В РАН объяснили происхождение нанофазного железа в лунном реголите

МОСКВА, 11 февраля. /ТАСС/. Специалисты двух институтов РАН предложили гипотезу, объясняющую происхождение наночастиц металлического железа в лунном грунте - реголите, сообщили в пресс-службе Минобрнауки РФ. Такое железо, в частности, придает Луне своеобразный блеск.

"Сотрудники лабораторий геохимии Луны и планет и сравнительной планетологии Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского (ГЕОХИ РАН) совместно с коллегами из Института космических исследований РАН провели серию лазерных экспериментов, имитирующих удар микрометеорита по породам и минералам, характерным для поверхности Луны: базальту, оливину, пироксену и другим. В результате в расплавленных продуктах "удара" ученые обнаружили многочисленные наносферулы металлического железа", - отметили в пресс-службе.

Нанофазное железо - один из ключевых "следов" космического выветривания на Луне. Оно встречается в конденсатных пленках на поверхности зерен и в стеклах агглютинатов - стеклосодержащих частиц реголита, спекшихся при ударных событиях. Именно железо заметно влияет на отражательные свойства лунного грунта и в итоге - на то, как Луна и другие безатмосфреные тела Солнечной системы выглядят в телескопах и на спектральных снимках.

Кроме того, наличие железа в зернах реголита Луны позволяет легко спекаться частицам лунного грунта под действием микроволнового излучения. Этот факт важен с точки зрения обеспыливания поверхности для будущей лунной базы и создания крупногабаритных конструкций на поверхности Луны.

До сих пор считалось, что металлическое железо в реголите появляется главным образом двумя путями: либо за счет восстановления оксидов железа водородом солнечного ветра, либо при конденсации железа из ударного пара. Однако, авторами на основе обширного экспериментального материала предложен третий механизм его формирования: наносферулы могут формироваться прямо внутри силикатного расплава, даже когда нет ни восстановителя (водорода), ни вклада конденсации из ударно-образованного пара.

Главная идея предлагаемого механизма - термическое восстановление. При кратковременном интенсивном нагреве расплава содержащийся в нем оксид железа может разлагаться, образуя металлическое железо и кислород, который уходит в газовую фазу. При относительно низком давлении кислорода, решающим восстанавливающим фактором становится температура: при нагреве процесс легче идет в сторону образования металла. В результате железо отделяется от силикатного расплава в виде глобул и наночастиц, а выделившийся кислород формирует пузырьки.