夏威夷地球物理與行星研究所副研究員Shuai Li領(lǐng)導(dǎo)的《科學(xué)進(jìn)展》今天發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上的一項(xiàng)研究表明，在月球的高緯度地區(qū)發(fā)現(xiàn)了氧化鐵礦物赤鐵礦，這令許多行星科學(xué)家感到驚訝( HIGP)位于UHMānoa海洋與地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院(SOEST)。

鐵與氧氣具有很高的反應(yīng)活性，形成在地球上常見(jiàn)的紅銹。在月球表面和內(nèi)部，但是，實(shí)際上無(wú)氧的，所以原始金屬鐵是在月球上流行和高度氧化的鐵尚未在從阿波羅任務(wù)返回樣品得到證實(shí)。此外，太陽(yáng)風(fēng)中的氫會(huì)爆炸月球表面，這與氧化作用相反。因此，月球上存在高度氧化的含鐵礦物(如赤鐵礦)是一個(gè)出乎意料的發(fā)現(xiàn)。

“我們的假設(shè)是，月球赤鐵礦是由地球上層大氣中的氧氣將月球表面的鐵氧化而形成的，在過(guò)去的數(shù)十億年中，當(dāng)月球進(jìn)入地球的磁尾時(shí)，太陽(yáng)風(fēng)將其不斷吹向月球表面。”李說(shuō)。

為了實(shí)現(xiàn)這一發(fā)現(xiàn)，李，HIGP教授保羅·露西(Paul Lucey)以及美國(guó)國(guó)家航空航天局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室(JPL)和其他地方的合著者分析了印度Chandrayaan-1任務(wù)上由美國(guó)國(guó)家航空航天局JPL設(shè)計(jì)的月亮礦物制圖儀(M3)所獲得的高光譜反射率數(shù)據(jù)。

這項(xiàng)新研究的靈感來(lái)自李光耀先前在2018年在月球極地發(fā)現(xiàn)水冰的過(guò)程。

“當(dāng)我檢查極地地區(qū)的M3數(shù)據(jù)時(shí)，我發(fā)現(xiàn)某些光譜特征和模式與我們?cè)谳^低緯度或阿波羅樣本中看到的有所不同，”李說(shuō)。“我很好奇月球上是否有水巖石反應(yīng)。經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的調(diào)查，我發(fā)現(xiàn)自己看到了赤鐵礦的簽名。”

研究小組發(fā)現(xiàn)存在赤鐵礦的位置與高緯度Li和其他先前發(fā)現(xiàn)的水含量密切相關(guān)，并且更集中在始終面對(duì)地球的近端。

李說(shuō)：“月球附近更多的赤鐵礦暗示它可能與地球有關(guān)。” “這使我想起了日本的Kaguya任務(wù)組的一項(xiàng)發(fā)現(xiàn)，即當(dāng)月球處于地球磁尾中時(shí)，太陽(yáng)風(fēng)會(huì)將地球高層大氣中的氧氣吹到月球表面。因此，地球大氣中的氧氣可能是產(chǎn)生赤鐵礦的主要氧化劑。 。水和行星際塵埃的影響也可能發(fā)揮了關(guān)鍵作用”

李說(shuō)：“有趣的是，雖然地球上的氧氣可能從未到達(dá)過(guò)月球的另一端，但并非絕對(duì)沒(méi)有赤鐵礦，盡管發(fā)生的情況要少得多。” “在月球高緯度地區(qū)觀察到的少量水(<?0.1 wt。%)可能與月球遠(yuǎn)端的赤鐵礦形成過(guò)程有很大關(guān)系，這對(duì)于解釋某些貧水S上觀察到的赤鐵礦具有重要意義。型小行星。”

李說(shuō)：“這一發(fā)現(xiàn)將重塑我們對(duì)月球兩極地區(qū)的認(rèn)識(shí)。” “地球可能在月球表面的演變中起了重要作用。”

該研究小組希望，NASA的ARTEMIS任務(wù)可以從極地返回赤鐵礦樣品。這些樣品的化學(xué)特征可以證實(shí)其假說(shuō)，即月赤鐵礦是否被地球上的氧氣氧化，并可能有助于揭示過(guò)去數(shù)十億年中地球大氣的演變。