененных территориях в полярных областях планеты. Согласно нашему каталогу, в полярных областях планеты находится около 1400 кратеров таких размеров, их них 84 кратера содержат постоянно затененные области в районе северного полюса Меркурия, а в южном полярном регионе таких кратеров чуть больше — 108. Для оценки постоянно затененных областей внутри этих кратеров использовались важные морфометрические параметры, такие как глубина, угол наклона внутреннего вала кратера и диаметр плоского дна. Это позволило провести оценку площади постоянно затененных территорий, а также выполнить моделирование условий освещения и температурного режима этих областей, в частности, тех районов, где ранее были обнаружены отложения летучих соединений. Моделирование миграции молекул воды в экзосфере Меркурия с оценкой количества воды, которая могла бы быть доставлена в постоянно затененные области в ударных кратерах полярных районов планеты в результате столкновения с поверхностью Меркурия астероидов или комет, подтвердило влияние широты места начала движения молекулы воды на вероятность ее попадания в постоянно затененные области в полярных районах Меркурия (Рис. 2).
По результатам анализа поверхности Меркурия, основанного на морфометрической информации из нового каталога, выполнено тематическое картографирование и, помимо глобальных карт, охватывающих всю поверхность планеты (Рис. 3), созданы карты на отдельные участки, которые покрыты ЦМР высокого разрешения, в частности, на Северную приполярную область, где, как предполагается, могут существовать холодные «ловушки», депонирующие летучие соединения, в том числе воду (Рис. 4).
Результаты проекта будут востребованы при обработке и анализе данных новой миссии к Меркурию: космический аппарат Бепи-Коломбо, стартовавший в 2018 г., находится сейчас на пути к планете, и как ожидается, начнет передачу новейшей орбитальной информации о топографии в 2025 г.
Результаты проекта доступны по ссылке: http://cartsrv.mexlab.ru:7001/FileWCF/http/GetFile?id=193743
