فرآیند اکسیداسیون غیرمنتظره: ماموریت چینی شواهدی از زنگ زدگی روی ماه را کشف کرد

به گزارش خبرنگار دانش و فناوری خبرگزاری دانشجو، تجزیه و تحلیل جدید خاک ماه که توسط ماموریت چانگ‌ای-۶ چین انجام شده، چیزی را آشکار کرده است که دانشمندان انتظار نداشتند روی ماه پیدا کنند - دانه‌های ریز زنگ آهن.

تاکنون، اعتقاد بر این بود که ماه فاقد شرایط اکسیژن مورد نیاز برای اکسیداسیون آهن است، بنابراین این کشف، دیدگاه‌های دیرینه در مورد شیمی سطح ماه را به چالش می‌کشد و ممکن است به توضیح ناهنجاری‌های مغناطیسی مرموز شناسایی شده در چندین منطقه کمک کند.

این یافته‌ها که در مجله معتبر Science Advances منتشر شده است، حاصل کار یک تیم تحقیقاتی به رهبری دانشگاه شاندونگ با حمایت موسسه ژئوشیمی آکادمی علوم چین و دانشگاه یون‌نان است.

این تیم کریستال‌های هماتیت و ماگمیت در مقیاس میکرومتر، هر دو از اشکال اکسید آهن، را در نمونه‌های چانگ‌ای-۶ شناسایی کرد - کشفی که نشان می‌دهد فرآیند‌های سطحی ناشناخته قبلی ممکن است میلیارد‌ها سال است که ماه را شکل می‌دهند.

کشفی که فرضیات چند دهه‌ای را به چالش می‌کشد

برای دهه‌ها، دانشمندان معتقد بودند که ماه فاقد شرایط لازم برای اکسیداسیون آهن است و اکسید‌های آهن عملاً روی سطح آن وجود ندارند. اگرچه مأموریت‌های آپولو برخی از مواد حاوی آهن فریک، مانند مگنتیت و هیدروکسید‌های آهن را شناسایی کردند، اما این کشف به سرعت رد شد.

یک مطالعه برجسته در سال ۱۹۷۱ استدلال کرد که این ترکیبات نمی‌توانند روی سطح ماه پایدار بمانند و به احتمال زیاد نتیجه آلودگی پس از بازگشت نمونه‌ها به زمین هستند. روزنامه ساوت چاینا مورنینگ پست گزارش داد که این دیدگاه بیش از نیم قرن تفکر علمی را شکل داد و این ایده را تقویت کرد که ماه محیطی خشک و بسیار کاهش‌یافته است و هیچ مسیر طبیعی برای زنگ زدن آهن وجود ندارد.

این فرض در سال‌های اخیر شروع به فروپاشی کرد، زیرا داده‌های سنجش از دور و نمونه‌های ماه نشان داد که اکسیداسیون آهن ممکن است در ماه رایج‌تر از آن چیزی باشد که قبلاً تصور می‌شد. از سال ۲۰۲۰، مشاهدات «نقشه بردار کانی‌شناسی ماه» وجود گسترده هماتیت - یک ماده معدنی بسیار اکسید شده - را در عرض‌های جغرافیایی بالای ماه نشان داده است.

سپس در سال ۲۰۲۲، تجزیه و تحلیل میکروسکوپی پیشرفته از نمونه‌های چانگ‌ای-۵، آثاری از مگنتیت نانوفاز را نشان داد و شواهد بیشتری مبنی بر امکان وقوع اکسیداسیون در سطح ماه ارائه داد.

نمونه‌ها نشان می‌دهند که زنگ‌زدگی جزئی جدایی‌ناپذیر از ساختار زمین‌شناسی ماه است

دانشمندان چینی با مطالعه نمونه‌های چانگ‌ای-۶ که در ژوئن سال گذشته بازگردانده شد، برای اولین بار دانه‌های هماتیت در مقیاس میکرون را شناسایی کردند و نشان دادند که این اکسید‌های آهن بخشی طبیعی از زمین‌شناسی ماه هستند. برای درک چگونگی تشکیل آهن فریک در ماه، محققان چندین مکانیسم احتمالی را بررسی و برخی از جایگزین‌ها را رد کردند.

آنها دریافتند که مواد معدنی آهن اکسید شده عمدتاً در برش‌های خاک ماه - سنگ‌هایی که از قطعاتی ساخته شده‌اند که در اثر گرما و فشار شدید ناشی از برخورد شهاب‌سنگ‌ها ذوب شده‌اند - ظاهر می‌شوند، در حالی که چنین مواد معدنی در قطعات دست نخورده سنگ‌های آتشفشانی باستانی وجود ندارند. محققان پیشنهاد می‌کنند که دانه‌های هماتیت توسط رویداد‌های برخوردی عظیم، مانند آنهایی که حوضه قطب جنوب-آیتکن و دهانه آپولو را در سمت پنهان ماه ایجاد کردند، تولید شده‌اند.

حوضه قطب جنوب-آیتکن، محل فرود چانگ‌ای-۶، یکی از قدیمی‌ترین و بزرگترین حوضه‌های برخوردی در منظومه شمسی است؛ این حوضه چندین برخورد بزرگ را تجربه کرده و از جریان‌های گدازه‌های آتشفشانی بعدی مصون مانده است، که آن را به مکانی ایده‌آل برای حفظ مواد معدنی ایجاد شده توسط برخورد‌های باستانی تبدیل می‌کند.