Китайские учёные тщательно изучили образцы лунного грунта, полученные в ходе миссии «Чанъэ-5», и обнаружили в них магнетит.

Открытие магнетита на поверхности Луны может иметь важное значение для понимания её геологической истории.

Исследователи из Института геохимии Китайской академии наук провели детальное исследование образцов лунного грунта, собранных в ходе миссии «Чанъэ-5». Они обнаружили, что по всей поверхности Луны присутствуют субмикроскопические частицы магнетита. Это существенно меняет наше представление о лунной среде.

В ходе исследования учёные использовали электронный микроанализ для изучения каплевидных и округлых зёрен сульфида железа, которые были обнаружены в ударных стёклах лунного грунта. Результаты показали, что магнетит, образовавшийся в результате ударного события, присутствует повсеместно в лунном реголите. Количество магнетита тесно связано с содержанием титана в регионе.

Магнетит — важный окисленный минерал в планетной науке. Его присутствие связано с палеомагнитными полями и признаками жизни. Ранее считалось, что он редко встречается на поверхности Луны. Однако исследования с помощью спектроскопии и электронного парамагнитного резонанса выдвинули гипотезу о распространённости субмикроскопических «магнетитоподобных» фаз в лунных грунтах миссии «Аполлон».

Исследование, проведённое Ли и Као, показало, что большое количество субмикроскопических частиц магнетита существовало в каплевидных зёрнах сульфида железа. Микроанализ показал, что этот вид магнетита был образован в результате ударного события. Для объяснения его образования учёные использовали механизм эвтектоидной реакции.

Эвтектоидная реакция — это процесс, который происходит при определённых условиях, таких как высокая температура, давление и концентрация реагентов. В данном случае, ударное событие на Луне создало условия, необходимые для протекания этой реакции, что привело к образованию магнетита.

Статистические результаты показали, что на поверхности около 200 стекловидных зёрен было обнаружено 7 каплевидных зёрен сульфида железа, содержащих магнетит. Сульфидные капли часто ассоциируются со стекловидными зёрнами, но имеют определённую вероятность, а образование магнетита соответствует правилу, связанному с содержанием титана в ударном стекле.

Ли Ян, один из авторов исследования, сказал: «Мы считаем, что обнаруженный нами субмикроскопический магнетит в каплевидных зёрнах сульфида железа является минералогическим доказательством существования субмикроскопических магнетитоподобных фаз, найденных в эпоху «Аполлона». Это даёт прочную основу для вывода о том, что магнетит, образовавшийся в результате удара, может быть повсеместно распространён в реголите Луны в регионах с высоким содержанием титана».

Исследование было опубликовано в журнале Science Advances 20 сентября. Потенциально повсеместное образование ферромагнитных минералов, о котором сообщается в этом исследовании, также является дополнительным подтверждением ударного механизма возникновения магнитных аномалий на поверхности Луны, описанных в предыдущих исследованиях.

Сульфиды в жидком внешнем ядре и ильменит, переносимые ранними событиями переворота лунной мантии, могли контактировать друг с другом в условиях высокого давления на границе лунного ядра и мантии. Это могло привести к присутствию кислорода в сульфиде и образованию магнетита в глубоких слоях Луны.