На Луне нашли более 100 тысяч ранее неизвестных кратеров
NASA/Goddard Space Flight Center
Используя методы машинного обучения, ученые из Китая совместно с коллегами из Исландии и Италии обнаружили почти 110 тысяч ранее неизвестных кратеров в низких и средних широтах Луны, а также определили возраст 18 тысяч из них. Результаты исследования станут основой для новой базы данных, а предложенные методы можно будет использовать для изучения других тел Солнечной системы. Статья опубликована в журнале Nature Communications.
Коллектив исследователей из Цзилиньского, Трентского и Исландского университетов использовал для обнаружения и подсчета ударных кратеров на Луне метод трансферного обучения, представляющий собой один из подходов машинного. Этим способом ученым с помощью нейросетей удалось идентифицировать 109 956 новых кратеров в низких и средних широтах Луны.
Большая часть поверхности спутника Земли покрыта кратерами, однако результаты ручного и автоматического подсчета их количества не соответствуют друг другу. Сложности возникают по множеству причин, например с помощью автоматических методов часто бывает трудно обнаружить кратеры неправильной формы или разрушенные кратеры.
Авторы статьи обучили глубокую нейронную сеть, используя данные о 7895 ранее идентифицированных и 1411 датированных кратерах. С помощью информации, собранной автоматическими межпланетными станциями «Чанъэ-1» и «Чанъэ-2», алгоритм смог найти в средних и низких широтах Луны в десятки раз больше кратеров, чем обнаруживали все предыдущие методы. Кроме того, нейронная сеть оценила возраст 18 996 кратеров диаметром более восьми километров. Результаты работы лягут в основу новой базы данных лунных кратеров. Также ученые полагают, что их подход может быть адаптирован для других тел Солнечной системы.
Источник
Ученые объяснили появление кратеров на Луне
Ученые в Японии выяснили, что большая часть лунных кратеров появилась в одно и то же время 800 млн лет назад из-за осколков астероидов. Об этом говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications 21 июля.
Группа исследователей Осакского университета под руководством профессора Кэнтаро Тэрады, основываясь на данных с камеры японского спутника «Кагуя», установила, что космические тела размером до 10 км один за другим сталкивались с поверхностью Луны.
Таким образом, специалисты сделали вывод, что 800 млн лет назад разбился астероид размером свыше 100 км, пишет телеканал «Звезда». Это привело к тому, что небесные тела общей массой по крайней мере в 40 трлн т прилетели на Луну и Землю — это в 30–60 раз больше, нежели при падении небесного тела, которое вызвало исчезновение динозавров 65 млн лет назад, пишет РЕН ТВ.
Согласно выводам ученых, причиной возникновения кратеров на Луне мог послужить этот «душ из астероидов», образовавшихся из осколков астероида С класса Эвлалии, пишет RT. Результаты исследования, по мнению Тэрады, позволяют взглянуть на науку о Земле и планетах под совершенно новым углом.
15 июля сообщалось, что планетарные геофизики из Немецкого аэрокосмического центра и исследователи из университета Мэнстера использовали новую математическую модель для определения возраста Луны и выяснили, что ей на 85 млн лет меньше, чем считалось ранее.
Источник
Составлена наиболее подробная карта лунных кратеров
Китайские ученые обнаружили на поверхности Луны 109 956 ранее неизвестных кратеров. У 18 996 из них удалось определить время образования. О методе анализа и результатах исследования сообщается в журнале Nature Communications.
Спутник Земли испещрен кратерами разного размера и возраста. Однако до сих пор не было полного списка всех кратеров Луны: их очень много, а существующие методы определения их количества приводят к разным, а иногда и противоречивым данным. По этой причине, говорит Чен Ян, ведущий автор исследования из Цзилиньского университета (Китай), Международный астрономический союз (МАС) официально признал с 1919 года до сегодняшнего дня только 9137 лунных кратеров ударного происхождения.
Вот почему ученые обратились за помощью к искусственному интеллекту: они применили стратегию трансферного обучения, при котором полученные ранее знания используются компьютерными сетями для решения аналогичной задачи.
