Кратер Фра Мауро

Кратер Фра Мауро — крупный ударный кратер на видимой стороне Луны, расположенный в южной части Океана Бурь (Oceanus Procellarum). Назван в честь итальянского монаха-картографа Фра Мауро (ок. 1385–1459), создателя одного из первых подробных атласов мира. Кратер является центральным элементом одноимённой формации — области с хаотическим рельефом, известной как материк Фра Мауро, которая стала местом посадки американского космического корабля «Аполлон-14» в 1971 году.

Географическое положение и физические характеристики

Кратер Фра Мауро находится в юго-восточной части Океана Бурь, к северо-востоку от кратера Маре Имбриум и к юго-западу от кратера Коперник. Его селенографические координаты: 6,0° южной широты, 16,9° западной долготы. Диаметр кратера составляет около 80–85 км, глубина — примерно 1,5–2 км. Внешний вал кратера сильно разрушен и имеет неправильную форму, что свидетельствует о его древнем возрасте — около 3,9–4,0 миллиардов лет (позднеимбрийский период). Внутренняя часть кратера заполнена базальтовой лавой, которая частично выровняла дно, но сохранила несколько небольших кратеров и холмов.

Центральная горка отсутствует, что типично для кратеров, подвергшихся значительной эрозии и заполнению лавой. Вал кратера возвышается над окружающей равниной на 200–400 метров, но местами разрушен до основания. На юго-западе вал пересекается с кратером Бонплан (диаметр 80 км), а на северо-востоке — с кратером Парацельс (диаметр 70 км). Эти три кратера образуют цепочку, частично перекрывающую друг друга.

Геологическое строение и материк Фра Мауро

Кратер Фра Мауро расположен в пределах геологической формации, известной как материк Фра Мауро (Fra Mauro Formation). Эта область представляет собой выбросы пород, образовавшиеся при падении крупного астероида, создавшего бассейн Имбриум (около 3,85 миллиардов лет назад). Материк Фра Мауро состоит из брекчий — обломков лунных пород, сцементированных ударным расплавом. Эти породы имеют сложный состав, включая анортозиты, нориты и троктолиты, и представляют собой образцы древней лунной коры, выброшенные из глубоких слоёв.

Изучение материка Фра Мауро имеет ключевое значение для понимания ранней истории Луны, поскольку эти породы дают информацию о составе коры до образования крупных бассейнов. В 1971 году экипаж «Аполлона-14» (командир Алан Шепард, пилот лунного модуля Эдгар Митчелл) совершил посадку именно на материк Фра Мауро, в нескольких километрах к северу от кратера Фра Мауро. Астронавты собрали около 42 кг образцов пород, включая брекчии, базальты и реголит. Анализ этих образцов подтвердил, что породы материка Фра Мауро действительно являются выбросами из бассейна Имбриум, а не местными коренными породами.

История изучения

Ранние наблюдения

Кратер Фра Мауро впервые был нанесён на карту Луны в XVII веке итальянским астрономом Джованни Баттиста Риччоли, который дал ему название в честь монаха-картографа. В 1960-х годах, в рамках подготовки к программе «Аполлон», кратер и его окрестности были детально сфотографированы советскими автоматическими станциями «Луна-3» и «Зонд-3», а также американскими аппаратами «Рейнджер» и «Лунар Орбитер». Эти снимки позволили определить, что район Фра Мауро имеет сложный рельеф с множеством холмов и гряд, что делало его потенциально опасным для посадки, но геологически интересным.

Миссия «Аполлон-14»

Выбор места посадки «Аполлона-14» был обусловлен научными целями: NASA стремилось собрать образцы пород, которые могли бы датировать образование бассейна Имбриум — одного из крупнейших ударных событий на Луне. Первоначально планировалась посадка на кратер Коперник, но из-за сложностей с рельефом и требованиями безопасности было выбрано более ровное плато Фра Мауро.

5 февраля 1971 года лунный модуль «Антарес» совершил посадку в 9,4 км к северу от кратера Фра Мауро. Астронавты совершили два выхода на поверхность общей продолжительностью около 9 часов. Они прошли около 3,5 км, собирая образцы и устанавливая научные приборы, включая сейсмометр и лазерный отражатель. Одним из наиболее значимых открытий стала находка «Большой Берты» — крупной брекчии размером с футбольный мяч, которая, как позже выяснилось, содержала фрагменты земной коры, выброшенные на Луну при падении астероида. Этот образец стал первым прямым свидетельством того, что Земля и Луна могли обмениваться веществом в результате ударных событий.

Последующие исследования

После миссии «Аполлон-14» кратер Фра Мауро и его окрестности продолжали изучаться с помощью орбитальных аппаратов, таких как «Лунар Проспектор» (1998–1999) и «LRO» (Lunar Reconnaissance Orbiter, с 2009 года). Снимки высокого разрешения, полученные LRO, позволили уточнить геологическую карту района, выявить детали рельефа и определить точное место посадки «Аполлона-14». В 2010-х годах китайский аппарат «Чанъэ-5» (2020) также изучал район Океана Бурь, но не в непосредственной близости от кратера Фра Мауро.

Научное значение

Кратер Фра Мауро и материк Фра Мауро имеют огромное значение для планетологии по нескольким причинам:

1. Датирование имбрийского удара: Образцы, собранные «Аполлоном-14», позволили определить возраст бассейна Имбриум — около 3,85–3,9 миллиардов лет. Это событие считается одним из последних крупных ударных воздействий на Луну в период Поздней тяжёлой бомбардировки.
2. Состав лунной коры: Брекчии материка Фра Мауро содержат фрагменты глубинных пород, которые не были изменены последующими ударными событиями. Их анализ дал информацию о химическом составе и минералогии лунной мантии и нижней коры.
3. Доказательство обмена веществом между Землёй и Луной: Образец «Большая Берта» содержал цирконы, возраст которых (около 4,1 миллиарда лет) и изотопный состав указывали на земное происхождение. Это подтвердило гипотезу о том, что крупные ударные события могут выбрасывать породы с одной планеты на другую.

Интересные факты

• Кратер Фра Мауро является частью так называемого «Треугольника Фра Мауро» — области, где пересекаются три крупных кратера: Фра Мауро, Бонплан и Парацельс. Этот треугольник хорошо виден в телескопы среднего размера.
• Во время миссии «Аполлон-14» астронавты Алан Шепард и Эдгар Митчелл столкнулись с трудностями при навигации из-за холмистого рельефа. Им пришлось пройти дополнительное расстояние, чтобы добраться до края кратера Конус (Conus Crater), который считался источником наиболее древних пород.
• В честь кратера Фра Мауро назван один из типов лунных брекчий — «фрамауриты» (Fra Mauro breccias), которые являются эталонными образцами для изучения ударных процессов на Луне.
• Кратер Фра Мауро не следует путать с кратером Мауро (Mauro), который находится на обратной стороне Луны и назван в честь того же монаха, но имеет меньшие размеры (диаметр около 30 км).

Источники

• Wilhelms, D. E. (1987). The Geologic History of the Moon. U.S. Geological Survey Professional Paper 1348.
• Stöffler, D., et al. (2006). «Cratering history and lunar chronology». Reviews in Mineralogy and Geochemistry, 60(1), 519–596.
• Swann, G. A., et al. (1977). Geology of the Apollo 14 Landing Site in the Fra Mauro Highlands. U.S. Geological Survey Professional Paper 880.
• NASA. (1971). Apollo 14 Preliminary Science Report. NASA SP-272.
• Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC) — данные по кратеру Фра Мауро (2009–2023).