夏威夷地球物理與行星研究所副研究員Shuai Li領導的《科學進展》今天發(fā)表在《科學進展》雜志上的一項研究表明，在月球的高緯度地區(qū)發(fā)現(xiàn)了氧化鐵礦物赤鐵礦，這令許多行星科學家感到驚訝( HIGP)位于UHMānoa海洋與地球科學與技術學院(SOEST)。

鐵與氧氣具有很高的反應活性，形成在地球上常見的紅銹。在月球表面和內部，但是，實際上無氧的，所以原始金屬鐵是在月球上流行和高度氧化的鐵尚未在從阿波羅任務返回樣品得到證實。此外，太陽風中的氫會爆炸月球表面，這與氧化作用相反。因此，月球上存在高度氧化的含鐵礦物(如赤鐵礦)是一個出乎意料的發(fā)現(xiàn)。

“我們的假設是，月球赤鐵礦是由地球上層大氣中的氧氣將月球表面的鐵氧化而形成的，在過去的數(shù)十億年中，當月球進入地球的磁尾時，太陽風將其不斷吹向月球表面。”李說。

為了實現(xiàn)這一發(fā)現(xiàn)，李，HIGP教授保羅·露西(Paul Lucey)以及美國國家航空航天局噴氣推進實驗室(JPL)和其他地方的合著者分析了印度Chandrayaan-1任務上由美國國家航空航天局JPL設計的月亮礦物制圖儀(M3)所獲得的高光譜反射率數(shù)據(jù)。

這項新研究的靈感來自李光耀先前在2018年在月球極地發(fā)現(xiàn)水冰的過程。

“當我檢查極地地區(qū)的M3數(shù)據(jù)時，我發(fā)現(xiàn)某些光譜特征和模式與我們在較低緯度或阿波羅樣本中看到的有所不同，”李說。“我很好奇月球上是否有水巖石反應。經(jīng)過幾個月的調查，我發(fā)現(xiàn)自己看到了赤鐵礦的簽名。”

研究小組發(fā)現(xiàn)存在赤鐵礦的位置與高緯度Li和其他先前發(fā)現(xiàn)的水含量密切相關，并且更集中在始終面對地球的近端。

李說：“月球附近更多的赤鐵礦暗示它可能與地球有關。” “這使我想起了日本的Kaguya任務組的一項發(fā)現(xiàn)，即當月球處于地球磁尾中時，太陽風會將地球高層大氣中的氧氣吹到月球表面。因此，地球大氣中的氧氣可能是產(chǎn)生赤鐵礦的主要氧化劑。 。水和行星際塵埃的影響也可能發(fā)揮了關鍵作用”

李說：“有趣的是，雖然地球上的氧氣可能從未到達過月球的另一端，但并非絕對沒有赤鐵礦，盡管發(fā)生的情況要少得多。” “在月球高緯度地區(qū)觀察到的少量水(<?0.1 wt。%)可能與月球遠端的赤鐵礦形成過程有很大關系，這對于解釋某些貧水S上觀察到的赤鐵礦具有重要意義。型小行星。”

李說：“這一發(fā)現(xiàn)將重塑我們對月球兩極地區(qū)的認識。” “地球可能在月球表面的演變中起了重要作用。”

該研究小組希望，NASA的ARTEMIS任務可以從極地返回赤鐵礦樣品。這些樣品的化學特征可以證實其假說，即月赤鐵礦是否被地球上的氧氣氧化，并可能有助于揭示過去數(shù)十億年中地球大氣的演變。