После обучения нейронной сети и ее тренировки система отсканировала снимки китайских орбитальных аппаратов «Чанъэ-1» и «Чанъэ-2». В качестве так называемого учебного материала система получила 5600 изображений лунной поверхности в трех различных разрешениях.
В результате система искусственного интеллекта обнаружила около 117 200 кратеров размером от 0,9 до 5323 км в диаметре. Из всех этих лунных кратеров более 109 000 ранее были неизвестны. «88,14% из них имеют диаметр менее десяти километров», — сообщают коллеги Яна. Сравнение полученных данных с существующей базой МАС показало корректное совпадение по уже известным кратерам, и сеть дополнила старые данные по небольшим кратерам — от одного до 20 км в диаметре. На основе характеристик 18 996 кратеров в диаметре больше восьми километров сеть определила время их образования.
«Кратеры ударного происхождения относятся к пяти лунным геологическим периодам, — говорится в статье, — то есть донектарскому (птолемеевскому), нектарскому, имбрийскому, эратосфенсому и коперниковскому, охватывающим приблизительно четыре миллиарда лет лунной истории. Формирование и эволюция кратеров отражают историю Солнечной системы».
По словам ученых, им удалось создать самый полный на сегодняшний день список кратеров в средних и низких широтах Луны. Они уверены, что этот подход «может быть адаптирован для изучения других небесных тел в Солнечной системе, таких как Марс, Меркурий, Венера, Веста или Церера, и, соответственно, поможет извлечь из имеющихся данных больше информации, чем это можно сделать с помощью ручных методов анализа».
Источник
На Луне обнаружили более 100 тысяч новых кратеров
Более 109 000 новых кратеров были обнаружены в низко- и среднеширотных регионах Луны с помощью искусственного интеллекта на основе данных, собранных китайскими лунными орбитальными аппаратами. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Communications.
По словам ученой, ударные кратеры можно считать лунным эквивалентом «окаменелостей», которые «фиксируют историю Солнечной системы». Тем не менее, эти «окаменелости» могут сильно различаться по размеру и форме, со временем они могут перекрываться и разрушаться. Это делает их идентификацию и датирование чрезвычайно трудоемким делом.
Ян и ее команда обучили глубокую нейронную сеть с данными из тысяч ранее идентифицированных кратеров и научили алгоритм находить новые. Затем сеть была применена к данным, собранным лунными орбитальными аппаратами «Чанъэ-1» и «Чанъэ-2», в результате чего было обнаружено 109 956 новых кратеров на поверхности Луны.
Значительная часть кратеров, идентифицированных в этом исследовании, классифицируются как «малые» и «средние» по размеру, хотя с точки зрения жителя Земли они все еще довольно большие — от 1 до 100 километров в диаметре.
Однако были найдены и гораздо более крупные кратеры неправильной формы, которые подверглись эрозии — некоторые из них имели диаметр до 550 км.
Алгоритм также оценил возраст почти 19 000 кратеров на основе их характеристик, таких как размер и глубина, а также путем привязки каждого кратера к геологическому периоду. Изученные кратеры охватывают все пять лунных геологических периодов Луны, а возраст некоторых составляет примерно 4 миллиарда лет.
«Это предвычисление обычно занимает минуты, после чего следует несколько часов постобработки на стандартном вычислительном оборудовании», — пишут исследователи.
Команда надеется улучшить свой алгоритм обнаружения кратеров, предоставив ему данные с посадочного модуля «Чанъэ-5», который недавно доставил лунные образцы на Землю. Исследователи также хотят адаптировать и применить свой подход машинного обучения к другим телам в Солнечной системе, включая такие планеты, как Марс.
Узнайте, как на Марсе разглядели символы Рождества — ангела с нимбом и сердце.
8 нетуристических мест заповедной Сибири
Московский бит: путешествуем с Gett
Отдых в гармонии с природой: как развивается Красная Поляна
Источник
Откуда на «светлой стороне» Луны такие огромные кратеры?
