V-kosmose.com

Исследователи раскрывают секреты Луны по одному пылевому зернышку

Источник: Karl Mills/Scientific Photo Arts/NASA

Наноскопическая частица лунной пыли толщиной с человеческий волос теперь доступна для изучения новым методом с высоким разрешением.

Инновационный подход получил название атомно-зондовая томография (АЗТ), используемая учеными из Чикагского университета. С этим методом получится раскрыть секреты земного спутника и сохранить ограниченное количество лунных камней, собранных астронавтами миссии Аполлон.

Геофизик Филипп Хек из Чикагского университета говорит:

«Еще 50 лет назад никто не подозревал, что когда-нибудь получится анализировать образцы с помощью подобной методики. Вы даже не представляете, как много можно узнать всего лишь по одному крошечному пылевому зерну. Тысячи таких зерен вытряхивали из перчаток астронавтов. Так что этого хватит для масштабного исследования».

Картинки по запросу "screenshot"

Подготовка "иголки" для атомного анализа. Источник: Greer et al., Meteoritics & Planetary Science, 2020

Удивительно предполагать, что нечто столь крошечное может дать так много информации. Технология АЗТ настолько чувствительная, что способна отображать атомную структуру в виде 3D.

Чтобы проанализировать зерно лунной пыли с помощью АЗТ, геофизик Дженника Грир из Чикагского университета подготовила образец в форме иглы с шириной всего в несколько сотен атомов. Для этого пришлось вырезать «столб» из зерна сфокусированным пучком заряженных атомов.

Затем лазером ученые сбивали атомы с образца, наблюдая, как каждый атом отлетает и ударяется о пластину детектора. Элементы летят с разной скоростью, что позволяет проанализировать состав и структуру образца. Например, железо тратит больше времени, чтобы добраться к пластине детектора. А вот водород летит быстрее.

Картинки по запросу "monochrome"

Крошечный заостренный кусочек лунной пыли. Источник: Jennika Greer/Field Museum

Метод АЗТ впервые отображает различные типы атомов и показывает их локацию в крошечном зерне лунной пыли. К тому же для анализа нужна лишь маленькая частичка, что позволяет сохранить ценный образец.

Результаты оказались убедительными, и проект получил финансирование от НАСА на 3 года исследований лунной пыли с помощью АЗТ. Ученые попытаются определить потенциальный объем воды в почве и уровень космического выветривания.

Лунная почва сильно изменилась из-за космического выветривания. И ее недра могут значительно отличаться от того, что мы привыкли видеть на поверхностном слое. Поэтому атомное изучение лунной пыли поможет отмотать время назад и разобраться в процессе выветривания, чтобы понять, какой была лунная почва раньше.