Rūdijantis Mėnulis – mokslininkams pavyko aptikti tokio reiškinio priežastį

Daugelį planetologų nustebino aukštose Mėnulio platumose aptiktas oksiduotos geležies mineralas hematitas, apie kurį pranešama šiandien Science Advances publikuotame Havajų universiteto Mānoa Okeano ir Žemė mokslų ir technologijos mokyklos (SOEST) Havajų geofizikos ir planetologijos (HIGP) instituto mokslo darbuotojo Shuai Li straipsnyje.

Geležis labai nesunkiai reaguoja su deguonimi — susiformuoja rausvos rūdys, kurias Žemėje galima pamatyti daug kur. Tuo tarpu Mėnulio paviršiuje ir viduje deguonies praktiškai nėra, todėl Mėnulyje vyrauja gryna metalinė geležis, ir smarkiai oksiduotos geležies junginių Apollo misijos metu pargabentuose mėginiuose nebuvo rasta. Be to, Mėnulio paviršių čaižantis Saulės vėjyje esantis vandenilis veikia kaip oksidacijos priešingybė. Todėl smarkiai oksiduotos geležies turinčių mineralų atradimas Mėnulyje yra netikėtas.

„Remiantis mūsų iškelta hipoteze, hematitas Mėnulyje susidaro, paviršiuje esančiai geležiai reaguojant su Žemės atmosferos aukštuosiuose sluoksniuose esančiu deguonimi, kurį pastaruosius kelis milijardus metų į Mėnulio paviršių nuolat atpučia Saulės vėjas, kai Mėnulis būna Žemės magnetinio lauko uodegoje,“ paaiškino Li.

Šis atradimas padarytas, Li, HIGP profesoriui Paul Lucey ir bendraautoriams iš NASA Reaktyvinio judėjimo laboratorijos (JPL) ir kitur, išanalizavus hiperspektrinio atspindžio duomenis, gautus NASA JPL sukurtu Mėnulio mineralogijos žymėtoju (Moon Mineralogy Mapper – M3), buvusiu Indijos Chandrayaan-1 misijoje.

Šį naują tyrimą įkvėpė 2018 metais atliktas kitas Li atradimas – vandens ledas Mėnulio ašigalio regionuose.

„Tirdamas poliarinių regionų M3 duomenis, aptikau, kad kai kurie spektro bruožai skiriasi nuo gautų iš žemesnėse platumose ar Apollo bandiniuose,“ sakė Li. „Pasidarė smalsu, ar įmanoma Mėnulyje vykti vandens ir uolienų reakcijoms. Po tyrimo mėnesių supratau, kad mačiau hematito ženklus.“

Komanda išsiaiškino, kad vietos, kuriose hematito aptiktas, stipriai koreliuoja su vandens kiekiu aukštose platumose, kurį Li su kitais anksčiau atrado ir labiau susikoncentravęs artimesnėje, į Žemę atsuktoje pusėje.

„Didesnis hematito kiekis artimesnėje Mėnulio pusėje kelia mintį, kad jis gali būti susijęs su Žeme,“ sakė Li. „Tai priminė man apie Japonijos Kaguya misijos atradimą, kad deguonį iš Žemės aukštųjų atmosferos sluoksnių į Mėnulio paviršių gali atpūsti Saulės vėjas, kai Mėnulis būna Žemės magnetinio lauko uodegoje. Taip Žemės atmosferos deguonis galėtų būti pagrindinis hematitą kuriantis oksidatorius. Vanduo ir tarpplanetinės dulkės irgi galėjo suvaidinti svarbų vaidmenį“.

„Įdomu, kad tolimojoje Mėnulio pusėje, kurios Žemės deguonis niekada nepasiekia, šiek tiek hematito irgi esama,“ pastebėjo Li. „Mėnulio aukštose platumose stebėti maži vandens kiekiai (<~0,1 % pagal svorį) galėjo smarkiai paveikti hematito formavimosi procesą tolimojoje Mėnulio pusėje, o tai svarbu interpretuojant stebėtą hematitą kai kuriuose mažai vandens turinčiuose S tipo asteroiduose.“

„Šis atradimas pakeis mūsų žinias apie Mėnulio ašigalių regionus,“ sakė Li. „Žemė galėjo būti svarbiu Mėnulio paviršiaus evoliucijos veiksniu.“

Tyrėjų komanda tikisi, kad NASA ARTEMIS misijos pargabens hematito pavyzdžių iš ašigalių regionų. Šių bandinių cheminė sudėtis gali patvirtinti jų hipotezę, kad Mėnulio hematitą oksiduoja Žemės deguonis ir gali padėti atskleisti Žemės atmosferos evoliuciją per praėjusius milijardus metų.

University of Hawaii at Manoa
scitechdaily.com

Nuoroda: „Widespread hematite at high latitudes of the Moon“ by Shuai Li, Paul G. Lucey, Abigail A. Fraeman, Andrew R. Poppe, Vivian Z. Sun, Dana M. Hurley and Peter H. Schultz, 2 September 2020, Science Advances.
DOI: 10.1126/sciadv.aba1940