На Луне могла быть разрежённая атмосфера: что показала частица магнетита из «Чанъэ‑5»

Российские исследователи, анализируя образцы лунного грунта, доставленные китайской миссией «Чанъэ‑5», обнаружили микроскопическую частицу магнетита со следами воздействия древних вулканических газов. Находка ставит под сомнение представление о Луне как о полностью геологически «мертвом» и лишённом атмосферы теле и добавляет аргументов в пользу её активного освоения в будущем, пишет Nature.

Российская команда проанализировала реголит из района посадки китайской автоматической станции «Чанъэ‑5» и выявила в нём микрочастицу магнетита — железной руды, которая обычно образуется в окислительных условиях. Строение частицы и её химический состав показали, что она подвергалась воздействию древних вулканических газов, а не просто формировалась при остывании лавы или ударе метеорита.

Магнетит относится к окисленным минералам и не может формироваться в чистом вакууме: для его появления необходима хотя бы разрежённая газовая среда. По словам исследователей, это может говорить о том, что в прошлом на Луне существовала локальная разрежённая атмосфера, связанная с работой вулканических фумарол — зон выхода горячих газов на поверхность.

Авторы работы отмечают, что найденная частица, вероятно, является фрагментом разрушенной сферулы магнетита диаметром до сотен микрометров, образовавшейся в результате сложных процессов при взаимодействии вулканических газов с лунным грунтом. Подобные структуры крайне редко встречаются в лунных образцах, поэтому каждая такая находка помогает уточнить историю геологической эволюции спутника.

Учёные подчёркивают, что следы древней вулканической активности важны не только для понимания прошлого Луны, но и для планов её освоения. Если в районах древних вулканических центров действительно накапливались полезные ископаемые — железосодержащие минералы, кислородсодержащие породы и другие ресурсы — в будущем их можно будет добывать непосредственно на месте, снижая зависимость лунных баз от поставок с Земли.

В публикации приводятся изображения частиц магнетита c характерными текстурами, которые указывают на необычные геологические процессы в зоне посадки «Чанъэ‑5». Результаты работы дополняют недавние исследования китайских и международных групп, которые также сообщили о присутствии магнетита и сильно намагниченных частиц в лунном грунте, что может объяснять локальные магнитные аномалии на поверхности Луны.

Что такое миссия «Чанъэ‑5»

• «Чанъэ‑5» — первая китайская автоматическая станция, которая в 2020 году доставила на Землю около 1,7 кг лунного грунта с океана Бурь, одного из самых молодых базальтовых регионов Луны.
• Это первые свежие образцы лунного реголита со времён миссий «Аполлон» и «Луна», поэтому к ним приковано внимание исследовательских групп по всему миру.

Луна: действительно ли она «мертвая»

• Долгое время Луну считали геологически «мёртвым» телом: предполагалось, что крупные излияния лавы и активный вулканизм завершились миллиарды лет назад, а атмосферы у спутника нет и быть не может.
• Однако новые данные по образцам «Чанъэ‑5» и другим миссиям показывают более сложную картину: фиксируются следы древней магмы, локальных газовых выбросов и возможного кратковременного существования слабой атмосферы в отдельных регионах.

Магнетит и «ржавчина» на Луне

• Магнетит — оксид железа, минерал, связанный с окислительными процессами и часто называемый одной из форм «ржавчины».
• В условиях лунного вакуума с крайне разрежённой экзосферой образование такого минерала долго считалось маловероятным, поэтому его обнаружение в лунном грунте — серьёзный аргумент в пользу того, что в прошлом на Луне могли существовать зоны с более плотной газовой средой и активным газовыделением.

Связь с ресурсами и будущими базами

• Магнетит и другие железосодержащие минералы интересны как потенциальные источники сырья для металлов и кислорода, которые критичны для строительства, энергетики и жизнеобеспечения на лунных базах.
• Наличие месторождений полезных ископаемых, связанных с древней вулканической активностью, может сделать экономически оправданной промышленную добычу на Луне и снизить стоимость лунной инфраструктуры за счёт использования местных ресурсов.

Как это вписывается в мировые исследования

• Ранее международная группа учёных уже сообщала о субмикроскопических частицах магнетита и металлического железа в грунте «Чанъэ‑5», образовавшихся при ударных событиях и сложных реакциях в сульфидах железа.
• Новое российское исследование дополняет эту картину, указывая на ещё один механизм появления магнетита — через взаимодействие вулканических газов и окислительных процессов, что расширяет список возможных источников магнитных минералов на Луне.

Напомним, не так давно астронавты миссии «Артемида‑2» вернулись на Землю после облёта Луны.