Луна оказалась химически живее, чем думали: найден минерал, который не мог появиться без окислительных процессов

Обычно Луна ассоциируется с безжизненной пылью и отсутствием атмосферы. Однако новое исследование китайских учёных показывает, что её поверхность хранит гораздо больше загадок.

В образцах лунного грунта, доставленных из бассейна Южный полюс — Эйткен, найден минерал гематит — форма окиси железа, чьё существование невозможно без участия кислорода. Это открытие способно изменить представления о геохимических процессах, происходящих на спутнике Земли.

Как учёные нашли гематит

Исследование провели специалисты Института геохимии Китайской академии наук совместно с учёными Университета Шаньдун. Они применили комплексный метод анализа лунных частиц, собранных в южнополярной области Луны, одной из древнейших зон её поверхности.

Для максимальной точности образцы исследовались в условиях абсолютного вакуума с использованием лазерных и ионных лучей. Это позволило исключить малейшее загрязнение земными элементами и зафиксировать химический состав в первозданном виде.

Почему метод важен? Потому что даже микроскопическое попадание кислорода из земной атмосферы способно исказить данные. Предыдущие попытки обнаружить оксиды железа на Луне не давали убедительных результатов именно из-за риска контаминации.

Результаты китайской группы впервые подтвердили, что найденный гематит имеет внеземное происхождение. Его структура и распределение атомов железа не соответствуют земным аналогам, что исключает возможность случайного загрязнения.

Подтверждение индийских наблюдений

Находка стала экспериментальным подтверждением данных, полученных ранее индийской миссией "Чандраян-1". Пять лет назад орбитальный аппарат зафиксировал повышенное содержание железа в полярных областях Луны. Тогда это объясняли особенностями отражения света и не считали убедительным доказательством.

Теперь спектральный анализ китайских образцов показал тот же химический след — присутствие Fe₂O₃, характерного для гематита. Совпадение данных с двух независимых миссий делает выводы практически неоспоримыми.

Зачем это важно для науки? Потому что гематит формируется только при наличии кислорода или воды — веществ, считавшихся на Луне в значительном количестве невозможными. Это ставит под сомнение прежние представления о полном отсутствии окислительных процессов на спутнике.

Исследователи считают, что открытие может объяснить и другие аномалии, наблюдаемые на полярных участках Луны, включая локальные магнитные поля и следы редких элементов на поверхности.

Возможные источники кислорода

Главная интрига открытия — происхождение кислорода, необходимого для образования гематита. Луна лишена атмосферы, и её поверхность постоянно подвергается воздействию солнечного ветра, насыщенного водородом — редукционным элементом, который, напротив, препятствует окислению.

Среди гипотез, предложенных учёными, несколько наиболее вероятных:

• Поток кислорода с Земли. Во время определённых фаз орбиты лунная поверхность оказывается в пределах магнитного хвоста нашей планеты, через который проникают частицы кислорода из земной атмосферы.
• Влияние воды, найденной в лунном грунте. Микроскопические количества льда и водяного пара могли способствовать локальным реакциям окисления железа.
• Космическая эрозия. Воздействие микрометеоритов и солнечного излучения изменяет структуру минералов, создавая временные условия для образования оксидов.

Можно ли считать это доказательством присутствия кислорода на Луне? Пока нет. Учёные подчёркивают, что речь идёт не о свободном газе, а о химических следах реакций, происходивших миллионы лет назад. Но сам факт наличия таких реакций заставляет пересмотреть модели лунной эволюции.

Пересмотр геохимических теорий

До сих пор Луну рассматривали как тело, на котором процессы окисления невозможны из-за отсутствия атмосферы и влаги. Находка гематита показывает, что спутник способен на сложные химические взаимодействия.

По данным исследования, опубликованного китайскими авторами, образование гематита, вероятно, происходило медленно, под воздействием кислорода, проникающего из земной магнитосферы на протяжении миллиардов лет. Такой механизм может объяснить неравномерное распределение минерала: он встречается главным образом в полярных регионах, куда магнитное "дыхание" Земли достигает чаще всего.

Сравнение с другими образцами, доставленными миссиями "Аполлон", показывает, что в экваториальных областях Луна действительно бедна оксидами. Это подтверждает идею о частичном переносе земных элементов в космосе.

А что если подобные процессы происходят и на других безвоздушных телах? Тогда открытие гематита на Луне может стать ключом к пониманию химической активности астероидов и спутников, где раньше не ожидали окислительных реакций.

Практическое значение открытия

Научный интерес открытия очевиден, но его значение выходит за рамки фундаментальной геохимии. Понимание процессов окисления поможет лучше оценить минеральный потенциал Луны.

Гематит — источник железа, которое может использоваться при строительстве лунных баз и производстве сплавов прямо на месте, без доставки с Земли. Наличие следов окисления говорит о том, что лунный грунт способен участвовать в управляемых химических реакциях, что открывает путь к технологиям автономной переработки ресурсов.

По мнению китайских исследователей, результаты работы должны быть учтены при проектировании будущих миссий. Новые аппараты смогут собирать данные о распределении гематита и других минералов, что позволит выбрать участки для добычи и строительства.

Кроме того, знания о химических процессах помогут создавать защитные покрытия и материалы, устойчивые к агрессивным условиям лунной поверхности.

Научная перспектива

Открытие гематита на Луне вписывается в общую тенденцию последних лет — пересмотр взглядов на "мертвые" планеты и спутники. Если раньше считалось, что химическая эволюция там остановлена, теперь всё чаще появляются доказательства её продолжающейся активности.

А что если Луна хранит следы древней атмосферы Земли? Такая гипотеза уже обсуждается в научных кругах. Перенос частиц кислорода мог происходить миллионы лет, создавая на поверхности тонкий след присутствия жизни в космосе.

Для космической программы Китая это открытие — ещё один шаг в укреплении статуса ведущей исследовательской державы. Оно демонстрирует технологический уровень лабораторий и точность аналитических методов, применяемых к внеземным материалам.