相信大多數人第一次看到月球表面的圖片時,會被它表面的坑坑窪窪所震驚,原來月球的「臉」如此多疤痕。根據研究,月球表面的坑窪幾乎是小天體撞擊形成的,之所以會砸出如此明顯的痕跡,除了和小天體的規模有關之外,還與月球沒有大氣層的防護有關。在沒有大氣層的防護下,月球遭受大量宇宙輻射和小天體撞擊。
然而前段時間《科學進展》上出現了一篇研究,稱有科學家在月球的正面和背面都發現了赤鐵礦。這一發現讓許多科學家感到意外,因為月球上雖然有鐵元素,但是氧元素少之又少,那麼赤鐵礦是如何形成的呢?要弄清楚這個問題,我們首先需要了解地球上的赤鐵礦是如何形成的。
赤鐵礦的化學式是Fe2O3,它是一種氧化物,通過氧化反應形成。我們平常看到的鐵製品生鏽就是鐵的表面生成了氧化物,其中氧化鐵為主要成分。氧化鐵呈現出紅褐色,它與二氧化矽等石頭成分混合形成了赤鐵礦,古人將赤鐵礦稱為「赭石」。在實際生產應用中,赤鐵礦可用於鐵的冶煉,也可以用於顏料的提取,還具有一定的藥用價值。
簡而言之,赤鐵礦的形成需要氧元素的參與,那麼月球上的氧元素從何而來呢?起初研究人員把太陽作為研究目標,因為太陽活動所釋放出的粒子足以擴散到月球地區。然而研究發現太陽活動所釋放的粒子中大多是氫原子或氫離子,幾乎沒有氧原子。而氫元素是一種還原性較強的元素,它會抑制氧化反應的產生,因此可以確定它與赤鐵礦的形成無關。
既然太陽與月球赤鐵礦的形成無關,那麼剩下的目標就只有一個了,那就是地球。實際上在這次發現之前,就已經有研究指出地球磁場的尾部擴展到了月球附近,這說明地球大氣層中的成分也會在地球磁場的保護下蔓延到月球附近。而在此次研究中,美國夏威夷大學的研究人員對地球磁場的情況進行了重新評估。
得到的結果是,地球磁場的尾部確實已經蔓延到月球的正面。這說明月球正面的赤鐵礦有可能是在地球大氣層中氧氣的幫助下形成的。那麼月球背面的赤鐵礦該如何解釋呢?對此研究人員認為存在這麼一種可能性,即月球背面可能存在著未被探測到的液態水,它促使赤鐵礦的形成。
當然這還只是研究人員的推測,要證實其真實性還需要未來漫長的探索。月球正面和背面都出現了赤鐵礦,說明它在一定程度上和地球是相似的。當下許多國家的航天機構都在開展探索月球的太空活動,未來是否有收穫還需要時間的驗證。現在可以確定的是,月球上存在赤鐵礦,人類未來在月球上的建設活動多了一種原材料。