دانشمندان چینی دانههای میکرونی «زنگ آهن» را در نمونههای خاک ماه که سال گذشته توسط ماموریت چانگای-۶ به زمین آورده شده بود، شناسایی کردند. این یافته، درک سنتی از شیمی سطح ماه را به چالش میکشد و سرنخهای جدیدی برای توضیح ناهنجاریهای مغناطیسی ماه ارائه میدهد.
تا به حال، اعتقاد بر این بود که ماه فاقد شرایط اکسیژن مورد نیاز برای اکسیداسیون آهن است. بنابراین این کشف دیدگاه های طولانی مدت شیمی سطح ماه را به چالش می کشد و ممکن است به توضیح ناهنجاری های مغناطیسی مرموز کشف شده در چندین منطقه کمک کند.
این یافته ها که در مجله معتبر Science Advances منتشر شده است، توسط یک تیم تحقیقاتی به رهبری دانشگاه شاندونگ با حمایت موسسه ژئوشیمی آکادمی علوم چین و دانشگاه یوننان به دست آمده است.
این تیم بلورهای میکرومتری هماتیت و ماگمیت، هر دو شکل اکسید آهن را در نمونههای Chang’e-6 شناسایی کردند. کشفی که نشان میدهد فرآیندهای سطحی ناشناخته قبلی ممکن است برای میلیاردها سال ماه را شکل داده باشند.
کشف فرضیات چندین دهه را به چالش می کشد
برای چندین دهه، دانشمندان بر این باور بودند که ماه فاقد شرایط لازم برای اکسیداسیون آهن است و باعث میشود که اکسیدهای آهن تقریباً در سطح آن وجود نداشته باشند. اگرچه ماموریت های آپولو برخی از مواد حاوی آهن فریک مانند مگنتیت و هیدروکسیدهای آهن را شناسایی کردند، این کشف به سرعت رد شد.
یک مطالعه برجسته در سال 1971 استدلال کرد که این ترکیبات نمی توانند در سطح ماه ثابت بمانند و به احتمال زیاد نتیجه آلودگی پس از بازگشت نمونه ها به زمین هستند. ساوت چاینا مورنینگ پست گزارش داد که این دیدگاه تفکر علمی را برای بیش از نیم قرن شکل داد و این ایده را تقویت کرد که ماه یک محیط خشک و بسیار کاهش یافته است و مسیر طبیعی برای زنگ زدن آهن وجود ندارد.
این فرض در سالهای اخیر شروع به فروپاشی کرد زیرا دادههای سنجش از دور و نمونههای قمری نشان دادند که اکسیداسیون آهن در ماه ممکن است بیش از آن چیزی که تصور میشد رایج باشد. از سال 2020، مشاهدات نقشهبردار کانیشناسی ماه، هماتیت – یک ماده معدنی بسیار اکسید شده – را در عرضهای جغرافیایی بالای ماه نشان داده است.
سپس در سال 2022، تجزیه و تحلیل میکروسکوپی پیشرفته نمونههای Chang’e-5 ردپایی از نانوفاز مگنتیت را نشان داد و شواهد بیشتری را اضافه کرد که اکسیداسیون میتواند در سطح ماه رخ دهد.
نمونه ها نشان می دهند که زنگ زدگی ذاتی زمین شناسی ماه است
دانشمندان چینی با مطالعه نمونههای Chang’e-6 که در ژوئن سال گذشته بازگشتند، دانههای هماتیت در مقیاس میکرونی را برای اولین بار شناسایی کردند و نشان دادند که این اکسیدهای آهن بخشی طبیعی از زمینشناسی ماه هستند. برای درک چگونگی تشکیل آهن آهن در ماه، محققان چندین مکانیسم احتمالی را بررسی کردند و برخی از جایگزین ها را رد کردند.
آنها دریافتند که کانیهای آهن اکسید شده عمدتاً در برشهای خاک قمری – سنگهایی که از تکههای ذوب شده در اثر گرما و فشار شدید برخورد شهابسنگها ساخته شدهاند – ظاهر میشوند، در حالی که چنین کانیهایی در قطعات دست نخورده سنگهای آتشفشانی باستانی وجود نداشتند. محققان پیشنهاد میکنند که دانههای هماتیت در اثر برخوردهای عظیم، مانند آنچه که حوضه قطب جنوب-آیتکن و دهانه آپولو را در سمت دور ماه ایجاد کردند، تولید شدهاند.
حوضه قطب جنوب-آیتکن، محل فرود Chang’e-6، یکی از قدیمی ترین و بزرگ ترین حوضه های برخوردی در منظومه شمسی است. برخوردهای بزرگ متعددی را تجربه کرده و توسط جریانهای گدازههای آتشفشانی بعدی دست نخورده باقی مانده است، و آن را به مکانی ایدهآل برای حفظ مواد معدنی ایجاد شده در اثر برخوردهای باستانی تبدیل کرده است.