Księżyc… rdzewieje? Tak, za sprawą Ziemi i Słońca

{reklama-artykul}Jako że Księżyc jest naszym najbliższym kosmicznym sąsiadem, wiemy o nim więcej niż o jakimkolwiek innym obiekcie we Wszechświecie, nie wliczając w to Ziemi. Mamy świadomość chociażby tego, na jego powierzchni znajduje się wodny lód, ale nie woda w stanie ciekłym, a także, że otacza go cienka atmosfera, ale w której na próżno szukać tlenu, azotu czy wodoru. Jak się okazuje, mimo tego na powierzchni satelity występuje rdza, co stanowi dla astronomów niezłą zagwozdkę.

Rdza na Księżycu?

Dokładniej mówiąc, na Księżycu wykryto hematyt, czyli tlenek żelaza(III). Cząsteczka ta w swojej uwodnionej wersji stanowi główny składnik rdzy. Na Ziemi nie może powstać ona bez obecności powietrza i wody, dlatego jej obecność na Księżycu tak bardzo dziwi.

Co ciekawe, Księżyc jest nieustannie bombardowany strumieniem wodoru za sprawą wiatru słonecznego. Wodór ten, jako że jest czynnikiem redukującym, hamuje procesy utleniania, a to właśnie na drodze procesów utleniania powstaje rdza, w tym hematyt.

„To niezła zagadka.”, powiedział Shuai Li z Uniwersytetu Hawajskiego w Manoa. „Księżycowe środowisko wyjątkowo nie sprzyja powstawaniu hematytu.”

Omawiany hematyt odkryto za sprawą danych zebranych przez indyjską sondę Chandrayaan-1. Ale skąd on się tam wziął? Istotną wskazówką jest to, gdzie na Księżycu tlenek żelaza(III) jest zlokalizowany. Po pierwsze w większości znajduje się on po tej stronie Księżyca, która jest zawsze zwrócona w stronę Ziemi. Po drugie występuje tam, gdzie wcześniej identyfikowano ślady wody – w miejscach uderzeń asteroid. Naukowcy wierzą, że wodny lód, prawdopodobnie zmieszany z księżycowym regolitem, czyli pyłem pokrywającym powierzchnię Księżyca, mógł topnieć i wydostawać się na powierzchnię za sprawą uderzeń wspomnianych ciał.

Mozaika zdjęć wykonanych przez indyjską sondę Chandrayaan-1. Na niebiesko zaznaczono obszary o dużej zawartości wody. Właśnie tam wykryto hematyt. | Źródło: ISRO/NASA/JPL-Caltech/Brown Univ./USGS

Nic nie dzieje się bez przyczyny

Ale jak na Księżyc dostał się tlen, który pozwoliłby na powstanie hematytu? Zdaniem badaczy w tej kwestii rolę odegrały Ziemia oraz Słońce.

„Większa ilość hematytu na widocznej stronie Księżyca sugeruje, że jego występowanie ma związek z Ziemią.”, wyjaśnił Li. „Przypomniało mi to o odkryciu dokonanym przez japońską misję Kaguya – odkryciu że tlen z górnych warstw atmosfery Ziemi może być wdmuchiwany na powierzchnię Ksieżyca przez wiatr słoneczny, gdy Księżyc znajduje się w ogonie magnetycznym Ziemi. Tak więc, ziemski tlen atmosferyczny może być głównym utleniaczem powodującym powstawanie hematytu.”

Księżyc znajduje się w ogonie magnetycznym Ziemi podczas pełni i właśnie wtedy poddawany jest działaniu ziemskiego tlenu. Co więcej, wówczas ponad 99% wiatru słonecznego jest blokowane przez dotarciem do satelity. Oznacza to, że podczas pełni do Księżyca nie może dotrzeć wodór zaburzający procesy oksydacji.

Niestety, rdzawa tajemnica Księżyca póki co nie jest rozwiązana w pełni. Na razie nie udało się bowiem wyjaśnić, skąd hematyt wziął się na niewidocznej stronie Księżyca, do której ziemski tlen raczej nigdy nie dotarł. Może tlenek żelaza(III) znajduje się tam w mniejszych ilościach, ale znajduje.

Źródło: NASA, fot. tyt. Pixabay/George Desipris