Кратер Ерлангер на Місяці є зразком кратера вічної тіні.
Кратер вічної тіні — це заглиблення на тілі в Сонячній системі, усередині якого знаходиться точка, яка завжди знаходиться в темряві[1][2].
Станом на 2019 рік відомо про 324 постійно затінені області на Місяці[3]. Такі області також існують на Меркурії[4] і Церері[5].
Розташування
Такі кратери повинні розташовуватись у високих широтах (біля полюсу[en]) і на тілах з дуже маленьким нахилом осі. На Місяці нахил осі близько 1,5°; на Меркурії — 0,03°[6]; а на Церері близько 4°[7].
На Місяці постійна тінь може існувати на широтах не нижче 58°; приблизно 50 вічно затінених регіонів знаходиться у проміжку 58—65° широти на обох півкулях Місяця[8].
Сукупна площа постійно затінених областей Місяця становить близько 31 тис. км2; більше половини припадає на південну півкулю[9].
Умови всередині кратерів
Кратери вічної тіні можуть бути корисними для дослідження космосу та колонізації, оскільки вони зберігають джерела водяного льоду[10], який можна перетворити на питну воду, придатний для дихання кисень і ракетне паливо[11]. Кілька таких кратерів демонструють ознаки водяного льоду всередині, включаючи кратери Рождественський[12] і Кабео[13] на Місяці та кратер Джулінг на Церері[14]. Інші леткі речовини, крім води, також можуть бути захоплені в таких кратерах, наприклад ртуть[15]. Крім того, місія LCROSS знайшла самородне срібло та золото в постійно затінених кратерах на Місяці, які, ймовірно, принесені туди електростатичним переносом пилу, а також деякі непереконливі докази наявності платини. За даними LCROSS, вміст золота в ґрунті становив 0,52 %, а ртуті — 0,39 %. Цей високий вміст ртуті був відзначений як можлива небезпека для здоров'я від води, отриманої з постійно затінених кратерів[16].
Кратери можуть також накопичувати незвично високі концентрації гелію-3[17].
У деяких випадках поруч знаходяться піки вічного світла, що може бути вигідним для виробництва сонячної енергії. Наприклад, біля кратера Шеклтон є дві вершини, які освітлені разом ~94 % місячного року.[19]
Постійно затінені області мають стабільну температуру поверхні. На Місяці температура коливається десь на рівні 50 Кельвінів або нижче[20]. Інша оцінка температури становить від 25 К до 70 К[21]. Низькі температури роблять ці регіони бажаними місцями для майбутніх інфрачервоних телескопів[22][11].
З іншого боку, комп'ютерне моделювання показує, що потужні сонячні бурі можуть заряджати ґрунт у постійно затінених регіонах поблизу місячних полюсів і, можливо, створювати «іскри», які можуть випаровувати та розплавляти ґрунт[23][24].
Існують інші унікальні проблеми таких регіонів: темне середовище, яке обмежує здатність марсоходів сприймати оточення, кріогенний реголіт, по якому важко рухатися, і перебої у зв'язку[25].
Планетарний захист
У 2020 році НАСА присвоїло постійно затіненим регіонам Місяця статус «чутливого місцезнаходження», щоб уникнути їх забруднення[26]. Інститут SETI має контракт на управління заходами планетарного захисту[en] для НАСА[27].
Список
Комп’ютерні візуалізації деяких постійно затінених регіонів
2009 року LCROSS відправив ударник у кратер Кабео, що призвело до виявлення води у викинутому матеріалі[13].
2012 року проєкт Lyman Alpha Mapping на борту Lunar Reconnaissance Orbiter НАСА виявив, що постійно затінені області мають пористу, порошкоподібну поверхню, що вказує на наявність водяного льоду[36].
2018 року аналіз результатів Moon Mineralogy Mapper підтвердив існування відкладень водяного льоду в постійно затінених кратерах і тріщинах, з більшою кількістю біля південного полюса[10].
Створено камеру під назвою ShadowCam[en], яка здатна робити зображення з високою роздільною здатністю постійно затінених областей. Це прилад НАСА, який літає на борту місячного орбітального апарату Korea Pathfinder Lunar Orbiter[en] (KPLO) з 2022 року[21].
↑Platts, Warren J.; Boucher, Dale; Gladstone, G. Randall (12 грудня 2013). Prospecting for Native Metals in Lunar Polar Craters. 7th Symposium on Space Resource Utilization. doi:10.2514/6.2014-0338. ISBN978-1-62410-315-5.
↑Bussey D. B. J., McGovern J. A., Spudis P. D., Neish C. D., Noda H., Ishihara Y., Sørensen S.-A. (2010). Illumination conditions of the south pole of the Moon derived using Kaguya topography. Icarus. 208 (2): 558—564. Bibcode:2010Icar..208..558B. doi:10.1016/j.icarus.2010.03.028.
↑Jordan, A. P.; Stubbs, T. J.; Wilson, J. K.; Schwadron, N. A.; Spence, H. E.; Joyce, C. J. (2014). Deep dielectric charging of regolith within the Moon's permanently shadowed regions. Journal of Geophysical Research: Planets. 119 (8): 1806—1821. Bibcode:2014JGRE..119.1806J. doi:10.1002/2014JE004648.
↑ абSanin, A. B.; Mitrofanov, I. G.; Litvak, M. L.; Malakhov, A.; Boynton, W. V.; Chin, G.; Droege, G.; Evans, L. G.; Garvin, J. (2012). Testing lunar permanently shadowed regions for water ice: LEND results from LRO. Journal of Geophysical Research: Planets. 117: n/a. Bibcode:2012JGRE..117.0H26S. doi:10.1029/2011JE003971. {{cite journal}}: |hdl-access= вимагає |hdl= (довідка)
↑Permanently Shaded Polar Craters. NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington/National Astronomy and Ionosphere Center, Arecibo Observatory. 15 листопада 2012. Архів оригіналу за 30 листопада 2012. Процитовано 20 липня 2021.
