Pagalvokite apie mėnulio dulkelės grūdelį kaip mažą laiko kapsulę. Viduje slypi mineralinė paslaptis: reta metalinės geležies forma, kuri neturėtų egzistuoti Mėnulio šaltame paviršiuje. Mokslininkai, analizavę dirvą iš Kinijos Chang'e-6 misijos, nustatė veidų centrinę kubinę gama geležį, žymimą kaip γ-Fe, užrakintą mikroskopiniame smūginio stiklo gabalėlyje. Šis radinys keičia tyrėjų supratimą apie tai, kaip galima tirti Mėnulio prarastą magnetinę praeitį.
Kaip aukštos temperatūros metalas išgyveno mėnulio smūgį
Gama geležis paprastai susidaro tik esant labai aukštai temperatūrai ir auštant persitvarko į įprastąją alfa fazę. Taigi kodėl γ-Fe buvo rastas mėnulio dirvoje? Profesorės Haifeng Du vadovaujama komanda iš Hefei fizikos mokslo institutų Aukšto magnetinio lauko laboratorijos panaudojo fokusuoto jonų pluošto technologijas ir praleidžiamojo elektronų mikroskopiją, kad išpjaustytų ir išnagrinėtų smulkius Chang'e-6 pargabentus smūginio stiklo fragmentus. Cheminiai tyrimai patvirtino, kad γ-Fe dominavo metalinėse dalelėse dviejuose tirtuose mėginiuose.
Smūgiai į mėnulio paviršių sukuria trumpalaikes krosnis. Skysti lašeliai išsiskiria ir beveik akimirksniu stingsta į stiklą. Toks greitas atvėsinimas kartu su ištirpusiomis priemaišomis, mažais anglies kiekiais ir kitais lydinio atomais bei apsaugine stiklo matrica gali užfiksuoti atomų išsidėstymą. Trumpai tariant: ekstremalus įkaitimas, po to staigus užšalimas. Rezultatas – metastabilinė kristalinė struktūra, išsaugota milijardus metų.
Mechanika čia turi tam tikro grakštumo. Įsivaizduokite lašelį ištirpintos geležies, išmesto į vakuumą ir užfiksuoto skrendant atvėsusiame stikle. Nėra atmosferos. Nėra erozijos. Išsaugota akimirka. Būtent ta akimirka leidžia γ-Fe išlikti vietose, kur paprastai jis neišliktų.
Ką gali atskleisti magnetiniai parašai
γ-Fe radimas nėra vien tik mineraloginė smulkmena. Komanda žemėlapiavo magnetinius laukus nanoskalėje naudodama necentrinės ašies elektronų holografijos techniką, kuri vizualizuoja magnetinio srauto linijas per atskiras daleles. Kai kurios palyginti didelės γ-Fe nanodalelės rodė stabilų vieno sūkurio magnetizacijos modelį, kai magnetiniai momentai suka aplink centrą. Šios dalelės taip pat reagavo nuosekliai, kai mokslininkai laboratorijoje jas veikė išoriniais magnetiniais laukais.
.avif)
Mėnulio topografija ir magnetinės anomalijos.
Kodėl tai svarbu? Kadangi Mėnulis jau neturi globalaus magnetinio lauko, tyrėjai remiasi išsaugotais magnetiniais mineralais, kad atkurktų senovinį magnetizmą. Skirtingos geležies fazės susidaro esant skirtingoms terminėms ir cheminėms sąlygoms ir gali užfiksuoti skirtingas smūgio įvykio ar tuo metu vyraujančio magnetinio lauko akimirkas. γ-Fe ir α-Fe gali viena kitą papildyti, suteikdami sluoksniuotus užuominas apie tai, kada ir kaip magnetiniai signalai buvo įrašyti į mėnulio dirvas.
Dr. Long Li iš HFIPS, tyrimų komandos narys, pasiūlė, kad šie nanoskalės grūdai veikia kaip magnetiniai „fosilijos“, galinčios padėti išnarplioti Mėnulio magnetinę istoriją. Tyrimas, paskelbtas rugsėjo 16 d. Nacionalinės mokslo akademijos darbų leidinyje, išplečia medžiagų paletę, su kuria mokslininkai gali dirbti bandydami atlikti tokias rekonstrukcijas.
Išvados
γ-Fe radimas Chang'e-6 mėginiuose perkonfigūruoja supratimą, ką gali papasakoti smulkūs mėnulio dulkių grūdeliai. Tai nėra inertūs nuolaužų gabaliukai, o išsaugoti įrašai apie smurtinius įvykius ir, galbūt, apie jau išnykusias magnetines sąlygas. Tolimesni žingsniai patikrins, kaip patikimai šios dalelės išsaugo senovinę magnetinę informaciją ir ar panašūs grūdai randami kituose iš Mėnulio pargabentuose mėginiuose. Jei taip, dirvoje gali laukti naujas magnetinių tyrimų rinkinys: mikroskopinis, atsparus ir netikėtai informatyvus.
Palikti komentarą
Komentarai
Komentarų dar nėra. Būkite pirmas.