Ученые изучили образцы лунной породы, доставленные на Землю аппаратом «Чанъэ-5», и нашли в них два новых минерала, состоящих из титана и кислорода. Это седьмой и восьмой лунные минералы, которые никогда не встречались на Земле, сообщает IFLScience.
Недавние исследования показали, что титан важен для геологии и истории Луны. Как и на Земле, он часто соединяется с кислородом, образуя диоксид титана (TiO2). Но новое исследование показало, что эти элементы могут связываться и в обратном соотношении. Но, вероятно, это возможно только на Луне.
Удары метеоритов оставили на поверхности спутника Земли стекло. В ходе нового исследования ученые изучили стеклянную бусину, которую доставил на нашу планету «Чанъэ-5». С помощью трансмиссионного электронного микроскопа они обнаружили одни и те же элементы, структурированные тремя разными способами. Один из них, рутил, - самая распространенная форма диоксида титана на Земле. Он широко используется в оптическом оборудовании из-за его способности преломлять свет.
Диоксид титана встречается и в других кристаллических структурах на Земле. Но их исследователи не обнаружили, выявив Ti2O. Авторы называют их тригональным и триклинным Ti2O, но пока им не дали официального названия. Эти два материала указывают на изменения, которые происходят с содержащими титан материалами, у которых нет защиты от бомбардировки из космоса.
Астронавты миссии «Аполлон» доставили на Землю несколько минералов, которые никогда не встречались на нашей планете. После этого геологи пытались выяснить, как они образовались. Исследователи подвергали образцы воздействию ионов водорода и гелия, имитируя воздействие солнечного ветра, а также бомбардировали их лазерами. В результате им удалось получить новые фазы минералов, богатых железом и кремнием, но, несмотря на обилие титана на ближней стороне Луны, ни в лунных образцах, ни при моделировании не было обнаружено новых форм титансодержащих минералов.
Возможно, проблема заключалась в том, что ученые не учитывали воздействие микрометеоритов.
Как следует из названия, микрометеориты очень маленькие. Но какими бы маленькими они ни были, они летят на скорости около 20 километров в секунду, без атмосферы, которая могла бы их замедлить, и могут нанести существенный удар. При ударе, микрометеориты могут расплавить камни, с которыми сталкиваются, или даже испарить их. Вещество, которое затвердеет, может существенно отличаться от первоначального материала.
В бусине, которую изучили исследователи, остался кратер от микрометеорита с четырьмя зернами неправильной формы, которые сочетают в себе титан и кислород. Все они содержат кристаллические решетки. В некоторых случаях, как и ожидалось, на каждый атом титана приходится два атома кислорода, но в других наблюдается обратное.
Обнаруженные зерна настолько малы, что могут показаться незначительными, но, по словам ученых, оксиды титана действуют как катализаторы многих реакций в присутствии солнечного света. Ti2O поглощает больше ультрафиолетового и видимого света, чем TiO2, и поэтому, вероятно, является еще более сильным фотокатализатором, потенциально вызывающим значительные изменения в пыли вокруг него. Хотя Ti2O не встречается в естественных условиях на Земле, его производят в лабораториях для изготовления фотокаталитических пленок.
Ранее ученым удалось объяснить некоторые аномалии в поведении Луны. По их словам, миллионы лет назад спутник Земли буквально «вывернулся наизнанку». То, что находилось на поверхности, опустилось вниз, а то, что было внизу, - поднялось наверх.