Новий аналіз місячного ґрунту, доставленого китайською місією «Чан’е-6», виявив те, чого вчені не очікували знайти на Місяці — крихітні крупинки іржі з оксиду заліза. До цього часу вважалося, що на Місяці відсутні умови для окиснення заліза, тож відкриття ставить під сумнів усталені уявлення про хімію місячної поверхні й може пояснити загадкові магнітні аномалії, зафіксовані в кількох регіонах.
Результати, опубліковані в рецензованому журналі Science Advances, отримала дослідницька група з Університету Шаньдуна за підтримки Інституту геохімії Китайської академії наук та Університету Юньнані. Команда виявила мікронного масштабу кристали гематиту та маггеміту — обидва є формами оксиду заліза — у зразках «Чан’е-6». Це свідчить про те, що невідомі раніше поверхневі процеси могли формувати Місяць протягом мільярдів років.
Відкриття кидає виклик давнім уявленням
Десятиліттями вчені вважали, що на Місяці немає умов для окиснення заліза, і тому оксиди заліза практично не можуть там існувати. Хоча місії «Аполлон» і виявляли деякі сполуки тривалентного заліза — такі як магнетит та гідроксиди заліза — це відкриття швидко відкинули.
У знаковому дослідженні 1971 року було стверджено, що такі сполуки не можуть бути стабільними на місячній поверхні і, найімовірніше, з’явилися через забруднення після повернення зразків на Землю. Цей висновок формував наукову думку понад пів століття, закріпивши уявлення про Місяць як сухе, дуже відновлене середовище без природного механізму для іржавіння заліза, повідомляє South China Morning Post.
Проте це припущення почало руйнуватися останніми роками. Дані дистанційного зондування та нові місячні зразки натякали, що окиснення заліза може бути значно поширенішим. Починаючи з 2020 року, спостереження апарата Moon Mineralogy Mapper показали, що гематит — сильно окиснений мінерал — широко розповсюджений на високих широтах Місяця.
А у 2022 році детальний мікроскопічний аналіз зразків «Чан’е-5» виявив сліди нанофазового магнетиту, що ще більше підтвердило можливість окисних процесів на поверхні Місяця.
Зразки показують: іржа є природною частиною геології Місяця
Досліджуючи зразки «Чан’е-6», повернуті в червні минулого року, китайські вчені вперше ідентифікували мікронні частинки гематиту, довівши, що оксиди заліза є природними компонентами місячної геології. Щоб зрозуміти, як на Місяці утворюється тривалентне залізо, дослідники проаналізували кілька можливих механізмів і відкинули деякі з них.
Виявилося, що окиснені мінерали містяться переважно в брекчіях місячного ґрунту — породах, що складаються з уламків, сплавлених надзвичайним жаром і тиском метеоритних ударів. Водночас у недоторканих уламках давніх вулканічних порід ці мінерали були відсутні. Дослідники припускають, що зерна гематиту виникли внаслідок масивних ударних подій, зокрема тих, що сформували басейн Південний полюс — Ейткен і кратер Аполлон на зворотному боці Місяця.
Басейн Південний полюс — Ейткен, де й приземлилася «Чан’е-6», є одним із найстаріших і найбільших ударних басейнів у Сонячній системі. Він зазнав численних потужних зіткнень і не був залитий пізнішими вулканічними потоками, що робить його ідеальним місцем для збереження мінералів, створених давніми ударами.