• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
10.01.2023, 10:17
Сергей Васильев
6
25,8 тыс

Китайские ученые объяснили появление ржавого железа на Луне

❋ 5.3

Исследование образцов лунного грунта, доставленных китайской миссией Chang’e-5, связало фрагменты окисленного железа с частицами стекла, которые образуются при падении метеоритов. По-видимому, именно их удары запускают реакции, вызывающие окисление железа и появление «ржавчины» без участия кислорода и воды.

Chang’e-5 на поверхности Луны: взгляд художника
Chang’e-5 на поверхности Луны: взгляд художника / ©CNSA, CLEP / Автор: Владимир Богданов

В образцах, доставленных с Луны астронавтами миссий Apollo, ранее обнаружили соединения оксида железа (III), гематита — или просто ржавчины. Уже тогда эта находка озадачила специалистов, ведь лунный грунт имеет не окислительные, а восстановительные свойства, кислорода на спутнике практически нет, воды крайне мало, и вся она находится в твердом состоянии.

Последующие исследования лишь усложнили загадку. Съемки, проведенные недавно индийским зондом Chandrayaan-1, показали, что гематита на Луне намного больше, чем можно было представить, особенно в районах полюсов. Тогда появились гипотезы, объясняющие образование ржавчины слабыми «утечками» кислорода из земной атмосферы. Часть этого газа может достигать поверхности спутника, окисляя железо.

Очередные образцы лунного железа (III) попали в руки ученых совсем недавно, благодаря работе китайской миссии Chang’e-5. Аппарат доставил около 1700 граммов реголита, собранного на севере Океана Бурь. Еще пару миллиардов лет назад в этой области сохранялась вулканическая активность, и местная поверхность намного моложе той, где побывали миссии Apollo.

Анализ показал, что этот материал содержит достаточно большие количества гематита. Его накопление за такой короткий срок невозможно объяснить слабым воздействием земного кислорода. Поэтому исследовавшие образцы ученые предложили и обосновали другой путь появления «лунной ржавчины». Статья Хайян Сяня (Haiyang Xian) и его коллег опубликована в журнале Nature Astronomy.

Авторы изучили образец CE5C0400YJFM00408 и выяснили, что частицы гематита в нем связаны с крошечными фрагментами стекла. Такие стеклянные агглютинаты возникают при ударном воздействии метеоритов. Это позволяет предположить, что «лунная ржавчина» образуется в процессе быстрых реакций, протекающих при падении микрометеоритов. Напомним, Луна лишена атмосферы, и подобные тела достигают ее поверхности намного чаще, бомбардируя ее почти непрерывно.

Такие химические реакции называются диспропорционированием. При их протекании один и тот же элемент выступает в качестве как восстановителя, так и окислителя, приводя к появлению двух разных соединений, содержащих этот элемент в разных степенях окисления. По-видимому, именно эти превращения претерпевает железо, содержащееся в лунном реголите, что и приводит к накоплению в нем «ржавчины».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
26 августа, 10:29
Марк Чернов

Иногда лучшая помощь природе — просто оставить ее в покое и не мешать. Британские экологи доказали, что заброшенная фермерская пашня способна без миллионных затрат и покупных семян превратиться в роскошный цветущий луг. Для этого потребовалось лишь 11 лет времени и обычный ежегодный покос травы.

26 августа, 17:01
Татьяна Зайцева

Ни один регион на Земле не обладает стопроцентной устойчивостью ко всем возможным глобальным катастрофическим рискам. Тем не менее существует место, имеющее максимальный запас прочности в такой ситуации, — и это Австралия.

26 августа, 17:59
МАИ

Ребенок легче взрослого, быстрее осваивается в новой обстановке и обладает пластичной нервной системой — значит, невесомость он перенесет проще. Это рассуждение звучит убедительно ровно до тех пор, пока ребенка считают уменьшенной копией взрослого. На самом деле его скелет еще набирает прочность, мышцы учатся работать вместе с нервной системой, вестибулярный аппарат настраивает ощущение положения тела, а органы и ткани проходят этапы, которые нельзя повторить после завершения роста. Если в этот период убрать постоянную нагрузку земного притяжения, организм будет не только приспосабливаться к новой среде: он станет формироваться внутри нее. Каким получится результат, медицина сегодня не знает: длительных орбитальных исследований с участием несовершеннолетних не проводилось.

24 августа, 16:26
Илья Гриднев

Биологи провели молекулярный анализ тканей человеческого мозга и выяснили, что при тяжелой депрессии останавливается процесс образования новых нейронов. Открытие показало, что природа заболевания кроется не только в химическом дисбалансе нейромедиаторов, но и в физическом нарушении клеточного обновления гиппокампа.

26 августа, 10:29
Марк Чернов

Иногда лучшая помощь природе — просто оставить ее в покое и не мешать. Британские экологи доказали, что заброшенная фермерская пашня способна без миллионных затрат и покупных семян превратиться в роскошный цветущий луг. Для этого потребовалось лишь 11 лет времени и обычный ежегодный покос травы.

25 августа, 13:47
Татьяна Зайцева

Приблизительно 130 миллионов лет назад, когда по земле бродили динозавры, какое-то млекопитающее пробежало по влажной песчаной дюне на территории современной южной части Бразилии. Размер оставленных этим древним существом следов поразил палеонтологов.

31 июля, 14:12
Андрей Серегин

Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.

9 августа, 19:34
Марк Чернов

Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

6 Комментариев
Андрей
11.01.2023
Какая "ржавчина"!? Ржавчина - гидратированный оксид железа, а не гематит.
А откуда железо и кислород - из метеорита или из реголита? Было бы интересно посмотреть формулу химической реакции.
    "эти превращения претерпевает железо, содержащееся в лунном реголите", а кислород берется из метеоритных песчинок, состоящих, видимо, из диоксида кремния. При соударении с поверхностью возникают температуры, достаточные для испарения и реголита и песчинок, а уж в раскаленном облачке и происходит реакция окисления железа свободным кислородом или железо отнимает кислород у кремния. Вот как-то так... Увы, чего напридумывали китайцы -- тайна, так как статья в платном доступе. Любопытно, что еще в 2009 году (судя по списку использованной литературы) к аналогичным или близким выводам пришли несколько наших отечественных исследователей.
    +
      Еще 1 ответ
      Андрей
      11.01.2023
      Свободный кислород при расплаве породы вряд ли возникнет. На замещение (восстановление) кремния в силикатах конкретно железом посмотреть было бы интересно (проще получить ферросилиций, но и он требует процесса углеродного восстановления). Вопрос, как быть с неокисляемым железом лунного грунта и метеоритов -Рентгеноэлектронное исследование лунного реголита из Моря Спокойствия и Моря Изобилия" (с.319-322 сборника "Лунный грунт из Моря Изобилия").Вообще, интересно было бы проанализировать пропорциональное присуствие гематита в лунном грунте в зависимости от "участка" Луны, это могло бы дать ответы на многие вопросы, или породить другие вопросы. В частности, по поводу образования этого спутника Земли.