Przystanek nauka - portal Uniwesytetu Śląskiego w Katowicach

Żelazo jest wysoce reaktywne z tlenem. W wyniku tego procesu powstaje czerwonawa rdza, która powszechnie jest spotykana na Ziemi. Powierzchnia i wnętrze Księżyca są jednak praktycznie pozbawione tlenu, dlatego dominuje na nim czyste metaliczne żelazo. Silnie utlenione żelazo nie zostało też potwierdzone w próbkach przywiezionych na Ziemię podczas misji Apollo. Ponadto wodór w wietrze słonecznym niszczy powierzchnię Księżyca, co przeciwdziała utlenianiu. Tak więc obecność na naszym naturalnym satelicie silnie utlenionych minerałów zawierających żelazo, takich jak hematyt, jest nieoczekiwanym odkryciem.

Hipoteza naukowców z Hawai’i Institute of Geophysics and Planetology (HIGP) w UH Mānoa School of Ocean and Earth Science and Technology (SOEST) jest taka, że ​​księżycowy hematyt powstaje w wyniku utleniania księżycowego żelaza powierzchniowego przez tlen pochodzący z górnych warstw atmosfery Ziemi – jest nieustannie wdmuchiwany na powierzchnię Księżyca przez wiatr słoneczny, od kiedy Srebrny Glob znalazł się w ogonie magnetycznym Ziemi kilka miliardów lat temu.

Aby dokonać tego odkrycia, naukowcy z HIGP i NASA Jet Propulsion Laboratory przeanalizowali dane hiperspektralnego odbicia uzyskanego przez Moon Mineralogy Mapper (M3) zaprojektowanego przez NASA JPL dla indyjskiej misji Chandrayaan-1. Inspiracją dla nowych badań było wcześniejsze odkrycie przez naukowców lodu wodnego w regionach polarnych Księżyca w 2018 roku.

Podczas analizy danych z M3 odkryto, że niektóre cechy i wzory widmowe w regionach polarnych różnią się od tych, które widzimy na niższych szerokościach geograficznych lub w próbkach z misji Apollo. Naukowcy byli ciekawi, czy możliwe jest, że na Księżycu zachodzą reakcje wody i skał. Po miesiącach badań zorientowali się, że widzą znaczniki hematytu. Autorem tego odkrycia jest Shuai Li z HIGP. Ponadto zespół odkrył, że lokalizacje, w których obecny jest hematyt, są silnie skorelowane z zawartością wody na dużych szerokościach geograficznych (co Li i inni badacze odkryli wcześniej) i są bardziej skoncentrowane na tej stronie Księżyca, która zawsze jest zwrócona w kierunku Ziemi.

Li podejrzewa, że istnienie hematytu na satelicie sugeruje, że może być spokrewniony z Ziemi. Co ciekawe, hematyt nie jest całkowicie nieobecny w odległych częściach Księżyca, gdzie tlen z Ziemi mógł nigdy nie dotrzeć, ale zaobserwowano go znacznie mniej. To odkrycie może wiele wnieść do naszej wiedzy o polarnych regionach Księżyca. Ziemia mogła odegrać ważną rolę w ewolucji powierzchni naszego satelity.

Zespół badawczy ma nadzieję, że misja NASA Artemis może przywieźć próbki hematytu z regionów polarnych. Chemiczne znaczniki tych próbek mogą potwierdzić ich hipotezę, że księżycowy hematyt jest utleniony przez tlen ziemski, mogą pomóc również w poznaniu ewolucji ziemskiej atmosfery w ciągu ostatnich miliardów lat.

Opracowano na podstawie:
Has Earth's oxygen rusted the Moon for billions of years?