Луна ржавеет, и, вероятно, в этом виновата Земля, особенно ее атмосфера. Ученые наблюдали гематит или обычный оксид железа в полярных регионах нашей естественной спутницы. Это удивительное открытие, потому что на Луне нет кислорода. Исследователи считают, что окисление лунного железа было вызвано кислородом из атмосферы Земли.
Недавние наблюдения за нашим естественным спутником привели к неожиданному открытию. Астрономы из Института геофизики и планетологии Гавайского университета (HIGP) и Лаборатории реактивного движения (JPL) обнаружили гематит на полюсах Луны. Они опубликовали свои открытия в журнале Science Advances.
Гематит
Железо очень легко реагирует с кислородом с образованием оксидов железа, обычно называемых ржавчиной. Для образования ржавчины на Земле необходимо присутствие как кислорода, так и воды. Однако поверхность Луны практически не содержит кислорода. По этой причине на Луне преобладает чистое железо, что было подтверждено предыдущими наблюдениями и образцами, доставленными на Землю во время миссий программы "Аполлон". Но в его полярных регионах гематит замечен. Итак, откуда на Луне появился этот минерал, представляющий собой окисленную форму железа?
Еще больше усложняет ситуацию тот факт, что Луна постоянно бомбардируется солнечным ветром, содержащим водород, чтобы противодействовать окислению. Таким образом, даже если бы все обстоятельства, необходимые для окисления, произошли, солнечный ветер остановил бы этот процесс.
Близость к Земле
Присутствие на Луне сильно окисленных железосодержащих минералов, таких как гематит, является неожиданным открытием. "Наша гипотеза заключается в том, что лунный гематит образуется в результате окисления поверхностного железа кислородом из верхних слоев атмосферы Земли, который постоянно выдувается на поверхность Луны солнечным ветром, когда она проходит через магнитосферный хвост Земли", - сказал Шуай Ли из гавайского университета.
Ученые HIGP и Лаборатории реактивного движения NASA получили данные о гематите на Луне с помощью прибора Moon Mineralogy Mapper, который был разработан JPL и отправлен в космос на борту индийской миссии Chandrayaan-1. Новое исследование было вдохновлено ранним открытием Ли водяного льда в полярных регионах Луны в 2018 году.
"Когда я посмотрел на данные Moon Mineralogy Mapper из полярных регионов Луны, я обнаружил, что некоторые спектральные особенности отличаются от тех, которые мы видим на более низких широтах или в образцах "Аполлона, - сказал Ли. - Мне было любопытно. После нескольких месяцев исследований я понял, что вижу гематитовый отпечаток", - добавил он.
Ржавая луна
Ученые обнаружили, что места, где присутствует гематит, сильно коррелируют с наличием воды в высоких широтах на Луне. На стороне, обращенной к нашей планете, также больше минералов, чем на обратной стороне Луны.
Больше гематита на стороне Луны, обращенной к Земле, предполагает, что его образование как-то связано с нашей планетой. Это напомнило мне открытие, сделанное японской миссией "Кагуя". Данные зонда показали, что кислород из верхних слоев атмосферы Земли может быть перенесен на поверхность Луны солнечным ветром, в то время как Луна находится в хвосте магнитосферы Земли. Таким образом, атмосферный кислород Земли может быть основным окислителем, который производит гематит, подчеркнул Ли.
Небольшое количество воды, наблюдаемое на высоких широтах Луны, могло быть в значительной степени вовлечено в процесс образования гематита, что имело важные последствия для интерпретации наблюдаемого гематита в некоторых бедных водой астероидах S-класса. Это открытие изменит наше понимание полярных регионов Луны. По словам Ли, Земля могла сыграть важную роль в эволюции поверхности нашего естественного спутника.
Исследовательская группа надеется, что будущая миссия NASA "Артемида" изучит или вернет на Землю образцы гематита из полярных регионов Луны. Химические характеристики этих образцов могут подтвердить гипотезу о том, что лунный гематит окисляется кислородом Земли.
Источник: Гавайский университет в Маноа
