Исследователи из Имперского колледжа Лондона и Брауновского университета предложили инновационный метод изучения внутренних слоёв планет, который способен значительно повлиять на дистанционный анализ структуры Марса, астероидов и других небесных тел. Результаты работы показали, что размер области выброса материала вокруг ударных кратеров связан с составом и строением грунта на глубине до 50 метров. Это открытие обеспечивает использование данных с орбитальных камер, таких как HiRISE на Mars Reconnaissance Orbiter, для более точного определения подповерхностных свойств.
Раньше учёные оценивали характеристики недр, исходя из формы и размера кратеров. Однако недавние симуляции продемонстрировали, что подвижность выбросов (EM) — отношение максимального расстояния разлёта материала к радиусу кратера — более адекватно отражает свойства слоёв. Моделирование ударов в различные среды (скальные породы, ледяные отложения, осадочные пласты) выявило уникальные «отпечатки» EM для каждого типа грунта. Например, кратер на льду на Марсе показывает вдвое меньшую область выброса по сравнению с твёрдым основанием, что подтверждено изображениями двух свежих кратеров.
Ключевое достижение заключается в демонстрации влияния глубоких слоёв на EM. Даже лёд, залегающий на глубине 10 метров под осадочными породами, уменьшает подвижность выбросов на 30%, хотя непосредственно не участвует в формировании кратера. Это происходит из-за отражения ударных волн на границе сред с различным акустическим сопротивлением. Таким образом, EM становится «окном» в глубокие слои, чувствительным к слоистости и составу на глубинах до двух радиусов кратера, что в 5–10 раз превышает экскавационную область.
Учёные подчёркивают, что на EM также влияет скорость выброса частиц, а не только их угол. Высокоточные камеры, способные фиксировать разлёт с точностью до 25 метров, делают этот метод применимым для большинства орбитальных аппаратов. Это открывает возможность для обширного картографирования недр Марса и уточнения геологических моделей, таких как в районе кратера «Индевор» или равнины «Утопия».
Методика уже готова к реализации в рамках миссии Hera, которая в 2026 году отправится к астероиду Диморфос для анализа результатов столкновения с зондом DART. Изучение выбросов от контролируемого удара позволит получить представление о внутренней структуре объекта, что имеет важное значение для понимания эволюции малых небесных тел. Кроме того, этот подход поможет в поиске льда на Марсе, где каждый новый кратер станет источником данных о распределении воды в грунте.
Источник: iXBT
