Недавний анализ лунного грунта, доставленного миссией «Чанъэ-6», выявил микроскопические кристаллы гематита и маггемита — форм оксида железа. Это открытие ставит под сомнение многолетние представления о химическом составе Луны. Результаты исследования опубликованы группой китайских ученых в Science Advances.
До этого считалось, что Луна лишена условий для окисления железа: на спутнике нет атмосферы и свободного кислорода. Любые трехвалентные соединения железа, найденные в образцах миссий «Аполлон», объясняли либо лабораторными воздействиями, либо земным загрязнением. Эпохальное исследование 1971 года утверждало, что стабильная ржавчина на Луне невозможна, и ее наличие нельзя было признать естественным процессом. Эта точка зрения формировала научное восприятие Луны более пяти десятилетий.
Однако новые миссии начали менять это понимание. С 2020 года данные Moon Mineralogy Mapper показали присутствие гематита на высоких широтах, а микроскопические анализы образцов «Чанъэ-5» выявили следы нанофазного магнетита. Эти наблюдения намекали, что процессы окисления на Луне могут происходить естественным образом.
Образцы «Чанъэ-6», доставленные на Землю в 2024 году, впервые продемонстрировали микронные зерна гематита и маггемита, формировавшихся естественным образом в лунной коре.
Ученые подчеркивают: «Это открытие подтверждает, что ржавчина на Луне — не редкость, а часть ее геологической истории».
Как формируется лунная ржавчина
Исследование показало, что частицы оксида железа преимущественно встречаются в брекчиях — породах, состоящих из фрагментов, сплавленных при высоких температурах и давлении во время метеоритных ударов. В древних вулканических породах подобные минералы почти не наблюдаются. Ученые предполагают, что трехвалентное железо формируется именно при экстремальных столкновениях, подобных тем, которые создали бассейн Южный полюс-Эйткен и кратер Аполлон на обратной стороне Луны.
Бассейн Южный полюс-Эйткен является одним из старейших и крупнейших ударных объектов Солнечной системы. Его поверхность долгое время оставалась нетронутой вулканической активностью, что позволяет сохраняться минералам, образованным в ходе древних катастрофических событий. Анализ показал, что именно в этих ударных породах ржавчина встречается чаще всего, тогда как нетронутые вулканические образования почти лишены оксидов железа.
Последствия открытия для науки
Выявленные микрочастицы ржавчины демонстрируют, что лунная поверхность более сложна и динамична, чем считалось ранее. Ранее подобные материалы находили лишь в отдельных исследованиях, и их происхождение оставалось спорным. Теперь появляется возможность объяснить механизмы естественного образования оксидов железа на Луне.
Открытие также помогает понять загадочные магнитные аномалии, наблюдаемые в отдельных районах спутника, поскольку наличие трехвалентного железа может влиять на локальное магнитное поле.
В целом результаты расширяют горизонты изучения лунной геохимии. Луну теперь можно рассматривать как динамическую систему, где экстремальные события и геохимические процессы формируют устойчивые минералы на протяжении миллиардов лет. Это открывает новые возможности для понимания истории формирования спутника и процессов, происходящих на его поверхности.
Внеземную жизнь поможет найти ржавчина
Луна «ржавеет» благодаря ветру с Земли — показало исследование
Подписывайтесь и читайте «Науку» в Telegram