На Луне нашли более сотни тысяч новых кратеров. Для некоторых даже определили возраст
Оказалось, что кратеров на Луне гораздо больше, чем было принято считать
Не секрет, что кратеры занимают большую часть поверхности Луны. Они относятся к пяти лунным геологическим периодам — донектарскому, нектарскому, имбрийскому, эратосфенскому и коперниковскому, охватывающим в общей сложности около четырех миллиардов лет лунной истории. Международный астрономический союз с 1919 года до сегодняшнего дня зарегистрировал 9137 лунных кратеров ударного происхождения.
Для 1675 из них определён возраст — его используют для оценки путём анализа наложений относительного времени образования других кратеров. Но методы ручной оценки и появившиеся в последнее время автоматические программы распознавания кратеров порой дают противоречивые результаты — например, неоднозначно трактуют кратеры неправильной формы, структуры, разрушенные со временем или образовавшиеся при наложении более молодых кратеров.
Китайские учёные из Университета Цзилинь и Китайской академии наук при участии итальянских коллег из Трентского университета и исландских из Исландского университета использовали для идентификации лунных ударных кратеров данные орбитальных аппаратов «Чанъэ-1» и «Чанъэ-2» лунной программы Китая, занимавшихся в 2007-2010 годах фотосъёмкой и составлением карты поверхности Луны.
Аппараты сняли с разрешением 500, 120 и 7 метров всю поверхность спутника Земли. Крупномасштабные изображения позволяют отследить контуры крупных структур, более детализированные — понять детали строения мелких кратеров. Для обработки изображений исследователи применили трансферный подход к машинному обучению, при котором полученные ранее знания используются компьютерными сетями для решения последующих задач.
Авторы обучили глубокую нейронную сеть распознавать кратеры и определять их возраст на примере 7895 ранее идентифицированных и 1411 датированных объектов. В результате система смогла идентифицировать на снимках аппаратов «Чанъэ-1» и «Чанъэ-2» 109 956 новых кратеров в средних и низких широтах Луны, что в десятки раз больше, чем было обнаружено за всё предыдущее время!
Для 18 996 кратеров диаметром более восьми километров нейросеть определила время образования, которое важно для понимания истории всей Солнечной системы. Система использовала морфологические и стратиграфические критерии определения возраста. Оказалось, что большая часть крупных кратеров размером от 50 до 550 километров относится к самому раннему донектарскому периоду, закончившемуся примерно 4 миллиарда лет назад.
Более мелкие кратеры приурочены в основном к нектарскому и коперниковскому периодам. Учёные считают, что их результаты могут стать основой для создания новой базы данных о кратерах средних и низких широт Луны. Они также предполагают, что разработанный ими подход может быть применён и к другим телам в Солнечной системе.