Сегодня Земля и Луна могут выглядеть очень по-разному, но в космосе они сформировались в схожих условиях.
На самом деле, доминирующая гипотеза гласит, что на раннюю Землю столкнулся объект размером с Марс, и именно этот гигантский удар выделил материал, образовавший Луну.
Но в отличие от Земли, на Луне нет тектоники плит и атмосферы, способной изменять форму ее поверхности и перерабатывать такие элементы, как кислород, в течение миллиардов лет.
В результате на Луне нет тектоники плит и атмосферы, способной менять форму ее поверхности и перерабатывать такие элементы, как кислород, в течение миллиардов лет.
сохраняет данные о геологических условиях, которые помогли сформировать ее, и может дать ученым представление о мире, в котором мы живем сегодня.
Камни, образовавшиеся во время ранней вулканической активности на Луне, открывают окно в события, произошедшие почти 4 миллиарда лет назад.
Раскрывая условия, при которых формировались лунные породы, ученые приближаются к пониманию происхождения нашей собственной планеты.
В исследовании, опубликованном в марте 2026 года в журнале Nature Связь, наша команда физиков и геологов исследовала ильменит, минерал, состоящий из железа, титана и кислорода, в лунной породе, кристаллизованной из древней лунной магмы.
Мы использовали новейшую электронную микроскопию, чтобы исследовать химическую подпись титана в этом ильмените, и обнаружили, что около 15 % титана несет меньший электрический заряд, чем ожидалось.
В ильмените атом титана обычно теряет четыре электрона при соединении с кислородом, что приводит к положительному заряду 4+, известному как степень окисления атома.
Из образца, который мы изучили, камня, собранного во время миссии Аполлон-17, мы обнаружили, что часть титана в ильмените на самом деле имеет заряд всего лишь 3+, называемый трехвалентным титаном.
Наши измерения трехвалентного титана подтверждают то, что давно подозревали геологи: некоторая часть титана в лунном ильмените существует в состоянии с более низким зарядом.
Трехвалентный титан возникает только тогда, когда количество кислорода, доступного для химических реакций, низкое. Таким образом, обилие трехвалентного титана в ильмените может рассказать нам об относительной доступности кислорода в недрах Луны, когда горная порода образовалась около 3,8 миллиарда лет назад.
Наша команда до сих пор внимательно изучила только один лунный камень, но из опубликованных исследований мы выявили более 500 анализов лунного ильменита, которые могли содержать трехвалентный титан.
Изучая эти образцы может раскрыть новые подробности о том, как химический состав Луны меняется в разных местах и в разные периоды времени.
Хотя наша работа подчеркивает связь, основанную на предыдущих исследованиях, взаимосвязь между трехвалентным титаном в ильмените и наличием кислорода еще не получила количественной оценки с помощью целевых экспериментальных данных.
Проведя эксперименты, изучающие эту связь, ильменит может раскрыть более подробную информацию о недрах Луны. Мы также ожидаем, что эта связь будет применяться к другим планетам и астероидам, которые не содержат много химически доступного кислорода по сравнению с Землей.
Эти методы можно использовать для изучения многих лунных камней, собранных во время миссий Аполлона более 50 лет назад, а также будущих образцов будущих миссий Артемиды или камней, собранных с обратной стороны Луны, возвращенных в 2024 году китайским кораблем «Чанъэ-6». миссия.
Один из членов нашей команды планирует использовать свою новую экспериментальную лабораторию, чтобы изучить, как наличие кислорода в магме влияет на содержание трехвалентного титана в ильмените. С помощью подобных экспериментов, основанных на наших открытиях, мы потенциально могли бы использовать ильменит для реконструкции истории древней магмы с Луны.
По теме: Тайна сильного магнетизма на Луне наконец раскрыта
Мы считаем, что будущие исследования лунных пород с использованием передовых научных методов необходимы для выявления химических условий, присутствующих на древней Луне. Они могут предложить подсказки не только к ее собственной истории, но и к самым ранним главам прошлого Земли – записям, которые с тех пор были стерты с Земли.
Адвик Д. Вира, аспирант физики Технологического института Джорджии и Эмили Ферст, доцент кафедры геологии Макалестерского колледжа
Эта статья переиздана из The Conversation под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.
Новое исследование предполагает, что чат-боты с искусственным интеллектом могут действовать как «когнитивная опора», снижающая нашу…
Физики впервые заметили, что «дыры» в свете могут двигаться быстрее, чем сам свет.Они известны как…
Мы, возможно, наконец узнаем, что первым осветило космический рассвет в ранней Вселенной.Согласно данным космических телескопов…
После многих лет тщательной подготовки и испытаний НАСА, наконец, собирается отправить команду астронавтов на облет…
У нас старт! Вновь история освоения космоса вошла в историю, когда люди впервые за более…
По мере того, как вода остывает, ее поведение становится все более странным с точки зрения…