Подобно трубам, статуям и гвоздям, Луна может ржаветь. Такая коррозия произошла, несмотря на кажущуюся нехватку необходимых компонентов, но все признаки указывают на то, что виной всему Земля. Новое исследование утверждает, что соответствующие частицы, образующие ржавчину, попадают в атмосферу Земли в течение короткого периода лунного цикла.
Гематит, также известный как ржавчина, был впервые обнаружен на Луне в 2020 году во время индийской миссии «Чандраян-1». Открытие озадачило ученых, потому что ржавчина образуется в результате процесса окисления, который, как следует из названия, требует не только воды, но и кислорода. Но на Луне нет кислорода, а количество воды крайне ограничено. “Это очень озадачивает”, — сказал Шуай Ли, исследователь из Гавайского университета, НАСА в 2020 году. “Луна — ужасная среда для образования гематита”. Теперь новые исследования показывают, что виновником может быть Земля. “Гематит может образовываться, когда ионы кислорода в магнитосфере Земли (земной ветер) внедряются в железосодержащие материалы” на Луне, говорится в исследовании, опубликованном в журнале Geophysical Research Letters.“купался в потоке заряженных частиц, исходящих от солнца”, — сообщает Nature. Но примерно пять дней из месячного лунного цикла “Земля проходит между Солнцем и Луной, блокируя большую часть потока солнечных частиц”. Когда это происходит, “Луна подвергается воздействию в основном частиц, которые были частью земной атмосферы до того, как их унесло в космос”. Это называется земным ветром.
Земной ветер содержит ионы азота, водорода и кислорода из атмосферы планеты. Эти заряженные частицы могут “затем внедряться в лунный грунт и вызывать химические реакции, необходимые для образования ржавчины”, сообщает The Independent. Это все еще поднимает вопрос о том, откуда берется вода, необходимая для окисления. Вода на Луне действительно существует только в виде льда на полюсах, но исследователи пришли к выводу, что “гематит, возможно, образовался в этих полярных областях и позже распространился по поверхности в результате какого-то неизвестного процесса”, — сообщает Firstpost.
Наличие ржавчины на Луне также интригует, потому что, в то время как ионы кислорода необходимы для образования гематита, ионы водорода могут уничтожить ржавчину. Земной ветер содержит оба вида ионов. Чтобы проверить эффект ионов водорода, исследователи “облученных гематит с высокой энергией водорода, имитируя водорода в земной ветер, и низкоэнергетических ионов водорода, как от солнца”, — сказал <У>Phys.orgу>. Они обнаружили, что “высокоэнергетические ионы водорода способны восстанавливать гематит обратно до металлического железа, в то время как низкоэнергетические ионы водорода в значительной степени неэффективны”. Таким образом, количество ржавчины, удерживаемой на Луне, “зависит как от энергии, так и от относительного соотношения потоков ионов кислорода и водорода от земного ветра”.
Эти результаты “дают ценную информацию о широком распространении лунного гематита и указывают на долгосрочный обмен материалами между Земля и Луна”, — говорилось в исследовании. Хотя имеющиеся данные свидетельствуют в пользу того, что причиной образования лунной ржавчины является земной ветер, лабораторные условия не всегда могут полностью соответствовать лунным. В результате для проверки процессов необходимы дополнительные исследования, предпочтительно на самой Луне.