Китайские ученые обнаружили на Луне ржавчину, раскрыв новый процесс окисления

Китайские ученые впервые идентифицировали микрометровые кристаллы гематита и маггемита в образцах лунного грунта, доставленных миссией «Чанъэ-6» с обратной стороны Луны.

Это открытие, опубликованное в последнем выпуске журнала Science Advances, раскрывает ранее неизвестный процесс окисления на Луне. Согласно заявлению Китайского национального космического управления, находка предоставляет прямое образцовое доказательство происхождения магнитных аномалий вокруг бассейна Южный полюс — Эйткен и бросает вызов устоявшемуся мнению о том, что лунная поверхность полностью находится в восстановленном состоянии с минимальным окислением.

Исследование, проведенное Шаньдунским университетом, Институтом геохимии Китайской академии наук и Юньнаньским университетом, выявило эти оксиды железа в образцах «Чанъэ-6», собранных в бассейне Южный полюс — Эйткен — крупнейшем и древнейшем известном ударном бассейне в Солнечной системе.

Исследователи использовали несколько аналитических методик, включая электронную микроскопию микрозоны, спектроскопию потерь энергии электронов и спектроскопию комбинационного рассеяния. Эти методы подтвердили кристаллическую структуру и уникальные характеристики частиц гематита, удостоверив, что они имеют лунное происхождение и не являются загрязнениями с Земли.

В отличие от Земли, где ржавчина образуется в результате взаимодействия воды и кислорода, Луна долгое время считалась сильно восстановительной средой с минимальным окислением. Предыдущие лунные образцы не содержали свидетельств существования высоковалентных оксидов железа, таких как гематит. Новое исследование показывает, что лунная «ржавчина» происходит от мощных ударов: когда массивные астероиды сталкивались с Луной, они создавали кратковременные газовые среды с высокой летучестью кислорода. В этой экстремальной обстановке железо в минералах троилита окислялось, высвобождая серу и образуя гематит посредством парофазного осаждения при температуре от 700 до 1000 °C.

Ключевым побочным продуктом этого процесса являются магнитные минералы — магнетит и маггемит, — которые могут служить минеральными носителями для магнитных аномалий, наблюдаемых вокруг бассейна Южный полюс — Эйткен. Это решает давнюю загадку о магнитных особенностях Луны, поскольку эти промежуточные продукты ударно-индуцированного окисления могли сохранить магнитные свойства от древних импактных событий.

По словам исследователей, полученные данные обогатили знания об эволюционной истории Луны и предоставили важную научную основу для будущих лунных исследований.

Роботизированная миссия «Чанъэ-6», первая в мире попытка доставить образцы с обратной стороны Луны, была запущена в мае 2024 года с космодрома Вэньчан в провинции Хайнань. Миссия успешно завершилась после 53 дней маневров, доставив в общей сложности 1935,3 грамма образцов с обратной стороны Луны.