V-kosmose.com

Луна становится ржавой, и этом виновата Земля

Ближняя сторона Луны запечатлена здесь роботизированным космическим аппаратом NASA Lunar Reconnaissance Orbiter.

Ближняя сторона Луны запечатлена здесь роботизированным космическим аппаратом NASA Lunar Reconnaissance Orbiter.

Луна становится немного красной, и, вероятно, это вина Земли. Новые исследования показывают, что атмосфера нашей планеты может вызывать ржавчину Луны.

Ржавчина, также известная как оксид железа, представляет собой красноватое соединение, которое образуется, когда железо подвергается воздействию воды и кислорода. Ржавчина является результатом обычной химической реакции гвоздей, ворот, красных скал Гранд-Каньона и даже Марса. Согласно заявлению Лаборатории реактивного движения NASA (JPL) в Пасадене, Калифорнии, Красная планета получила прозвище за ее красноватый оттенок, который возник из-за ржавчины давным-давно, когда железо на ее поверхности соединилось с кислородом и водой.

Но не все небесные тела оптимальны для ржавчины, особенно наша сухая, лишенная атмосферы Луна.

«Это очень загадочно», - говорится в заявлении ведущего автора исследования Шуай Ли, младшего научного сотрудника Гавайского университета при Гавайском институте геофизики и планетологии Маноа. «Луна - ужасная среда для образования [ржавчины]».

Ли изучал данные аппарата JPL Moon Mineralogy Mapper, который находился на борту орбитального аппарата Chandrayaan-1 Индийской организации космических исследований, когда понял, что у полюсов Луны совсем другой состав, чем остальная ее часть.

На этом составном изображении луны из программы Moon Mineralogy Mapper виден водяной лед на полюсах. Исследователи обнаружили намеки на гематит, когда сфокусировались на спектрах в этих регионах. Предоставлено: ISRO / NASA / JPL-Caltech / Brown Univ./USGS

На этом составном изображении луны из программы Moon Mineralogy Mapper виден водяной лед на полюсах. Исследователи обнаружили намеки на гематит, когда сфокусировались на спектрах в этих регионах. Предоставлено: ISRO / NASA / JPL-Caltech / Brown Univ./USGS

Во время своей миссии Moon Mineralogy Mapper обнаружил спектры или длины волн света, отраженного от различных поверхностей Луны, для анализа состава ее поверхности. Когда Ли сфокусировался на полюсах, он обнаружил, что на полярных поверхностях Луны есть богатые железом камни со спектральными характеристиками, соответствующими гематиту. Минерал гематит, обычно встречающийся на поверхности Земли, представляет собой особый тип оксида железа, или ржавчины, с формулой Fe2O3.

«Сначала я совершенно не поверил этому. Он не должен существовать, исходя из условий, существующих на Луне», - говорится в заявлении соавтора Эбигейл Фрейман, планетарного геолога из JPL. «Но с тех пор, как мы обнаружили воду на Луне, люди стали предполагать, что на ней может быть большее разнообразие минералов, чем мы думаем, если бы эта вода вступила в реакцию со скалами».

Что случилось на Земле?

Чтобы железо стало ржаво-красным, ему нужен так называемый окислитель - молекула, такая как кислород, удаляющая электроны из железа. Но солнечный ветер, поток заряженных частиц, который постоянно поражает Луну водородом, имеет противоположный эффект. Водород - это восстановитель или молекула, которая отдает электроны другим молекулам. Без защиты от солнечного ветра (например, магнитного поля, которое защищает нашу планету) ржавчина не должна образовываться на Луне.

Но это так, и возможно, виновата, наша планета.

Согласно заявлению, у Луны нет собственной атмосферы, которая обеспечивала бы достаточное количество кислорода, но у нее есть определенное количество, пожертвованное атмосферой Земли. Земной кислород перемещается к Луне по удлиненному маршруту магнитного поля планеты, называемого «хвостом магнитосферы».

Согласно заявлению, хвост магнитосферы Земли может достигать ближайшей стороны Луны, где было обнаружено больше гематита. Более того, в каждое полнолуние магнитосферный хвост блокирует 99% солнечного ветра от воздействия на Луну, создавая временную завесу над лунной поверхностью, давая время для образования ржавчины. Но есть еще один дополнительный ингредиент, необходимый для образования ржавчины: вода.

На Луне в основном нет воды, за исключением замороженной воды, обнаруженной в лунных кратерах на обратной стороне Луны - вдали от того места, где была обнаружена большая часть гематита. Но исследователи предполагают, что быстро движущиеся частицы пыли, бомбардирующие Луну, могут освободить молекулы воды, заблокированные в поверхностном слое Луны, позволяя воде смешиваться с железом. По словам исследователей, частицы пыли могут даже сами нести молекулы воды, и их удар может создать тепло, которое может увеличить скорость окисления.

Карта, показывающая регионы, где гематит может присутствовать на Луне (более красный цвет означает больше гематита). Изображение предоставлено Шуай Ли.

Карта, показывающая регионы, где гематит может присутствовать на Луне (более красный цвет означает больше гематита). Изображение предоставлено Шуай Ли.

«Это открытие изменит наши знания о полярных регионах Луны», - сказал Ли в отдельном заявлении Гавайского университета. «Земля могла сыграть важную роль в эволюции поверхности Луны».

Однако это все еще гипотезы, и необходимы дополнительные данные, чтобы точно понять, почему Луна ржавеет. Еще более удивительно то, что небольшое количество гематита было обнаружено на обратной стороне Луны.