Váratlan anomáliát fedeztek fel a Holdon - Vajon mitől rozsdásodik égi kísérőnk?

A tudósok egy váratlan rendellenességgel találkoztak a Holdon. A Holdon állítólag nincs oxigén vagy folyékony víz, akkor hogyan lehetsége...

A tudósok egy váratlan rendellenességgel találkoztak a Holdon. A Holdon állítólag nincs oxigén vagy folyékony víz, akkor hogyan lehetséges, hogy mégis rozsdásodik?

A Marsról régóta ismert, hogy egy korrozív bolygó. A felszínén lévő vas az ősi múltból származó vízzel és oxigénnel kombinálva adja a vörös bolygó árnyalatát. A tudósok azonban nemrégiben meglepődtek, amikor bizonyítékokat találtak arra, hogy a levegővel nem rendelkező Holdon is található rozsda.

2008-ban az Indiai Űrkutatási Szervezet Csandrajáan-1 űrszondája felmérte a Hold felszínét és vízjeget fedezett fel. A kutatók azonban csak a közelmúltban fedeztek fel olyan jeleket az adatokban, amelyek megfelelnek a vas-oxidnak, a hematitnak, a rozsda egyik formájának, amely általában oxigén és víz jelenlétét igényli.

Shuai Li, a Hawaii Egyetem munkatársa széles körűen tanulmányozta ezt a vizet a Csandrajáan-1 Moon Mineralogy Mapper eszközének, vagy az M3-nak az adataiban, amelyet a NASA kaliforniai déli részén található Jet Propulsion Laboratory épített, és az eredmények meglepőek voltak. (1)

A víz kölcsönhatásba lép a kőzettel, melynek eredményeként sokféle ásványi anyag jön létre, és az M3 olyan spektrumokat - vagy a felületekről visszaverődő fényt - detektált, amelyekből kiderült, hogy a Hold pólusainak összetétele egészen más, mint a többi része.

"Ez nagyon rejtélyes," - mondta Li. "A Hold egy szörnyű környezet a hematit kialakulásához."

Míg a Hold felszínét vasban gazdag kőzetek borítják, ennek ellenére meglepődött, hogy szoros egyezést talált a hematit spektrális aláírásával. Az ásványi anyag a vas-oxid vagy rozsda egyik formája, amely akkor keletkezik, ha a vas oxigénnek és víznek van kitéve. Szóval, hogyan lehet megmagyarázni azt a tényt, hogy a Hold rozsdásodik, ha nem található rajta oxigén vagy folyékony víz?

Fémes rejtély

A rejtély a napszéllel kezdődik, a Napból kiáramló töltött részecskékkel, amely hidrogénnel bombázza a Földet és a Holdat. A hidrogén megnehezíti a hematit képződését. Ez úgynevezett reduktorként működik, vagyis elektronokat ad hozzá azon anyagokhoz, amelyekkel kölcsönhatásba lép.

Ez ellentétes azzal, ami a hematit kialakulásához szükséges, mivel a vas rozsdásodásához oxidálószerre van szükség, amely eltávolítja az elektronokat. És bár a Föld mágneses mezője leárnyékolja ezt a hidrogént, a Hold nem.

Li ezért Abigail Fraeman és Vivian Sun kutatókhoz, a JPL tudósaihoz fordult, hogy segítsenek az M3 adatainak értelmezésében és erősítsék meg a hematit felfedezését.

"Eleinte abszolút nem hittem el. Nem szabadna, hogy a Holdon fennálló körülmények alapján létezzen," - mondta Fraeman.

"De mióta felfedeztük a vizet a Holdon, az emberek úgy vélik, hogy többféle ásványi anyag létezhet, mint azt gondoljuk, ha ez a víz kölcsönhatásba lép a sziklákkal."

Az adatok valóban jelzik a hematit jelenlétét a hold pólusain. "Végül a spektrumok meggyőző hematit nyomokat mutattak, és kell, hogy legyen magyarázat arra, hogy miért van a Holdon," - mondta Sun.

Három lehetséges magyarázat

Egyelőre semmi sem biztos, de van néhány lehetséges magyarázat arra, hogy kiderüljön, hogyan alakulhat ki a rozsda egy ilyen környezetben.

Először is, bár a Holdnak nincs légköre, valójában nyomokban található rajta oxigén. Ennek az oxigénnek a forrása a mi bolygónk. A Föld mágneses tere a bolygó mögött úgy nyúlik el, mint egy szélzsák.

Aztán ott van az a kérdés, hogy a hidrogént a napszél szállítja. Reduktorként a hidrogénnek meg kell akadályoznia az oxidáció bekövetkezését, de a Föld mágneses mezejének közvetítő hatása van.

Amellett, hogy oxigént szállít a Holdra a bolygónkról, a Hold keringésének bizonyos periódusaiban (nevezetesen akkor, amikor telihold fázisban van) a napszél több mint 99%-át is blokkolja. Ez alkalmi ablakokat nyit meg a holdciklus alatt, amikor rozsda keletkezhet.

A rejtély harmadik része a víz. Míg a Hold nagy része csontszáraz, a Hold túlsó oldalán az árnyékolt holdkráterekben vízjég található. A hematitot azonban ezen jégtől távol észlelték.

Li azt vetette fel, hogy a gyorsan mozgó porszemcsék, amelyek rendszeresen záporoznak a Holdra, felszabadíthatják ezeket a felszíni vízmolekulákat, összekeverve őket a hold talajával.

Az ezekből a hatásokból származó hő növelheti az oxidációs sebességet; maguk a porszemcsék is hordozhatnak vízmolekulákat, bejuttatva őket a felszínbe úgy, hogy vegyüljenek a vassal. A megfelelő pillanatok során - nevezetesen, amikor a Hold védve van a napszéltől és oxigén van jelen - rozsdát eredményező kémiai reakció következhet be.

Azonban további adatokra van szükség annak meghatározásához, hogy a víz pontosan hogyan lép kölcsönhatásba a kőzettel. Ezek az adatok segíthetnek egy másik rejtély megoldásában is, hogy miért képződik kisebb mennyiségű hematit a Hold túlsó oldalán is, amelyet a Föld oxigénje nem képes elérni. (2)

(1) - https://advances.sciencemag.org/content/6/36/eaba1940
(2) - https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=7739