دههها، دانشمندان معتقد بودند که سطح ماه آنقدر خالی و بیپذیر است که برخی واکنشهای شیمیایی در آن نمیتوانند رخ دهند. اما یک کشف اخیر توسط ماموریت چین، چانگئه‑6، این فکر را به چالش کشید.
سنگهای ماهی که توسط ماموریت چانگئه‑6 چین بازگردانده شدهاند، اولین شواهد واضح فیزیکی وجود هماتیت و ماگهمیت حاصل از برخوردهای شهابسنگی را در خود دارند. این کشف، در ۱۴ نوامبر در مجله Science Advances منتشر شد، آنچه دانشمندان دربارهٔ امکان وقوع اکسیداسیون در سطح بیهوای ماه میدانستند به چالش میکشد.
این مواد معدنی در نمونههایی که از حوضهٔ قطبجنوبی‑آیتکن (SPA) جمعآوری شد؛ این حوضه یکی از بزرگترین و قدیمیترین دهانههای ضربهای ماه است. تیمی از موسسه شیمیزمین در آکادمی علوم چین و دانشگاه شاندونگ با بهکارگیری فناوریهای پیشرفته، حضور هماتیت و ماگهمیت بلوری را تأیید کردند.
تا کنون، ماه بهعنوان مکانی که در آن اکسیداسیون بهطور اساسی رخ نمیدهد، شناخته میشد؛ چرا که فاقد جو است و بهطور کلی سطوح اکسیژن بسیار کمی دارد. اما این شواهد مبتنی بر نمونهها نشان میدهد که تحت شرایط مناسب، حتی ماه نیز میتواند میزبان مواد معدنی بهطور شدید اکسیده باشد.
کاوش در لایههای کهن ماه
حوضه SPA، که ماموریت چانگئه‑6 در آن فرود آمد، یک زخم عظیم در سمت تاریک ماه است که میلیاردها سال پیش توسط یک برخورد عظیم شکل گرفته است. برای این مطالعه، پژوهشگران از میکروسکوپی الکترونی، طیفسنجی از دست رفتن انرژی الکترونی و طیفسنجی رامان برای بررسی نمونهها استفاده کردند. مواد معدنی که کشف کردند، بسیار کوچک بودند، بهتنهایی در حد میکرون، اما ساختارشان بهوضوح نشان میداد که بومی ماه بودهاند و نه از زمین وارد شدهاند.
این اولین بار است که هماتیت و ماگهمیت، بهصورت بلوری، بهصورت مستقیم در مواد ماهی بازگردانده شده به زمین شناسایی شدند. ویژگیهای منحصربهفرد آنها ثابت میکند که این مواد توسط فرآیندهای ماهی تولید شدهاند، بهویژه در طول رویدادهای سطحی پرآشوب در گذشتهٔ ماه.
ضربههای شهابسنگی، آهن ماهی را به زنگ زدگی تبدیل کردند
تیم پژوهشی بر این باور است که این مواد معدنی زمانی شکل گرفتهاند که برخوردهای بزرگ شهابسنگی حرارت شدیدی تولید کرده و مواد سطحی را به بخار تبدیل کردهاند. در همان لحظه کوتاه، ابر بخاری با غلظت اکسیژن بالا میتوانست شکل بگیرد که برای آغاز اکسیداسیون کافی است. همانطور که Phys.org گزارش میدهد:
«دماهای بسیار بالا که توسط برخوردهای بزرگ تولید میشدند، مواد سطحی را به بخار تبدیل میکردند و محیطی موقتی با بخار غنی از اکسیژن ایجاد میکردند.»
در این بازهٔ زمانی، آهن موجود در مواد معدنی ماهی مانند ترولیت آزاد میشد، اکسید میشد و بهصورت هماتیت و ماگهمیت رسوب میکرد. این مواد معدنی همراه با مگنتیت نیز یافت شدند که نشانگر طیف گستردهای از حالات اکسیداسیون است و همگی به همان فرآیند مربوط میشوند.
مواد معدنی زنگزده، سرنخهایی برای رازهای مغناطیسی ماه
این مطالعه همچنین احتمال ارتباط میان این مواد معدنی آهناکسیده و ناهنجاریهای مغناطیسی طولانیمدت مشاهدهشده در ماه را برجسته میکند. مناطقی مانند حوضهٔ شمالغربی SPA نشانهای مغناطیسی نامفهومی دارند. از آنجا که هماتیت و ماگهمیت بهعنوان حاملهای مغناطیسی شناخته میشوند، شکلگیری آنها میتواند به توضیح این ناهنجاریها کمک کند. همانطور که تیم پژوهشی اشاره کرد:
یافتهها «شواهد کلیدی بر پایهٔ نمونهها را برای روشنسازی حاملها و تاریخچهٔ تکاملی این ناهنجاریهای مغناطیسی ماهی فراهم میکنند».
با پیوند دادن فرآیندهای اکسیداسیون به رویدادهای ضربهای باستانی، این مطالعه بُعد جدیدی به درک تکامل زمینشناسی ماه میبخشد. مشاهدهٔ مستقیم هماتیت در نمونههای بازگرداندهشده، فاصلهٔ میان دادههای رصد از دور و واقعیت میدانی را پر میکند.