به مدت چند دهه، دانشمندان بر این باور بودند که سطح ماه آنقدر بکر و خصمانه است که برخی واکنشهای شیمیایی نمیتوانند در آن رخ دهند. اما کشف اخیر مأموریت چانگئه‑۶ چین این فرضیه را به چالش کشید.
سنگهای ماهی که توسط مأموریت چانگئه‑۶ چین بازگردانده شد، اولین شواهد فیزیکی واضح از هماتیت و ماگمت شکلگرفته از برخوردهای شهابسنگی را ارائه میدهند. این کشف، در ۱۴ نوامبر در Science Advances منتشر شد، تصوری که دانشمندان دربارهٔ چگونگی وقوع اکسیداسیون بر سطح بدون هوای ماه داشتند را به چالش میکشد.
این مواد معدنی در نمونههای جمعآوریشده از حوضهٔ قطبجنوبی‑آیتکن (SPA)، یکی از بزرگترین و قدیمیترین دهانههای برخوردی ماه یافت شدند. تیمی از مؤسسه ژئوشیمی، آکادمی علوم چین و دانشگاه شاندونگ با بهرهگیری از فناوریهای پیشرفته حضور هماتیت و ماگمت بلورین را تأیید کردند.
تا کنون، ماه به عنوان مکانی که در آن اکسیداسیون بهطور واقعی رخ نمیدهد، بهدلیل عدم وجود جو و سطح کلی کماکسیژنیاش شناخته میشد. اما این شواهد مبتنی بر نمونه نشان میدهد که در صورت وجود شرایط مناسب، حتی ماه هم میتواند مواد معدنی بهخوبی اکسیدشده داشته باشد.
کاوش در خاک باستانی ماه
حوضه SPA که مأموریت چانگئه‑6 در آن فرود آمد، یک جایزخم عظیم بر روی سوی تاریک ماه است که میلیاردها سال پیش توسط یک برخورد عظیم شکل گرفته است. برای این مطالعه، پژوهشگران از میکروسکوپی الکترونی، طیفسنجی افت انرژی الکترونی و طیفسنجی رامان برای بررسی نمونهها استفاده کردند. مواد معدنی که یافتند، بسیار ریز بودند؛ تنها بهصورت میکرونی، اما ساختارشان بهوضوح نشان میداد که بومی ماه هستند و از زمین وارد نشدهاند.
این اولین بار است که هماتیت و ماگمت بهصورت بلورین، بهطور مستقیم در مواد ماهی بازگرداندهشده به زمین شناسایی شدند. ویژگیهای منحصر بهفرد آنها ثابت میکند که این مواد توسط فرآیندهای ماهی، بهویژه در طی رویدادهای سطحی پرآشوب در گذشتهٔ ماه، ساخته شدهاند.
برخوردهای شهابسنگی آهن ماهی را به زنگ تبدیل کردند
تیم بر این باور است که این مواد معدنی زمانی شکل گرفتهاند که برخوردهای بزرگ شهابسنگی حرارتی شدید ایجاد کرده و مواد سطحی را تبخیر کردهاند. در آن لحظه کوتاه، ابری از بخار با اکسیژن بالا میتوانست تشکیل شود که برای تحریک اکسیداسیون کافی باشد. همانطور که Phys.org گزارش میکند:
«دماهای بسیار بالا که توسط برخوردهای بزرگ تولید میشدند، مواد سطحی را تبخیر میکردند و یک محیط گازی موقتی با غلظت اکسیژن بالا ایجاد میکردند.»
در این بازه زمانی، آهن موجود در مواد معدنی ماهی مانند ترویلیت آزاد میشد، اکسید میشد و بهصورت هماتیت و ماگمت رسوب میکرد. این مواد معدنی همراه با مگنتیت نیز یافت شدند که نشاندهندهٔ طیفی از حالات اکسیداسیون بودند، همهاش به همان فرآیند مرتبط بودند.
مواد معدنی زنگزده سرنخهای اسرار مغناطیسی ماه
این مطالعه همچنین پیوند ممکن بین این مواد معدنی آهنی اکسیدشده و ناهنجاریهای مغناطیسی دیرینه مشاهدهشده بر ماه را برجسته میکند. مناطقی مانند بخش شمالغربی حوضه SPA دارای امضاهای مغناطیسی بیتوضیح هستند. از آنجا که هماتیت و ماگمت بهعنوان حاملهای مغناطیسی شناخته میشوند، شکلگیری آنها میتواند به توضیح این ناهنجاریها کمک کند. همانطور که تیم تحقیقاتی اشاره کرد:
یافتهها «شواهد کلیدی مبتنی بر نمونهها را برای روشنسازی حاملها و تاریخ تکاملی این ناهنجاریهای مغناطیسی ماه» ارائه میدهند.
با ارتباط فرآیندهای اکسیداسیون با رویدادهای برخوردی باستانی، این مطالعه بُعد جدیدی به درک تکامل ژئولوژی ماه میافزاید. مشاهده مستقیم هماتیت در نمونههای بازگرداندهشده، فاصله بین دادههای سنجش از دور و واقعیت میدانی را پر میکند.