Лунную пыль, обдуваемую «солнечным ветром», изучили по-новому
Новый метод сверхтонкого изучения состава вещества позволил детально разобраться в структуре гранул лунной пыли, подверженной воздействию «солнечного ветра», 6 февраля сообщает Meteoritics & Planetary Science.
Американская лунная миссия доставила в 1972 году на Землю 111 кг лунного грунта. С тех пор прошло 48 лет, однако новых образцов со спутника Земли в распоряжении ученых не появилось. Поэтому довольно остро стоит вопрос экономного расходования в научных целях имеющегося вещества. В этом смысле идеально подходит новый метод структурного исследования, применяемый в материаловедении
Атомно-зондовая томография (Atom Probe Tomography, АРТ) позволяет достичь небывалой точности и детализации структуры (вплоть до атома), при этом расходуется чрезвычайно малый образец.
Группа научных сотрудников из Чикагского университета во главе с Дженникой Грир (Jennika Greer) применила метод АРТ для изучения состава зерен лунной породы. Известно, что на поверхности Луны наблюдается эффект «космического выветривания» из-за отсутствия атмосферы. Солнечные и космические лучи создают своеобразный «ветер», который «обдувает» лунную поверхность.
Взятые для исследования образцы состояли из ильменита (оксида железа и титана). Размер образцов очень мал — в толщину человеческого волоса.
Исследователи сравнили лунные образцы с данными о составе гранул породы с астероида Итокава, также подверженного космическому выветриванию. Оказалось, что лунные образцы имеют сходное строение с астероидными образцами, однако найдено различие в глубине проникновения композиционных частиц.
В частности, выявлена композиционная неоднородность в ильмените на наноуровне и на микроуровне. Зафиксировано, что структура лунных гранул состоит из оболочки («корочки»), железных (Fe) кластеров и своеобразного «пузырька» (вазикулы), в котором удерживались атомы гелия из солнечного потока.
В ходе исследования в пузырьке на глубине 30 нанометров под поверхностью гранулы было обнаружено 3 (с расчетной погрешностью ± 2) атома инертного газа гелия.
Ученые считают, что полученные данные в дальнейшем можно использовать для более точного расчета влияния потока гелиево-водородной плазмы, исходящей от Солца, на рабочие поверхности космических зондов. Также данный метод можно успешно использовать для изучения влияния облучения на поверхность астероидов.
