Une équipe de recherche dirigée par le professeur Li Yang et le Dr Guo Zhuang de l’Institut de géochimie de l’Académie chinoise des sciences (IGCAS) a effectué une microanalyse électronique in situ de grains sphériques de sulfure de fer dans le sol lunaire Chang’E-5 le plus fin. et a confirmé la présence de magnétite sous-microscopique induite par l’impact.
L’étude a été publiée dans Communication Nature le 23 novembre.
La magnétite est essentielle en science planétaire pour répondre aux questions concernant les champs magnétiques anciens et les indicateurs de la vie. Traditionnellement, la lune est considérée comme extrêmement réduite. Ainsi, l’état d’oxydation de la surface lunaire indique la formation de fer métallique plutôt que d’oxydes de fer.
À l’ère Apollo, certaines études ont déduit la présence de phases sous-microscopiques omniprésentes de type magnétite dans les sols Apollo, mais il n’y avait aucune autre preuve minéralogique in situ de la présence de cristaux de magnétite répandus dans les sols lunaires.
Dans cette étude, des grains sphériques de sulfure de fer contenant de la magnétite (
En combinant ces observations avec des calculs thermodynamiques, les chercheurs ont découvert qu’une réaction de phase de fusion des gaz s’est produite lors d’événements à fort impact sur la lune, ce qui a permis à FeO dissous dans les sulfures de fer de produire de la magnétite sous-microscopique et du fer métallique par réaction eutectique (4FeO = Fe3O4 + Fe).
Cette première découverte de magnétite sous-microscopique induite par l’impact fournit une preuve directe que la magnétite native peut être largement distribuée dans le sol lunaire le plus fin.
De plus, les anomalies magnétiques lunaires sont un mystère depuis l’ère d’Apollon et leur origine fait toujours l’objet de débats. Des études antérieures n’ont établi que la relation entre les grands éjectas d’impact et les anomalies magnétiques, mais ne se sont pas concentrées sur la transformation de la matière lors de l’impact.
« Notre étude a observé un autre minéral ferromagnétique important (magnétite) formé par réaction eutectique lors des processus d’impact sur la lune », a déclaré le professeur Li. « En raison des susceptibilités magnétiques élevées de la magnétite et du fer métallique, les processus d’impact réduiraient considérablement les exigences d’épaisseur du sol lunaire pour les anomalies magnétiques lunaires. »
Par conséquent, la formation de magnétite induite par l’impact dans des échantillons lunaires fournit également une vérification expérimentale et un support théorique pour l’explication des anomalies magnétiques sur la lune.
Plus d’information:
Zhuang Guo et al, Particules sous-microscopiques de magnétite et de fer métallique formées par réaction eutectique dans le sol lunaire de Chang’E-5, Communication Nature (2022). DOI : 10.1038/s41467-022-35009-7