Учёные обнаружили необычную форму железа в лунных образцах миссии Chang'e-6

Луна давно потеряла глобальное магнитное поле, но её породы и грунт сохраняют следы древнего магнетизма. Образцы, доставленные китайской миссией Chang'e-6, содержат магнитные минералы, которые помогают учёным понять, как менялось магнитное поле спутника со временем.

Первое обнаружение необычной формы железа

Исследователи, изучавшие частицы ударного стекла с содержанием металлического железа из лунного грунта Chang'e-6, обнаружили face-centered cubic γ-Fe — впервые эта форма железа была идентифицирована в естественных лунных образцах. Исследование возглавил профессор Du Haifeng из Лаборатории сильных магнитных полей Хэфэйского института физических наук (HFIPS) Китайской академии наук (CAS). Результаты опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences 16 сентября.

Как учёные нашли эти частицы

Команда использовала подготовку сфокусированным ионным пучком, просвечивающую электронную микроскопию и химический анализ. Исследователи обнаружили многочисленные наночастицы железа, распределённые внутри стекловидного материала. Анализ подтвердил, что часть этих частиц представляла собой γ-Fe — доминирующую форму железа в двух исследованных образцах ударного стекла.

Почему γ-Fe сохранилась на Луне

Обычно γ-Fe стабильна только при высоких температурах и превращается в α-Fe при охлаждении. Однако исследователи выяснили, что уникальные условия, связанные с лунными ударами, позволили γ-Fe сохраниться на поверхности Луны. Предполагается, что следовые количества углерода и других элементов, быстрое охлаждение расплавов, образованных при ударе, и окружающая стекловидная матрица помогли сохранить структуру γ-Fe.

Магнитные свойства наночастиц

Используя электронную голографию вне оси, команда исследовала магнитную структуру отдельных наночастиц γ-Fe. Относительно крупные частицы γ-Fe образовали стабильное однозавихренное магнитное состояние и сохраняли стабильный магнитный ответ при воздействии внешнего магнитного поля. Это указывает на то, что γ-Fe может служить ранее неизвестным регистратором магнитной информации в лунных материалах.

Значение для понимания истории Луны

По словам исследователей, открытие расширяет известный диапазон магнитных минералов в лунных образцах. Поскольку γ-Fe и α-Fe образуются в разных условиях и имеют различные магнитные свойства, они могут сохранять информацию из разных этапов лунных ударов. Будущие исследования помогут уточнить, как эти минералы способствуют пониманию древнего лунного магнетизма.

Это данные исследования, а не медицинский совет.