Парадокс: на Луната няма кислород, но все пак тя „ръждясва“

Астрономите са обезпокоени от това, че Луната се покрива с ръжда. Информацията, събрана от орбиталния лунен спътник „Чандраян-1" показва, че на повърхността на спътника на Земята присъства хематитоподобен материал (хематит - минерал с непрозрачен черен или червеникавокафяв цвят и метален блясък, съдържащ около 70% желязо).

Това е изненадващо, като се има предвид, че на лунната повърхност няма кислород и вода, с помощта на които би могъл да се образува железен оксид. Наистина ли Луната ръждясва?  Дали и тя ще стане червена като Марс?

Още през далечната 2008 г. НАСА, използвайки спектрометъра Moon Mineralogy Mapper, инсталиран на изкуствения лунен спътник „Чандраян-1", събира данни за повърхността на Луната.

Тогава много от информацията е нанесена на карта, като впоследствие тя е проучена от екип от учени от Института по геофизика и планетология (част от Хавайския университет). Последните си изводи изследователите публикуват в изданието Science Advances.

Данните от спектралния анализ показват, че съставът на полюсите на Луната се различава от състава на другите й повърхности. Полюсите на Луната съдържат хематит (двужелезен триоксид)  - много разпространен минерал на Земята и Марс. Това е ръжда, образуваща се при окисляването на желязото, т.е. тя е резултат от контакта на желязото с кислород и вода.

Именно Марс е известен със своята ръжда и неслучайно се нарича Червената планета - желязото, съдържащо се в състава на повърхността на Марс, в миналото е встъпвало в химическа реакция с кислород и вода и е дало такъв оттенък на планетата.

Луната е най-неподходящото място за образуване на хематит и въпросът не е само във водорода на повърхността й. За химичната реакция се изисква кислород или вода, които не са открити на Луната (с изключение на водния лед, следи от който спектрометърът е открил по същото време, когато е открит и хематитът).

Също така изследователите са озадачени от въпроса: как може да се образува железен оксид в присъствието на големи количества водород. На Луната водородът се донася от слънчевия вятър  - това е поток от заредени частици, идващи от Слънцето. Магнитосферата на Земята предпазва нашата планета от водорода, пренасян от вятъра. Водородът е редуциращ (възстановяващ) агент, което означава, че той добавя електрони към материалите, с които взаимодейства, и обикновено затруднява ръждясването. А за образуването на ръжда отново се изисква окислител - кислород.

Анализът също така разкрива, че хематитът е съсредоточен в областта на големите географски ширини - главно в източната и екваториалната част на Луната и е в наличност повече на близката страна, която е обърната към Земята. Въз основа на това учените предполагат, че образуването на хематит е свързано по някакъв начин със Земята.

Основавайки се на изводите от другите лунни мисии, учените заключиха, че Луната получава кислород от Земята, като слънчевият вятър  го пренася от горните слоеве на атмосферата. А докато Луната се намира в долната част на магнитосферата на Земята, магнитното поле не пропуска водорода, който пречи на окисляването.

По този начин кислородът от Земята изпълнява ролята на основен окислител на желязото при образуването на хематит на Луната. И този процес продължава от няколко милиарда години. Освен това областите с хематит съвпадат с местата, на които спектрометърът е открил воден лед, т.е. водата също може да е действала като окислител в миналото.

Но любопитното е, че на обратната страна на Луната, където не може да достигне кислород от Земята, хематитът също присъства, макар и в по-малки количества. Този въпрос остава открит, но изследователите предполагат, че малкото количество вода, което е било намерено в големите географски ширини на Луната, може да е участвало в образуването на хематита.

Сега учените разчитат, че ще могат да получат проби от лунен хематит за по-нататъшни изследвания в рамките на програмата на НАСА „Артемида", за да получат потвърждение на своята теория.