Эксперименты российских ученых продемонстрировали новый потенциальный механизм формирования нанофазного железа в лунном реголите в результате микрометеоритных ударов.
Специалисты Института геохимии и аналитической химии имени Вернадского (ГЕОХИ РАН) в сотрудничестве с Институтом космических исследований (ИКИ РАН) осуществили серию лабораторных экспериментов, имитирующих удары микрометеоритов по минералам лунной поверхности. Результаты продемонстрировали, что нанофазное металлическое железо может образовываться новым способом — непосредственно внутри силикатного расплава.
Исследование посвящено анализу происхождения так называемого нанофазного железа (npFe⁰) — одного из основных продуктов космического выветривания, влияющего на оптические характеристики лунного грунта и спектральные особенности поверхности безатмосферных космических объектов. Результаты работы опубликованы в журнале «Геохимия». Пресс-релиз появился на сайте Академии наук.
Лазер вместо микрометеоритов
В ходе экспериментов специалисты воздействовали лазером на базальт, оливин, пироксен и другие материалы, типичные для лунной поверхности. В расплавленных продуктах моделируемых ударов были обнаружены многочисленные наносферулы металлического железа, иногда формирующие цепочки и скопления.
Ранее считалось, что нанофазное железо образуется преимущественно двумя способами — при восстановлении оксидов железа водородом солнечного ветра и при конденсации железа из ударного пара.
Тем не менее, экспериментальные результаты показали возможность третьего механизма — термического восстановления в силикатном расплаве. При кратковременном нагреве оксид железа способен разлагаться, образуя металлическое железо и кислород, который уходит в газовую фазу.
Исследователи отметили, что рядом с наночастицами железа часто формируются газовые пузырьки, аналогичные тем структурам, что были найдены в образцах лунного реголита и частицах астероида Итокава.
