Китайские физики и геопланетологи установили, что микроскопические кристаллы особого высокотемпературного железа, заключенные внутри оплавленного лунного грунта вследствие ударов метеоритов, содержат информацию о древнем магнитном поле Луны. К данному выводу ученые пришли после изучения образцов, доставленных на Землю в рамках космической миссии «Чанъэ-6».

Комплексный анализ, организованный специалистами Институтов физических наук Хэфэя при Китайской академии наук, включал исследования фрагментов реголита — лунной почвы, собранной с территории обширного древнего кратера на обратной стороне Луны. Используя метод электронной голографии (технология получения трехмерных микроскопических изображений посредством пучков электронов), ученые изучили структуру ударного стекла – материала, образовавшегося в результате мгновенного расплавления горных пород при падении метеоритов.

Внутри этого стекла физики впервые выявили наноразмерные частицы гамма-железа — металла с нестабильной структурой, характеризующейся кубической организацией атомов. Результаты анализа опубликовали в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Обычное железо в стандартных условиях существует в форме гамма-фазы лишь при крайне высоких температурах и быстро трансформируется в привычную структуру по мере охлаждения. Однако сочетание огромного давления, возникающего при метеоритном ударе, наличия микроскопических примесей углерода и стремительного охлаждения (закалки) железа позволило стеклянной структуре сохранить редкое гамма-железо в его изначальном состоянии.

Детальный анализ магнитных характеристик выявил, что крупные частицы данного металла формируют устойчивое магнитное состояние с одной вихревой структурой. В результате такой организации внутренние магнитные поля частиц располагаются в форме аккуратной спирали. Данная уникальная конфигурация обеспечила сохранение намагниченности кристаллами на протяжении миллиардов лет, позволяя им противостоять даже мощным внешним воздействиям и не утратить свои свойства.

Как сообщили ученые под руководством профессора Ду Хайфэна (Du Haifeng), обнаруженные металлические структуры расширяют список природных объектов, содержащих древние магнитные «записи», и могут способствовать пониманию принципов функционирования лунного динамо-эффекта — естественного механизма, который в отдаленные эпохи создавал глобальное магнитное поле в недрах Луны.

Некоторые исследователи выражают сомнения относительно существования у древней Луны магнитного поля и работающей «динамо-машины». По их мнению, образцы, демонстрирующие признаки древнего магнитного поля на спутнике, происходят с Земли — аналогично 90% материала Луны, поскольку они были выброшены в результате столкновений с крупными астероидами.