Ученые пытаются понять, как она образовалась. Ведь на Луне нет ни кислорода, ни жидкой воды – обязательных факторов для окисления железа.
Индийский космический зонд «Чандраян-1» обнаружил на Луне скопления гематита — минерала, который образуется только в присутствии кислорода и воды.
В журнале Science Advances опубликована статья, где ученые рассматривают возможные варианты появления на поверхности спутника Земли этого похожего на ржавчину минерального образования. Американские исследователи из Лаборатории реактивного движения увидели спектральные линии, соответствующие оксиду железа гематиту (Fe2O3).
Гематит — это обычный продукт окисления содержащих железо горных пород, который распространен на Земле, Марсе и в некоторых астероидах. Именно «ржавые» окислы железа придают Марсу красный оттенок. Но дело в том, что на Луне нет кислорода и жидкой воды, а значит не должно быть и гематита.
Кроме того, поверхность Луны подвержена постоянной бомбардировке частицами солнечного ветра, в составе которого присутствует водород — сильнейший восстановитель. Для образования гематита напротив нужны окислительные процессы. От солнечного ветра Землю защищает магнитное поле, которого нет у Луны.
«Сначала я совершенно не поверил этому. Гематит, исходя из условий, на Луне не должен образовываться. Но с тех пор, как мы обнаружили на Луне воду, мы стали предполагать, что там может быть большее разнообразие минералов, если эта вода вступала в реакции с лунными породами», - приводятся в пресс-релизе слова одного из авторов статьи Эбигейла Фрэмана.
Спектры М3 показывают, что полюса Луны имеют совсем другой состав, чем остальная ее часть. Ученые предполагают, что вода взаимодействует с горными породами, образуя множество минералов, которые отсутствовали в пробах лунного грунта, в свое время доставленного на Землю.
В статье описано предположение, как как на Луне могла образоваться ржавчина. Так ученые считают, что источником кислорода стала атмосфера Земли. В 2007 году японский искусственный спутник Луны «Кагуя» обнаружил, что кислород из верхних слоев атмосферы Земли может путешествовать «на заднем хвосте магнитосферы», достигая Луны.
Это соответствует данными М3, указывающим на большее количество гематита на ближней к Земле стороне Луны. Кроме того, Луна со временем постепенно удаляется от Земли, а несколько миллиардов лет назад, когда две планеты были ближе друг к другу, больше кислорода достигало лунной поверхности.
Та же магнитосфера Земли частично защищает и от солнечного ветра. Расчеты показывают, что в определенные орбитальные периоды Луны магнитное поле Земли блокирует до 99% ионизирующего излучения Солнца.
Что касается воды, ученые признают - водяного льда на полюсах для объяснения «загадки гематита» недостаточно, так как это оксид железа был обнаружен в том числе далеко за пределами ледяных скоплений. Поэтому тут скорее всего задействована космическая пыль, оседающая на поверхность Луны.
Она сама может нести молекулы воды, а также способствовать их высвобождению из лунных пород при ударных взаимодействиях. Кроме того, тепло от этих ударов увеличивает скорость окисления.
Таким образом, считают ученые, когда Луна была защищена от солнечного ветра «хвостом» земной магнитосферы, доставлявшим кислород, на ее поверхности, бомбардируемой космическими частицами пыли, вполне могла протекать реакция окисления железа и, как следствие, образование минеральной ржавчины.