Ученые обнаружили магнетит ударного происхождения в лунном грунте, доставленном «Чанъэ-5»
AstroNews.ru - 06 Декабря 2022 22:10:16
Исследовательская группа из Китайской академии наук провела электронный микроанализ сферических зерен сульфида железа в лунном грунте, доставленном миссией «Чанъэ-5», и подтвердила наличие субмикроскопического магнетита ударного происхождения.
Исследование было опубликовано в Nature Communications 23 ноября.
Магнетит играет важную роль в планетологии при решении вопросов, касающихся древних магнитных полей и индикаторов жизни.
В эпоху «Аполлона» некоторые исследования выявили повсеместное присутствие субмикроскопических магнетитоподобных фаз в лунном грунте, но дальнейших минералогических доказательств присутствия широко распространенных кристаллов магнетита не было.
В лунном грунте, добытом «Чанъэ-5», наблюдались магнетитосодержащие сферические зерна сульфида железа (<2 мкм в диаметре). Наблюдения с помощью просвечивающей электронной микроскопии показали, что сферические зерна сульфида железа характеризовались кольцами из равноудаленных щупалец из чистого железа по краям зерен и повсеместными субмикроскопическими частицами магнетита и металлического железа, которые осаждались во внутренней троилит-пирротиновой структуре.
Объединив эти наблюдения с термодинамическими расчетами, исследователи обнаружили, что во время крупных столкновений на Луне произошла реакция, которая позволила FeO, растворенному в сульфидах железа, образовать субмикроскопический магнетит и металлическое железо посредством эвтектической реакции (4FeO = Fe3O4 + Fe).
Это первое открытие субмикроскопического магнетита ударного происхождения является прямым доказательством того, что магнетит может быть широко распространен в тончайшем лунном грунте.
Лунные магнитные аномалии были загадкой со времен «Аполлона», и их происхождение до сих пор обсуждается. Предыдущие исследования только устанавливали взаимосвязь между выбросами при большом ударе и магнитными аномалиями, но не фокусировались на трансформации материала во время удара.
«В нашем исследовании был обнаружен еще один важный ферромагнитный минерал (магнетит), образовавшийся в результате эвтектической реакции во время ударных процессов на Луне», – сказал профессор Ли Ян, автор исследования. – «Из-за высокой магнитной восприимчивости магнетита и металлического железа ударные процессы значительно снизили бы требования к толщине лунного грунта для лунных магнитных аномалий».