|
Обнаружение трехвалентного железа на поверхности Луны
|
|
|
|
Луна считалась чрезвычайно редуктивна со времен Аполлона, о чем свидетельствует низкое содержание трехвалентного железа в лунных образцах, возвращенных в 1970-х годах. Кроме того, долгое время оставалось загадкой, существует ли на Луне большое количество трехвалентного железа и как оно образуется. Однако недавно исследовательская группа под руководством проф. Сюй Иган и Хэ Хунпин из Института геохимии Гуанчжоу Китайской академии наук обнаружили, что высокое содержание трехвалентного железа присутствует в агглютинатном стекле из лунного грунта, доставленного китайской миссией «Чанъэ-5».
|
|
|
|
Трехвалентное железо образовалось в результате реакции диспропорционирования заряда двухвалентного железа в процессах удара микрометеоритов. Это открытие бросило вызов предыдущим знаниям о форме, содержании и эволюции лунного трехвалентного железа. Исследование было опубликовано в журнале Nature Astronomy. Чтобы оценить концентрацию железа в крошечных агглютинатных частицах (~ 100 мкм), образовавшихся во время ударов микрометеоритов, исследователи наблюдали за морфологией поверхности частиц с помощью сканирующей электронной микроскопии.
|
|
|
Они взяли образец фольги микронного размера с помощью сфокусированного ионного пучка, а затем исследовали его с помощью просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения (HRTEM) и спектроскопии потерь энергии электронов (EELS). Результаты показали, что большое количество нанофазных сфер металлического железа (npFe0) было случайным образом рассеяно в агглютинатном стекле с высоким содержанием трехвалентного железа.
|
|
|
|
Ученые оценили трехмерное распределение частиц железа с различной валентностью, используя технологию электронной томографии на основе EELS. «Основываясь на количественных результатах, мы предположили, что трехвалентное железо и около 63% общего количества npFe0 образовались в результате реакции диспропорционирования заряда во время ударов микрометеороидов, а остальная часть npFe0 образовалась в результате облучения солнечным ветром», — сказал профессор Он.
|
|
|
|
Исследователи пришли к выводу, что недавно обнаруженная реакция диспропорции заряда продолжается на Луне, поскольку микрометеориты бомбардируют поверхность Луны. «Повторяющиеся удары микрометеороидов о лунную поверхность предполагают, что содержание трехвалентного железа в результате ударов постепенно увеличивается», — сказал профессор Сюй.
|
|
|
|
«Однако высокое содержание трехвалентного железа, обнаруженное в агглютинатном стекле, не представляет собой окисленную луну, поскольку реакция диспропорционирования заряда не вводит дополнительный кислород в луну и не удаляет какие-либо электроны из луны. Тем не менее, вызванная ударом эволюция валентность железа может пролить свет на экологическую эволюцию поверхности безвоздушных тел», — добавил профессор Сюй.
|
|
|
|
Источник
|
