Niesamowite odkrycie ujawnia że Księżyc rdzewieje, nawet pomimo braku wody i tlenu

Reklama

wt., 09/08/2020 - 12:04 -- AleksandraJ

Księżyc, nasz najbliższy kosmiczny sąsiad, oraz jedyne inne ciało w Układzie Słonecznym, na którym postawili stopę ludzie, jest nam dość dobrze znany. Wiemy, że praktycznie nie ma tam powietrza. Wiemy też, że jest tam lód, ale nie ma wody w stanie ciekłym.

Można zatem zrozumieć, dlaczego wykrycie hematytu na Księżycu jest dziwne - ponieważ hematyt jest utlenioną formą żelaza, która tu na Ziemi do powstania wymaga obecności zarówno powietrza, jak i wody.

Tym bardziej, że Księżyc jest stale bombardowany strumieniem wodoru z wiatru słonecznego. Wodór jest czynnikiem redukującym, który "oddaje" swoje elektrony do materiałów, z którymi oddziałuje. Utlenienie następuje w wyniku utraty elektronów, więc nawet jeśli wszystkie pierwiastki konieczne do wystąpienia utlenienia były obecne, wiatr słoneczny powinien uniemożliwić utlenianie.

- To bardzo intrygujące - powiedział planetolog Shuai Li z Uniwersytetu Hawajskiego w Manoa. - Księżyc jest okropnym środowiskiem dla hematytu.

Wspomniany hematyt został odkryty w danych zebranych przez orbiter Indyjskiej Organizacji Badań Kosmicznych,  Chandrayaan-1. System Moon Mineralogy Mapper (M3) zaprojektowany przez Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA, wykorzystuje obrazowanie hiperspektralne do wykonania analizy spektroskopowej ziarnistej, co pozwala nam poznać szczegółowy skład minerałów na księżycu.

W ten sposób w 2018 roku Li i współpracownicy zidentyfikowali złoża lodu w okolicach biegunów Księżyca. Ale po ponownej analizie danych, Li zauważył coś dziwnego.

- Kiedy zbadałem dane M3 w regionach polarnych, odkryłem, że ich charakterystyka widmowa różni się od tej, którą widzimy na niższych szerokościach geograficznych lub w próbkach pobranych przez Apollo - powiedział Li.

''Byłem ciekaw, czy to możliwe, że na Księżycu występują reakcje wodno-skalne. Po miesiącach śledztwa zorientowałem się, że widzę ślady hematytu''.

Co rodziło duże pytanie: jak się tam znalazł? Wskazówką może być to w jaki sposób hematyt jest rozprowadzony na księżycu. Pokrywa się on dość silnie ze śladami wody zidentyfikowanymi wcześniej. Pojawia się też w miejscach gdzie coś uderzyło w księżyc. Naukowcy uważają, że lód wodny mógł zostać zmieszany z księżycowym regolitem, a następnie wydobyty i stopiony podczas kolizji z innymi obiektami w kosmosie.

Hematyt występuje głównie po stronie Księżyca, która zawsze jest zwrócona ku Ziemi. To, według badaczy, jest naprawdę interesujące.

- Więcej hematytu na ziemskiej stronie Księżyca sugeruje, że może być on związany z Ziemią - dostrzegł Li.

"Przypomniało mi to odkrycie z japońskiej misji Kaguya. Dzięki niej wiemy że tlen z górnych części atmosfery ziemskiej, może być przetransportowany na powierzchnie Księżyca przez wiatr słoneczny. Tlen atmosferyczny Ziemi może być więc głównym utleniaczem koniecznym do produkcji hematytu".

Podczas pełni księżyc, nasz satelita znajduje się w ogonie magnetosferycznym. Jest to część magnetosfery która odciąga się od Ziemi w kierunku Słońca. W tym czasie ponad 99% wiatru słonecznego jest blokowane przez magnetosferę, co oznacza, że wodór nie osłabia procesu utleniania na księżycu.

Połącz te trzy składniki - niewielkie ilości wody, małe ilości tlenu i krótkie okno czasu każdego miesiąca, w którym rdza może się swobodnie formować - i w ciągu kilku miliardów lat można uzyskać hematyt na Księżycu.

Nie oznacza to jednak, że zagadka jest całkowicie rozwiązana.

- Co ciekawe, hematyt nie jest absolutnie nieobecny na odległej części Księżyca, gdzie ziemski tlen mógł nigdy nie dotrzeć. Mamy jednak znacznie mniej obrazów tej części Księżyca - tłumaczył Li.

"Niewielka ilość wody obserwowana na dużych szerokościach księżycowych mogła być w znacznym stopniu zaangażowana w proces powstawania hematytu na dalekiej stronie Księżyca, co jest ważne przy analizie obecności hematytu na asteroidach ubogich w wodę".

Naprawdę pomocnym byłoby zdobycie próbki minerału. Możliwe, że złoża hematytu w różnym wieku mogą nadal przechowywać izotopy tlenu z różnych epok w historii Ziemi, datowane na miliardy lat wstecz. To może być naprawdę użyteczne dla zrozumienia ewolucji atmosfery naszej planety.

I oczywiście, byłoby to bardzo pouczające dla zrozumienia historii Księżyca.

"To odkrycie zmieni naszą wiedzę na temat regionów polarnych Księżyca", zauważył Li. "Ziemia mogła odegrać ważną rolę w ewolucji powierzchni Księżyca".

Autor: 
Michelle Starr tłum. Mateusz Basiak
Dział: 

Reklama