Луната, най-близкият ни космически съсед и единственото друго тяло в Слънчевата система, на което хората са стъпвали, е доста добре позната. Знаем, че на практика там няма въздух. Знаем, че има воден лед, но няма течна вода.
Така че можете да разберете защо откриването на хематит на Луната е объркало учените, тъй като хематитът е окислена форма на желязо, която тук на Земята изисква наличието, както на въздух, така и на вода.
Особено след като Луната е постоянно бомбардирана с поток водород от слънчевия вятър, редуциращ агент, който „дарява“ своите електрони на материалите, с които взаимодейства. Окисляването се случва поради загуба на електрони – така че дори да са налице всички правилни елементи за окисляване, слънчевият вятър трябва да го предотвратява.
„Това е много озадачаващо“, казва планетарният учен Шуай Ли от Хавайския университет в Маноа. „Луната е ужасно негостоприемна среда за образуване на хематит.“
Въпросният хематит е открит в данни, събрани от сондата Chandrayaan-1 на Индийската организация за космически изследвания. Map Mineralogy Mapper (M3), проектиран от лабораторията за реактивно задвижване на НАСА, използва хиперспектрални изображения за извършване на гранулиран спектроскопски анализ, даващ подробна разбивка на минералния състав на повърхността на Луната.
По този начин Ли и неговите колеги идентифицират ледени отлагания на високи географски ширини около лунните полюси през 2018 г. Но когато изследват данните, Ли и колегите му забелязват нещо странно.
„Когато изследвахме данните от М3 в полярните области, открихме, че някои спектрални характеристики и модели са различни от тези, които виждаме в по-ниските ширини или пробите от Аполо“, казва Ли.
„Бях любопитен дали е възможно да има реакции на водни скали на Луната. След месеци на разследване разбрах, че виждам характеристиките на хематит.“
Което повдига голям въпрос: как, по дяволите, е стигнал до там? Е, един голям намек може да се крие в това как се разпределя хематитът. Той съвпада доста силно със следи от вода, предварително идентифицирани и свързани с различни въздействия. Учените смятат, че водният лед може да се смеси с лунния реголит и да се разтопи по време на удари от космоса.
Хематитът се намира най-вече от страната на Луната, която винаги е обърната към Земята. Това според изследователите е наистина интересно.
„Наличието на повече хематит в страната на Лунната, която е в близост със Земята, предполага, че той може да е свързан с нашата планета“, казва Ли.
„Това ми напомни за откритието на японската мисия Кагуя, че кислородът от горната земна атмосфера може да се издухва към лунната повърхност от слънчевия вятър, когато Луната е в магнитната опашка на Земята. Така че атмосферният кислород на Земята може да бъде основният окислител за производството на хематит на Луната. „
По време на пълнолуние, нашият спътник е в магнитната опашка на Земята, задния регион на магнитосферата, в далечната страна към Слънцето. По това време над 99% от слънчевият вятър е блокиран да достигне до Луната, което означава, че досадният редуциращ водород не се издига в процеса на окисляване.
Комбинирайте тези три съставки – малки количества молекулна вода, малки количества кислород и кратък прозорец от време всеки месец, в който ръждата може да се образува свободно – и за няколко милиарда години можете да получите хематит на Луната.
Това обаче не означава, че мистерията е напълно разгадана.
„Интересното е, че хематитът не е абсолютно отсъстващ от далечната страна на Луната, където може да не е достигнал никога кислородът на Земята, въпреки че са наблюдавани много малки експозиции“, казва Ли.
„Малкото количество вода, наблюдавано в лунните високи географски ширини, може да е било съществено замесено в процеса на образуване на хематит на далечната страна на Луната, което има важни последици за интерпретиране на наблюдавания хематит върху някои бедни на вода астероиди от тип S.“
Ако се доберем до самия минерал би било наистина интересно. Възможно е хематитовите отлагания през различни периоди все още да задържат кислородни изотопи от различни възрасти в историята на Земята, датиращи от милиарди години. Това може да бъде наистина полезно за разбиране на атмосферната еволюция на нашата планета.
И, разбира се, би било дълбоко просветляващо и за разбирането на историята на Луната.
„Това откритие ще прекрои знанията ни за полярните области на Луната“, казва Ли. „Земята може да е изиграла важна роля за еволюцията на повърхността на Луната.“
Изследването е публикувано в Science Advances.
