Ученые доказали, что частицы кислорода, которые попадают на Луну из земной атмосферы, способны превращать местные минералы в гематит — минерал, известный как ржавчина. О результатах исследования сообщила команда ученых во главе с планетологом Цзиляном Цзином из Макаоского университета науки и технологий, передает Nature.
Обычно поверхность Луны находится под действием солнечного ветра — потока заряженных частиц от Солнца. Однако ежемесячно в течение пяти дней Земля блокирует этот поток, и тогда на спутник действуют преимущественно частицы из атмосферы нашей планеты, которые вырываются в космос. Это явление получило название "земной ветер", и именно он переносит кислород, водород и азот на Луну.
Еще в 2020 году индийская миссия "Чандраян-1" обнаружила гематит у полюсов Луны. Его формирование обычно происходит во время реакции горных пород с водой и кислородом, которых на Луне почти нет. Это заставило ученых предположить, что необходимый кислород мог поступать именно из земного ветра.
Чтобы проверить эту гипотезу, команда Цзина воссоздала земной ветер в лаборатории. Ионы кислорода и водорода разогнали до высоких энергий и направили на кристаллы минералов, которые есть на Луне. В результате высокоэнергетический кислород превратил часть кристаллов в гематит, а обработка готового гематита ионами водорода частично вернула его обратно в железо.
Ученые пришли к выводу, что спутник Земли ежемесячно претерпевает химические и минералогические изменения во время прохождения сквозь земной ветер. По словам Цзина, самое важное в результатах исследования то, что кислород из земной атмосферы действительно может формировать гематит на поверхности Луны.
Планетолог из Гавайского университета в Маноа Шуай Ли, который первым сообщил об обнаружении гематита в 2020 году, назвал эксперимент "замечательным и мудро спроектированным". Он отметил, что следующим важным шагом должна стать доставка образцов лунного гематита на Землю, чтобы подтвердить его происхождение и проверить, действительно ли кислород имеет земное происхождение.
Недавно ученые провели эксперимент, который подтвердил возможность выращивания чайных растений в лунном грунте. Это открытие имеет решающее значение для будущих долговременных миссий на Луну, ведь позволит астронавтам обеспечивать себя свежими продуктами без необходимости постоянной доставки грузов с Земли.