Китайские ученые обнаружили на Луне неизвестный процесс окисления

Это фото было сделано и автоматически передано на Землю мини-ровером, выпущенным из комбинации посадочного модуля и взлетной ступени зонда «Чанъэ-6» и показывает вид на саму комбинацию на лунной поверхности, 3 июня 2024 года. [Фото/Китайское национальное космическое управление/Раздаточный материал via Xinhua]

Китайские ученые впервые идентифицировали микрометровые кристаллы гематита и маггемита в лунном грунте, используя образцы, доставленные миссией «Чанъэ-6» с обратной стороны Луны.

Это открытие, опубликованное в последнем выпуске журнала Science Advances, раскрывает ранее неизвестный процесс окисления на Луне. Оно предоставляет прямое основанное на образцах доказательство происхождения магнитных аномалий вокруг бассейна Южный полюс — Эйткен и бросает вызов давно устоявшемуся мнению, что лунная поверхность полностью находится в восстановленном состоянии с минимальным окислением, сообщает Китайское национальное космическое управление.

Исследователи из Шаньдунского университета, Института геохимии Китайской академии наук и Юньнаньского университета идентифицировали оксиды железа в образцах «Чанъэ-6», собранных в бассейне Южный полюс — Эйткен, крупнейшем и древнейшем известном ударном бассейне в Солнечной системе.

Команда использовала несколько аналитических методов, включая электронную микроскопию микрозоны, спектроскопию потерь энергии электронов и спектроскопию комбинационного рассеяния. Эти методы подтвердили кристаллическую структуру и уникальные характеристики частиц гематита и убедительно доказали, что они имеют лунное происхождение, а 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» возникает в результате мощных ударов: когда массивные астероиды сталкивались с Луной, они создавали кратковременные газовые среды с высокой летучестью кислорода. В этих экстремальных условиях железо в минералах троилита окислялось, высвобождая серу и образуя гематит путем парофазного осаждения при температурах 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. Эти находки помогают разгадать давнюю загадку магнитных особенностей Луны, поскольку эти промежуточные продукты ударного окисления могли сохранить магнитные свойства, восходящие к древним импактным событиям.

Исследователи заявили, что это открытие обогащает научное понимание эволюционной истории Луны и предоставляет важную основу для будущих лунных исследований.

Автоматическая миссия «Чанъэ-6» — первая в мире попытка получить образцы с обратной стороны Луны — была запущена в мае 2024 года с космодрома Вэньчан в провинции Хайнань. Миссия завершилась после 53 дней маневров, в ходе которых было получено 1935,3 грамма материала с обратной стороны Луны.

Это открытие меняет представление о Луне как о геологически «мертвом» мире и показывает, что даже в отсутствие атмосферы и жидкой воды на ее поверхности могут происходить сложные химические процессы, вызванные экстремальными событиями.