令許多行星科學家驚訝的是,在月球的高緯度地區發現了氧化鐵礦物赤鐵礦。
夏威夷地球物理與行星研究所領導的發表在《科學進展》雜誌上的一項研究表明,在月球的高緯度地區發現了氧化鐵礦物赤鐵礦,這令許多行星科學家感到驚訝。
鐵與氧氣具有很高的反應性,形成紅鏽,在地球上很常見,但是,月球表面和內部幾乎沒有氧氣,因此原始金屬鐵在月球上很普遍,而且從阿波羅任務返回的樣本中也沒有確認到高度氧化的鐵,此外,太陽風中的氫會爆炸月球表面,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)是一個出乎意料的發現。
科研人員的假設是,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,在過去的數十億年中,當月球進入地球的磁尾時,太陽風將其不斷吹向月球表面。
為了實現這一發現,他們分析了印度Chandrayaan-1任務上由美國國家航空航天局JPL設計的月亮礦物製圖儀(M3)所獲得的高光譜反射率數據。
當他們檢查極地地區的M3數據時,他們發現某些光譜特徵和模式與他們在低緯度或阿波羅樣本中看到的有所不同,經過幾個月的調查,他們發現了赤鐵礦。
研究小組發現,赤鐵礦存在的位置與高緯度和以前發現的其他地方的水含量密切相關,並且更集中在始終面對地球的近端。
月球附近更多的赤鐵礦暗示它可能與地球有關,這使他們想起了日本的Kaguya任務發現,當月球處於地球磁尾中時,太陽風會將來自地球高層大氣的氧氣吹到月球表面,因此,地球上的氧氣可能是產生赤鐵礦的主要氧化劑,水和行星際塵埃的影響也可能發揮了關鍵作用。
儘管地球上的氧氣很少到達月球的盡頭,但並不是絕對沒有赤鐵礦,在月球高緯度地區觀察到的少量水可能與月球遠端的赤鐵礦形成過程有很大關係。
這一發現將重塑對月球兩極地區的認識,地球可能在月球表面的演變中起了重要作用。
研究小組希望NASA的ARTEMIS任務能夠返回極地的赤鐵礦樣品,這些樣品的化學特徵可以證實其假說,即月赤鐵礦是否被地球上的氧氣氧化,並可能有助於揭示過去數十億年中地球大氣的演變。