最近發表於《科學進展》上的一項研究顯示,月球的赤鐵礦區域正在生鏽。月球上的氧化鐵是印度繞月人造衛星「月船1號」(Chandrayaan-1)在2008年對月球進行了勘測收集數據中發現的。
之後被夏威夷地球物理與行星研究所(HIGP)、夏威夷大學的助理教授李帥團隊通過美國太空總署噴氣推進實驗室設計的月球礦物學製圖儀M3,對收集的顆粒進行高光譜成像分析,詳細了解月球表面礦物成分。
月球生鏽區位置
當李帥在2018年將目光聚焦在兩極時,在兩極高緯度地區發現了冰,同時也發現了奇怪的東西——紅色的巖石。經過研究分析,發現巖石的光譜特徵與赤鐵礦相匹配。
李帥表示:「當我檢查極地地區的M3數據時,我發現某些光譜特徵和模式與我們在較低緯度或阿波羅樣本中看到的有所不同。我很好奇月球上是否可能存在水與巖石反應。經過幾個月的調查,我發現我看到了赤鐵礦的特徵。」
NASA行星地球學家阿比蓋爾·弗雷曼(Abigail Fraeman)表示:「起初我完全不相信月球會有氧化鐵的存在。以月球已知的環境,它不應該存在。但是自從我們在月球上發現水以來,人們一直在猜測如果水與巖石發生反應,可能存在比我們想像中更多的礦物。」
因為月球幾乎沒有空氣,地下雖然存在水冰,但暫時沒有發現存在液態水的證據。加上太陽風自帶的氫離子不斷轟擊在其他行星和月球上,理論上會讓氧化鐵的形成更加困難。所以關鍵的問題是,月球兩極的氧化鐵是哪裡來的呢?很有可能是地球造成的。
月球上赤鐵礦的分布通常位於總是面對地球的月球一面,這是否意味著月球赤鐵礦的形成可能與地球有關。過去曾有研究表明,當月球處於地球磁層末端(磁尾)時,太陽風會將地球高層大氣中的氧氣吹到月球表面,令其成為月球產生氧化鐵的主要氧化劑。
滿月期間,月球正位於地球磁尾。在這些時候,超過99%的太陽風都無法到達月球,這代表著太陽風的氫離子這種還原劑無法消除正在氧化過程。結合氧化鐵所需的三種成分:微量的水分子、微量的氧氣、以及滿月躲在地球磁尾後,經過數十億年的積累,月球形成了赤鐵礦。
不過這個猜測並沒有完全解釋月球其他地方也存在赤鐵礦的原因。隨後團隊提出,那些高速移動的塵埃粒子轟在月球時可能釋放出鎖在月球表面層中的水分子,從而使水與鐵混合。甚至這些塵埃粒子可能自身攜帶水分子,它們的撞擊可能會產生熱量,從而提高氧化速率。李帥表示:「這一發現將重塑我們對月球兩極地區的認識。而地球可能在月球表面的演變中起了重要作用。」
當然,以上猜測都不一定是事實,目前筆者正在追蹤更多發現。