Nová analýza měsíční půdy, kterou vrátila čínská mise Chang’e 6, poskytuje první přímý důkaz krystalického hematitu (α-Fe₂O₃) a maghemitu (γ-Fe₂O₃) vytvořených velkou impaktní událostí. Objev publikovaný v časopise Science Advances vyvrací zažitý předpoklad, že povrch Měsíce je převážně ve zmenšeném stavu, a poskytuje důležitá vodítka o vývoji planety.
Lunární oxidační záhada
Po celá desetiletí se vědci domnívali, že měsíční prostředí a vnitřní podmínky nejsou vhodné pro výraznou oxidaci. Očekávalo se, že železo na Měsíci bude existovat hlavně ve formě dvojmocného (Fe²⁺) nebo kovového (Fe⁰). Nedávné orbitální studie však ukázaly přítomnost hematitu v oblastech s vysokou zeměpisnou šířkou, což vyvolalo vědeckou kontroverzi. Předchozí studie vzorků z mise Chang’e 5 nalezly magnetit (Fe₃O₄) vytvořený nárazem, což naznačuje místní oxidační prostředí během změny povrchu.
Přes tyto objevy zůstaly definitivní mineralogické důkazy pro vysoce oxidované minerály, jako je hematit, nepolapitelné. Rozsah oxidačních procesů a množství oxidovaných minerálů na měsíčním povrchu zůstaly nejasné.
Vzorky Chang’e-6 odhalují nové důkazy
Mise Chang’e 6, která úspěšně vrátila vzorky půdy z pánve South Pole-Aitken Basin (SPC-E), poskytla příležitost pátrat po vysoce oxidovaných látkách vzniklých během velkých dopadových událostí. YPK-E, jeden z největších a nejstarších impaktních kráterů ve Sluneční soustavě, je ideální přírodní laboratoří pro studium oxidačních reakcí.
Vědci identifikovali mikroskopická zrna hematitu v měsíční půdě, kterou vrátila mise Chang’e 6. Pomocí mikrosondové elektronové mikroskopie, spektroskopie ztráty energie elektronů a Ramanovy spektroskopie potvrdili krystalovou strukturu a jedinečné vlastnosti těchto hematitových částic a potvrdili, že jde spíše o primární lunární složky než o pozemské kontaminanty.
Jak dopady stimulují oxidaci
Studie naznačuje, že tvorba hematitu úzce souvisí s hlavními impaktními událostmi v lunární historii. Extrémní teploty generované velkými nárazy odpařují povrchové materiály a vytvářejí dočasné prostředí s vysokým parciálním tlakem kyslíku. Tento proces také způsobuje odsíření troilitu, přičemž se uvolňují železité ionty, které pak oxidují v prostředí s vysokým parciálním tlakem kyslíku a podléhají depozici plynu za vzniku mikroskopických krystalických hematitových zrn. Tento hematit koexistuje s magnetickým magnetitem a maghemitem.
Důsledky pro lunární magnetismus
Původ rozšířených magnetických anomálií na měsíčním povrchu, včetně těch v severozápadní části SPC-E, zůstává nedostatečně vysvětlen. Vzhledem ke korelaci mezi oxidačními procesy a tvorbou magnetických nosičů poskytuje tato studie klíčový důkaz založený na vzorcích k objasnění nosičů a evoluční historie těchto měsíčních magnetických anomálií.
Tato studie posouvá naše chápání měsíční evoluce a zpochybňuje dlouhodobou víru, že měsíční povrch byl zcela obnoven. Zjištění nabízí důležitá vodítka k dešifrování vývoje měsíčních magnetických anomálií a mechanismů, které jsou základem hlavních dopadových událostí.
