2869
Дослідники виявили на Місяці незвичайну форму металевого заліза. Її знайшли в зразках місячного ґрунту, доставлених на Землю китайською місією «Чан’є-6», всередині мікроскопічних частинок скла, що утворилися від ударів метеоритів об поверхню супутника. Науковці припускають, що такі частинки можуть зберігати відомості про давню магнітну історію Місяця.
Йдеться про γ-Fe, тобто гранецентровану кубічну модифікацію заліза. Раніше її не вдавалося достовірно підтвердити в природних місячних зразках. Особливість полягає в тому, що в звичайних умовах ця структура існує лише за високих температур, а під час охолодження переходить в іншу кристалічну форму.
Як незвичайна структура заліза збереглася на Місяці
Команда під керівництвом професора Хайфена Ду з Лабораторії сильних магнітних полів Інститутів фізичних наук Хефея Китайської академії наук дослідила два зразки ударного скла, у яких містилося багато наночастинок заліза.
Для аналізу зразки готували за допомогою сфокусованого іонного пучка, застосовували просвічувальну електронну мікроскопію та хімічні методи. Результати показали, що в обох зразках переважала саме модифікація γ-Fe.
Зазвичай під час зниження температури така структура перетворюється на α-Fe. Водночас дослідники припускають, що під час метеоритних ударів на Місяці виникають умови, які можуть перешкоджати цьому переходу.
Серед можливих чинників названо надзвичайно швидке охолодження розплавленого матеріалу, присутність невеликих кількостей вуглецю та інших елементів, а також скляну матрицю, в якій опинилися наночастинки. Разом ці умови могли допомогти незвичайній кристалічній формі заліза зберегтися після удару.
Результати дослідження опублікували 16 вересня в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Наночастинки можуть зберігати магнітну інформацію
Окрім структури, науковців цікавили магнітні властивості заліза. Для цього вони застосували електронну голографію поза віссю, метод, що дає змогу досліджувати магнітні поля на нанометровому рівні. З’ясувалося, що відносно великі частинки γ-Fe мають стабільний магнітний стан із вихровою конфігурацією: їхня намагніченість розподілена по колу. Крім того, вони зберігали стабільну магнітну реакцію під впливом зовнішнього магнітного поля.
Дослідники вважають, що саме ці властивості можуть зробити наночастинки своєрідними мікроскопічними «магнітними скам’янілостями». Вони потенційно здатні допомогти відновити умови, які існували на Місяці в далекому минулому.
Сьогодні Місяць не має глобального магнітного поля, однак його породи та ґрунт містять магнітні матеріали, здатні зберігати сліди давніх магнітних процесів. Виявлення γ-Fe розширює перелік таких матеріалів.
Оскільки γ-Fe і звичайна α-Fe формуються за різних фізичних умов і мають відмінні магнітні характеристики, вони можуть зберігати відомості про різні етапи ударних подій на місячній поверхні.
Втім, поки що це потенційний інструмент для досліджень, а не готовий спосіб відтворити історію магнітного поля Місяця. Науковцям ще належить з’ясувати, наскільки надійно такі частинки зберігають давні магнітні сигнали та які саме відомості про минуле супутника можна з них отримати.
Джерело: portaltele.com.ua
