«Экзотический» титан, привезенный последней экспедицией людей на Луну, опроверг историю ее формирования
Лунный камень, доставленный на Землю во время миссий «Аполлон», помог переписать представления о химии естественного спутника: в нем впервые обнаружили «необычный» титан в редком состоянии. Этот сигнал буквально позволяет измерить, насколько обедненной кислородом была древняя Луна и как именно формировались ее недра.
Лунные базальты — застывшие лавы древних извержений — хранят историю внутреннего строения естественного спутника Земли. Особенно ценны так называемые высокотитановые базальты, где значительная часть титана заключена в ильмените (FeTiO₃). Именно по его составу ученые восстанавливают температуру и окислительно-восстановительные условия (FO₂), при которых кристаллизовалась лава. Считается, что Луна сформировалась в более восстановительной среде, чем Земля, однако прямых доказательств некоторых химических особенностей, к примеру существования трехвалентного титана (Ti³⁺), до сих пор не хватало.
Теперь, проанализировав крошечный фрагмент породы возрастом около 3,8 миллиарда лет (образец 75035, доставленный «Аполлоном-17») с помощью методов электронной микроскопии и спектроскопии, исследователи «увидели» атомную структуру и определили валентность атомов некоторых элементов. Оказалось, ильменит в породе содержит избыток титана, причем примерно 13 процентов находится именно в форме Ti³⁺, а не привычного Ti⁴⁺.
Именно эта тонкая химическая деталь дает прямое подтверждение: чтобы сохранить электрический баланс в кристалле, часть атомов железа и титана «перестраивается», из-за чего структура минерала отклоняется от классической формулы. По сути, лунная магма, из которой образовался минерал, была куда более «восстановительной», чем предполагали модели.
Выяснить это удалось, связав количество Ti³⁺ с так называемой кислородной фугитивностью — параметром, описывающим доступность кислорода в магме. Сопоставив экспериментальные данные с измерениями, авторы научной работы, опубликованной в журнале Nature Communications, заключили, что порода кристаллизовалась в условиях существенно ниже буфера вюстита (IW) — стандартной шкалы окислительно-восстановительных условий. Это согласуется с другими независимыми оценками для Луны, но дает более точный инструмент измерения.
Результаты также показали, что такой тип титана может встречаться не в одном образце. Анализ базы данных лунных минералов намекает, что Ti³⁺ потенциально присутствует во многих породах, просто раньше измерить его не удавалось. Таким образом, Ti³⁺ имеет магматическое происхождение и не связан с космическим выветриванием. Более того, ильменит может стать своего рода «геохимическим термометром и барометром» — индикатором условий формирования не только на Луне, но и на других небесных телах с низким содержанием кислорода.
По итогу небольшая деталь на уровне атомов превращается в инструмент планетологии: по содержанию Ti³⁺ ученые смогут восстанавливать условия в недрах небесных тел миллиарды лет назад. Значит, старые образцы лунных миссий еще долго будут приносить новые открытия — просто потому, что теперь мы умеем задавать точные вопросы.
Telegram 
Дзен 
VK При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
Ученые давно выяснили, что прогулки на природе делают людей счастливее, но механизмы этого влияния оставались не до конца понятными. Теперь международная команда психологов выяснила: природа повышает удовлетворенность жизнью не напрямую, а через способность принимать и уважать собственное тело.
Крупные травоядные утконосые майазавры известны своим развитым социальным поведением. Они жили семьями и строили гнезда для своих детенышей. Даже название вида переводится с греческого языка как «ящер — хорошая мать». Исследование окаменелых зубов майазавров показало, что они выращивали детенышей совсем не так, как это считалось типичным для животных глубокой древности.
Дистанционное зондирование из космоса выявило 280 гигантских каменных кругов, разбросанных по пустыне Атбай в Судане. Исследователи пришли к выводу, что это погребальные сооружения, оставленные исчезнувшей культурой скотоводов. Эти люди пасли здесь стада в четвертом-третьем тысячелетии до нашей эры, когда климат в пустыне был более влажным.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
Термоядерные электростанции не смогут конкурировать по цене с возобновляемыми источниками энергии из-за медленного удешевления технологии. По расчетам, расходы на каждую новую установку падали максимум на 8% — много раз ниже ранних ожиданий венчурных инвесторов. Это перечеркивает экономический смысл финансовых вливаний, и мир может никогда не увидеть дешевой термоядерной энергии.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии