Еще в декабре 2020 года «Чанъэ-5» полетел на Луну, приземлился, собрал камни и доставил их обратно на Землю. Это была первая коллекция лунного материала за 45 лет, и она дает захватывающее представление о составе и истории Луны. Статья с описанием результатов нового исследования была опубликована в журнале Matter and Radiation at Extremes.
Образцы еще раз подтвердили наличие воды на Луне, а также обнаружение ржавчины в поверхностных камнях. Последняя работа посвящена минералам высокого давления, образовавшимся в результате ударов астероидов или комет. Как мы можем видеть невооруженным глазом, Луна покрыта кратерами, но в образцах, собранных в годы Аполлона и Советским Союзом, эти минералы отсутствуют.
В образце команда обнаружила новый фосфатный минерал, который они назвали Changesite-(Y), первый новый лунный минерал из образца, собранного китайским зондом. Они полагали, что он образовался на поздней стадии кристаллизации базальтов, найденных в районе приземления Чанъэ-5. Он прозрачный и бесцветный, состоит из кристаллов столбчатой формы.
Хотя это открытие не было достаточно захватывающим, команда обнаружила два известных шоковых минерала: стишовит и сейфертит. Это полиморфы кремнезема, имеющие тот же состав, что и обычный кварц, который вы, возможно, видели, но у них совершенно другая кристаллическая структура из-за их образования при высоких давлениях и температурах.
«Хотя лунная поверхность покрыта десятками тысяч ударных кратеров, минералы высокого давления редко встречаются в лунных образцах», — заявил автор исследования Вэй Ду из Китайской академии наук. «Одним из возможных объяснений этого является то, что большинство минералов высокого давления нестабильны при высоких температурах. Следовательно, те, которые образовались во время удара, могли подвергнуться ретроградному процессу».
Конкретный образец дал им важную информацию об этом процессе. В одном образце они обнаружили и стишовит, и сейфертит, но эти минералы существуют вместе только при более высоких давлениях. По этой причине команда предположила, что, возможно, минералы меняют форму от одной к другой в изменяющихся условиях.
Они полагают, что третий идентифицированный полиморф кремнезема (α-кристобалит) является исходным продуктом, из которого образуются оба ударных минерала.
«Другими словами, сейфертит мог образоваться из α-кристобалита в процессе сжатия, а часть образца превратилась в стишовит во время последующего процесса повышения температуры», — сказал Ду.
Предполагается, что образцы были взяты из кратера Аристарх недалеко от Oceanus Procellarum, где приземлился зонд. Выброс от столкновения приземлился там, где их нашел «Чанъэ-5».
