Ein Forschungsteam unter der Leitung von Prof. Li Yang und Dr. Guo Zhuang vom Institut für Geochemie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (IGCAS) führte eine In-situ-Elektronenmikroanalyse von kugelförmigen Eisensulfidkörnern in feinstem Chang’E-5-Mondboden durch und hat das Vorhandensein von stoßinduziertem submikroskopischem Magnetit bestätigt.
Die Studie wurde veröffentlicht in Naturkommunikation am 23. Nov.
Magnetit ist in der Planetenwissenschaft von wesentlicher Bedeutung, wenn es darum geht, Fragen zu alten Magnetfeldern und Indikatoren für Leben zu beantworten. Traditionell gilt der Mond als extrem reduziert. Somit weist der Oxidationszustand der Mondoberfläche eher auf die Bildung von metallischem Eisen als auf Eisenoxiden hin.
In der Apollo-Ära leiteten einige Studien das Vorhandensein allgegenwärtiger submikroskopischer magnetitähnlicher Phasen in Apollo-Böden ab, aber es gab keine weiteren mineralogischen In-situ-Beweise für das Vorhandensein weit verbreiteter Magnetitkristalle in Mondböden.
In dieser Studie wurden magnetithaltige kugelförmige Eisensulfidkörner (
Durch die Kombination dieser Beobachtungen mit thermodynamischen Berechnungen fanden die Forscher heraus, dass während großer Einschlagsereignisse auf dem Mond eine Gas-Schmelze-Phasenreaktion auftrat, die es FeO ermöglichte, sich in den Eisensulfiden aufzulösen, um durch eutektische Reaktion submikroskopischen Magnetit und metallisches Eisen zu erzeugen (4FeO = Fe3O4 + Fe).
Diese erste Entdeckung von stoßinduziertem submikroskopischem Magnetit liefert einen direkten Beweis dafür, dass einheimischer Magnetit in feinstem Mondboden weit verbreitet sein kann.
Darüber hinaus sind magnetische Anomalien auf dem Mond seit der Apollo-Ära ein Rätsel, und ihr Ursprung wird immer noch diskutiert. Frühere Studien stellten nur die Beziehung zwischen großen Aufprallauswurfmassen und magnetischen Anomalien her, konzentrierten sich jedoch nicht auf die Umwandlung von Material während des Aufpralls.
„Unsere Studie beobachtete ein weiteres wichtiges ferromagnetisches Mineral (Magnetit), das durch eutektische Reaktionen während der Aufprallprozesse auf dem Mond gebildet wurde“, sagte Prof. Li. „Aufgrund der hohen magnetischen Suszeptibilität von Magnetit und metallischem Eisen würden die Aufprallprozesse die Anforderungen an die Dicke des Mondbodens für magnetische Anomalien auf dem Mond stark reduzieren.“
Daher liefert die stoßinduzierte Bildung von Magnetit in Mondproben auch eine experimentelle Bestätigung und theoretische Unterstützung für die Erklärung magnetischer Anomalien auf dem Mond.
Mehr Informationen:
Zhuang Guo et al, Submikroskopische Magnetit- und metallische Eisenpartikel, die durch eutektische Reaktion in Chang’E-5-Mondboden gebildet wurden, Naturkommunikation (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-35009-7