Использование ЦМР для обеспечения морфометрической и морфологической информацией нового глобального каталога кратеров Меркурия

Данные дистанционного зондирования небесных тел, передаваемые на Землю космическими аппаратами (КА), используются для создания различных продуктов, необходимых для исследований планет и их спутников: цифровых моделей рельефа (ЦМР), мозаик изображений и каталогов объектов рельефа, в первую очередь – кратеров. Каталоги ударных кратеров могут быть полезны для решения ряда фундаментальных задач, например, для оценки параметров популяции ударников, сталкивавшихся с планетой на протяжении всей истории её существования.
Целью нашей работы, выполняемой совместно в МИИГАиК и в ГАИШ МГУ, является формирование нового глобального каталога ударных кратеров Меркурия – самой малоизученной планеты земной группы – который будет включать как морфометрические (числовые), так и морфологические (качественные) характеристики (Feoktistova et al., 2020).
В настоящее время существует несколько глобальных каталогов кратеров Меркурия, однако, они либо созданы по данным КА Mariner 10 (Kozlova et al., 2005), либо содержат только самую основную информацию – координаты и диаметры – относительно крупных кратеров (Fassett et al., 2011). Поэтому мы поставили перед собой задачу не только занести в каталог кратеры, надежно определяемые по новейшим ЦМР, но и рассчитать их морфометрические параметры, значения которых можно будет использовать, как при картографировании, так и при автоматизированном статистическом анализе.
Для реализации этой задачи в ПО ArcGIS с помощью специального инструментария CraterTools (Kneissl et al., 2011) в базу данных каталога было занесено более 11 000 новых объектов в дополнение к ~9000 уже оцифрованным ранее (Fassett et al., 2011). Дешифрирование кратеров осуществлялось на основе анализа и обработки ЦМР, сформированных по данным КА MESSENGER, в частности: 1. глобальной ЦМР Меркурия с разрешением 665 м/пиксель, сформированная на основе 100 000 стереоизображений камеры MDIS NAC и WAC КА MESSENGER (Becker et al., 2016); 2. четырёх ЦМР на участки Меркурия с разрешением 222 м/пиксель, созданные по данным фотограмметрической обработки (Preusker et al., 2017), 3. ЦМР, полученная по данным лазерной альтиметрии с разрешением 250 м/пиксель, покрывающая широты от 90° с.ш. до 45° с.ш.
Затем для каждого кратера была рассчитана его глубина. Другие, более комплексные морфометрические параметры, такие как: числовые характеристики внутренних элементов кратера (диаметр плоского дна, центральной горки или внутреннего кольца), максимальные/минимальные значения наклонов его стенок и отношение объёма вала кратера к объёму его чаши будут рассчитаны в течение следующего года.
В результате, законченный глобальный каталог ударных кратеров Меркурия станет наиболее полной базой данных, содержащей характеристики каждого кратера. Эта информация позволит применять каталог для создания тематических карт, исследования отложений летучих соединений в постоянно затенённых кратерах, а также обеспечит возможность сравнительно-планетологического анализа Меркурия и Луны, поскольку на лунные кратеры уже существуют аналогичные каталоги (Козлова и др., 2016).

Финансирование: Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 20-35-70019.