Гематит на Луне
Гематит — это тип окисленного, похожего на ржавчину железа, который образуется при взаимодействии железа с кислородом. Однако, в отличие от нашей планеты, Луна полностью лишена кислорода. Кроме того, его постоянно бомбардирует поток водорода, переносимый солнечным ветром. Это имеет эффект «добавления» электронов к материалам, с которыми взаимодействует этот водород. А окисление, наоборот, происходит за счет потери электронов.
Поэтому априори наш спутник — не самая лучшая среда для образования гематита.
В недавнем с использованием данных гиперспектрального отражения, полученных лунным минералогическим картографом (M3) индийской миссии «Чандраян-1», исследователи заметили присутствие гематита на полюсах. По причинам, указанным выше, это совершенно неожиданное открытие.
«Когда я смотрел на данные M3 в полярных регионах, я заметил, что некоторые характеристики и спектральные модели отличаются от тех, которые мы видим в более низких широтах или образцах Apollo», — говорит Шуай Ли из Института геофизики и планетологии Гавайев, который возглавлял исследования. «После нескольких месяцев расследования я понял, что вижу подпись гематита».
Земной кислород, выдуваемый солнечным ветром
Как можно объяснить присутствие этих высокоокисленных железистых минералов? Одна из подсказок заключается в распределении этого гематита, что достаточно сильно соответствует ранее выявленным следам воды в тех же регионах.
Шуай Ли также связал эти наблюдения с открытием, сделанным японской миссией Кагуя, которая работала в конце 2000-х годов. В то время исследователи отмечали, что кислород из верхних слоев атмосферы Земли может быть выдут на поверхность Луны солнечным ветром.
Этот же процесс может легко объяснить присутствие гематита на нашем спутнике, особенно в периоды полнолуния. В такие моменты наш спутник фактически находится в задней части магнитосферы Земли вдали от Солнца. В результате более 99% солнечного ветра задерживаются на несколько часов. Другими словами, в течение этого короткого периода времени он больше не мешает процессу окисления.
Объедините эти три фактора (минутное количество молекулярной воды, минутное количество кислорода и короткий промежуток времени каждый месяц, в течение которого может свободно образовываться ржавчина) и через несколько миллиардов лет вы сможете получить гематит на Луне.
Исследовательская группа надеется, что предстоящие миссии НАСА ARTEMIS смогут собрать образцы гематита из полярных регионов для анализа. Их химические сигнатуры могут подтвердить (или не подтвердить) эту гипотезу.