Лунные минералы превращаются в ржавчину
Луна ржавеет — и в этом виновата Земля. Ученые обнаружили, что частицы кислорода, принесенные с нашей планеты на Луну могут превращать лунные минералы в гематит, также известный как ржавчина.
Это открытие расширяет представления исследователей о глубокой взаимосвязи между Землей и Луной и показывает, как Луна сохраняет геологическую летопись этих взаимодействий.
Планетолог из Университета науки и технологий Макао в Китае Цзылян Цзинь (Ziliang Jin) и его коллеги опубликовали свои выводы в издании Geophysical Research Letters.
Большую часть времени и Земля, и Луна находятся в потоке заряженных частиц, исходящих от Солнца. Но примерно пять дней в месяц Земля оказывается между Солнцем и Луной, блокируя большую часть потока солнечных частиц. В это время Луна подвергается воздействию в основном частиц, которые были частью земной атмосферы, а затем улетели в космос. Это явление называется земным ветром.
Этот ветер содержит ионы различных элементов, в том числе водорода, кислорода и азота. Когда эти заряженные частицы достигают Луны, они могут проникать в верхние слои лунного грунта и вызывать химические реакции.
В 2020 году ученые сообщили, что индийская миссия «Чандраян-1» обнаружила гематит вблизи полюсов Луны. Гематит — это минерал, богатый железом, который может образовываться при взаимодействии горных пород с водой и кислородом. Но химическая среда Луны не способствует присутствию кислорода, а это значит, что кислород для гематита мог попасть туда откуда-то еще. Авторы статьи 2020 года предположили, что он мог попасть туда с земным ветром.
Экспериментальная поддержка
Цзинь и его коллеги решили проверить эту идею в лаборатории. Они смоделировали земной ветер, ускорив ионы водорода и кислорода до высоких энергий. Затем они направили ионы на монокристаллы богатых железом минералов, которые, как известно, существуют на Луне.
При бомбардировке минералов высокоэнергетическим кислородом некоторые кристаллы превратились в гематит. А при бомбардировке гематита водородом часть его превратилась в железо.
По словам ученого, результаты показывают, что Луна ежемесячно подвергается множеству химических и минералогических изменений под воздействием солнечного ветра. Пожалуй, самое важное из них заключается в том, что кислород в солнечном ветре может способствовать образованию гематита на Луне.
Астрономы также придумали, как можно будет уберечь Луну, если ей будет угрожать огромный астероид.