Железо на поверхности Луны покрывается ржавчиной из-за земного воздуха. Нет, мы не шутим. Именно такой вывод сделан в научной статье, опубликованной в журнале Science Advances.
В данных, собранных индийским орбитальным зондом Chandrayaan-1, специалисты наткнулись на спектральный след необычного для Луны минерала. К своему немалому удивлению, они опознали "подпись" гематита.
Основа этого минерала – оксид железа Fe2O3. Это же вещество, кстати, является одним из основных компонентов ржавчины.
Гематит вполне обычен для Земли, где нет недостатка в окисляющем железо кислороде. Встречается он и на Марсе, где служит маркером былых озёр Красной планеты (гематит обычно образуется в воде). Но откуда мог взяться этот минерал на практически безводной и бескислородной Селене?
Иллюстрация Shuai Li, HIPG, University of Hawaii, NASA LRO WAC/ASU.
Экзотический для спутника Земли минерал обнаружен исключительно в приполярных областях, то есть там же, где сосредоточены запасы водяного льда. Авторы считают, что эта вода играет важную роль в образовании гематита. Однако это только один кусочек пазла.
Для того чтобы образовался оксид железа, нужен как минимум кислород в той или иной форме. На Луне наблюдается его явный дефицит даже с учётом наличия льда. Но и это ещё не всё.
Поверхность нашего естественного спутника непрерывно бомбардируется потоком протонов солнечного ветра. Протоны – это ядра атома водорода. Присоединяя электроны, они превращаются в атомы, способные участвовать в химических реакциях. И для образования оксидов нет ничего хуже, чем присутствие свободного водорода.
Именно поэтому никого не удивляло обилие неокисленного железа в образцах, собранных экипажами "Аполлонов".
В общем, если и есть худшее место для образования ржавчины, чем Луна, то найти его непросто.
Иллюстрация Shuai Li.
Как же в таком случае мог образоваться лунный гематит? Исследователи считают, что всё дело в Земле. Точнее, земной атмосфере и магнитосфере.
Магнитное поле Земли имеет форму кометы, с хвостом, направленным от Солнца. Этот хвост простирается на огромное расстояние. Луна заходит в него, когда Земля находится между своим спутником и дневным светилом (то есть в полнолуние).
В 2007 году японский орбитальный зонд Kaguya зафиксировал в районе Луны следы земного кислорода. Частицы газа совершили космическое путешествие, двигаясь вдоль линий магнитного "хвоста" нашей планеты.
То есть, когда Луна заходит в хвост магнитосферы Земли, она получает порцию кислорода. Одновременно земное магнитное поле прикрывает её от потока солнечных протонов. В итоге условия для окисления железа становятся более или менее подходящими.
К слову, в глубокой древности Луна находилась ближе к Земле, чем сейчас. Значит, на неё могло попадать больше кислорода.
Эта гипотеза хорошо согласуется с тем, что на повернутой к Земле стороне Луны гематита нашлось гораздо больше, чем на обратной.
"Это открытие изменит наши представления о полярных регионах Луны, – уверен первый автор статьи Шуай Ли (Shuai Li) из Гавайского университета. – Земля могла сыграть важную роль в эволюции поверхности Луны".
05 сентября 2020, ГТРК "Нижний Новгород"
