В образцах «Чанъэ-6» впервые нашли природную форму железа γ-Fe на Луне
В образцах лунного грунта, доставленных китайской миссией «Чанъэ-6», впервые была выявлена природная форма железа γ-Fe с гранецентрированной кубической структурой. Этот металл обнаружили внутри стекла, возникшего в результате удара метеорита. Данное открытие может помочь восстановить историю магнитного поля Луны, которое в настоящее время не охватывает весь спутник глобально. Об этом сообщает сайт Science XXI.
Исследование возглавил профессор Хайфэн Ду из Лаборатории сильных магнитных полей Хэфэйского института физических наук Китайской академии наук. Результаты работы были опубликованы 16 сентября в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), как сообщает ScienceDaily. «Этот крошечный магнитный ископаемый след может помочь нам лучше понять древнюю магнитную историю Луны», — отметил участник команды доктор Лун Ли.
Для анализа материала учёные подготовили образцы с помощью сфокусированного ионного пучка, а затем использовали просвечивающую электронную микроскопию и химический анализ. В стекловидной массе они обнаружили множество частиц железа нанометрового размера. В двух исследованных образцах ударного стекла γ-Fe оказалось основной формой железа.
При обычных условиях такая структура сохраняется только при высокой температуре. После охлаждения γ-Fe обычно превращается в α-Fe, однако лунные удары могли создать условия, при которых эта необычная фаза осталась на поверхности спутника. Как предполагают исследователи, её устойчивости могли способствовать небольшие примеси углерода и других элементов, быстрое охлаждение расплавленного вещества и защита со стороны окружающего стекла.
Команда проверила магнитные свойства отдельных наночастиц γ-Fe методом внеосевой электронной голографии. Относительно крупные частицы формировали устойчивое одновихревое магнитное состояние и сохраняли стабильный отклик при воздействии внешнего магнитного поля. Поэтому γ-Fe может служить ранее неизвестным носителем сведений о магнитной обстановке, существовавшей на Луне в прошлом.
Это открытие расширяет перечень магнитных минералов, найденных в лунных образцах. γ-Fe и α-Fe образуются при различных условиях и обладают разными магнитными свойствами, поэтому каждая из этих форм способна сохранять сведения об отдельных этапах ударных событий. Дальнейшие исследования должны показать, насколько подробно такие минералы позволят проследить развитие древнего магнитного поля Луны.
