Учёные из Института геохимии Китайской академии наук под руководством Ли Яна и Цао Чжи провели тщательный анализ лунного грунта, доставленного миссией «Чанъэ-5». Они обнаружили субмикроскопические частицы магнетита, которые распространены по всей поверхности Луны, что даёт новое понимание её окружающей среды.
Используя электронный микроанализ, исследователи изучили каплевидные, округлые зёрна сульфида железа, находящиеся внутри ударного стекла лунного грунта. Результаты исследования показали, что субмикроскопический магнетит, образовавшийся в результате ударного воздействия, широко распространён в лунном реголите. Концентрация магнетита оказалась тесно связана с содержанием титана в исследуемом регионе.
Магнетит представляет собой важный окисленный минерал в планетарных науках, его присутствие соотносится с палеомагнитными полями и потенциальными признаками жизни. Ранее считалось, что магнетит крайне редко встречается на поверхности Луны. Тем не менее, исследования, выполненные с помощью спектроскопии и электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), предложили гипотезу о широком распространении субмикроскопических «магнетитоподобных» фаз в лунных грунтах миссий «Аполлон».
Исследование Ли и Цао продемонстрировало, что многочисленные субмикроскопические частицы магнетита присутствовали в каплевидных, округлых зёрнах сульфида железа, обнаруженных в ударных стёклах. Электронный микроанализ показал, что данный тип магнетита образовался в результате ударного события. Для объяснения его формирования учёные использовали механизм эвтектоидной реакции (4FeO = Fe3O4 + Fe). Эта реакция требует определённых условий, таких как высокая температура, давление и концентрация реактивов. В данном случае, ударное событие на Луне создало необходимые условия для протекания этой реакции, что привело к образованию магнетита.
Статистические данные показали, что среди около 200 стекловидных зёрен удалось найти 7 каплевидных зёрен сульфида железа, содержащих магнетит. Обычно сульфидные капли ассоциируются со стекловидными зёрнами, но они встречаются с определённой вероятностью; образование магнетита соответствует соотношению содержания титана в ударных стёклах.
«Мы полагаем, что субмикроскопический магнетит в каплевидных зёрнах сульфида железа представляет собой минералогическое доказательство существования субмикроскопических магнетитоподобных фаз, обнаруженных в эпоху миссий «Аполлон». Это подтверждает теорию о повсеместном распространении субмикроскопического магнетита, образовавшегося в результате ударов, в лунном реголите в регионах с высоким содержанием титана», — заявил Ли Ян.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Science Advances 20 сентября. Возможное широкое образование ферромагнитных минералов, описанное в исследовании, также подтверждает ударный механизм возникновения магнитных аномалий на лунной поверхности, о которых упоминалось в предыдущих исследованиях.
Сульфиды во внешнем жидком ядре и ильменит, переносящиеся результатом первых событий переворота лунной мантии, взаимодействовали друг с другом в условиях высокого давления (~4,75 ГПа) на границе лунного ядра и мантии. Это могло привести к растворению кислорода в сульфиде и формированию магнетита в глубокой части Луны.
Источник: iXBT