Земная луна — известная нам как Луна — подвергалась ударам «небесных камней» на протяжении всей своей истории в течение 4,5 миллиарда лет. И хотя кратеры примерно равномерно распределились по поверхности нашего спутника, планетологи показали, что на одной из его сторон — той самой, которая обращена к нам — куда больше космических шрамов, чем на другой. Почему так?
Измерить ударный кратер сложнее, чем вы думаете
Чтобы объяснить, почему на одной стороне Луны кратеры больше, чем на другой, исследователи под руководством Катерины Милькович, планетолога из Парижского института физики небесных тел, специалиста по ударным кратерам, решили уточнить, что такое «большой» в отношении кратера.
Исторически сложилось так, что определить настоящий размер кратера куда сложнее, чем кажется. Кажется очевидным, например, что размер бассейна определяется его диаметром или глубиной. Но кратер может быть заполнен лавой или грязью. Его стенки могут крошиться, окружность ломаться. Не зря ученые часто называют ударные кратеры «переходными» полостями. Несколько ударных бассейнов могут содержать целый ряд «дисков». Что нужно измерить, чтобы определить истинный размер кратера?
Все эти проблемы связаны с измерением кратера на поверхности. Но лучшее указание на размер кратера может быть похоронено под землей.
Когда астероид вступает в контакт с телом вроде скалистой Луны, он выдалбливает огромное количество материала в коре и верхней мантии. Разумеется, если измерить толщину «лунной коры» в одном месте и в другом, можно сравнить и определить истинный размер бассейна — в случае тонкой прослойки и бассейн будет больше. Но вот загвоздка: для измерения толщины коры нужен инструмент, который может видеть под землей. И здесь появляется инструмент NASA Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL), говоря проще — миссия «Грааль».
Крупнейшие бассейны
Результаты исследований в рамках миссии «Грааль» позволили Милькович и ее коллегам определить толщину коры всей Луны вообще. Что из этого следует? Команда не только смогла исследовать «морфологию подземного строения крупных кратеров и бассейнов», а также «измерить их размеры однозначно впервые».
Исследователи обнаружили, что в то время как оба полушария Луны обладают 12 кратерами в регионах уменьшения толщины коры в 200 километров диаметром, ближайшие кратеры однозначно крупнее. Ученые представили свою работу в последнем номере Science.
Хотя восемь бассейнов на ближней стороне обладают диаметром 320 километров, только один кратер такого размера обнаружен на дальней стороне. Моделирование показало, что разница в размерах не должна превышать 1-2 процента. Откуда же такое несоответствие?
Около 4 миллиардов лет назад непропорционально большое число астероидов прокатилось по Солнечной системе, столкнувшись с Меркурием, Венерой, Землей и Марсом. Позднее его назвали «поздняя тяжелая бомбардировка». Серьезно. Луна получила серьезный удар. Настолько серьезный, что поздняя тяжелая бомбардировка для Луны стала лунным катаклизмом.
Милькович и ее команда утверждают, что вулканическая активность, которая возникла в период этого катаклизма, привела к тому, что верхняя мантия на ближайшей к нам стороне Луны стала теплее, чем на обратной. Нагрев привел к тому, что геология Луны стала более восприимчивой к расширению после удара астероида. Холодная сторона луны после столкновения с астероидом и возникновения кратера коллапсировала, «в результате чего диаметр утонченной коры был меньше, чем диаметр переходного кратера».
Исследования такого типа могут помочь ученым нарисовать четкую картину истории Луны, а также рассказать многое об эволюции Солнечной системы в целом. В частности, ученых интересуют загадки Титана и Цереры. Команда Милькович утверждает, что поскольку температура ближней части Луны не представляет температуру Луны в целом, истинные масштабы поздней тяжелой бомбардировки были преувеличены. Кроме того, лучшее понимание геологических процессов на Луне может понадобиться во время анализа бассейнов других планет — Марса, Меркурия, Венеры или даже Земли.
Милькович уверена в данных миссии «Грааль»:
«Для того, чтобы проверить расчетно-теоретические работы, мы должны сравнивать и сопоставлять данные с планетарных миссий», — говорит она. — «В будущем нашу работу можно распространить и на другие планетарные тела».
Источник