Лунные вулканы могли быть источниками летучих веществ и рудных минералов

На портале Ferra опубликован расширенный материал о результатах работы сотрудников лаборатории метеоритики и космохимии ГЕОХИ РАН по исследованию уникального обломка из образца лунного реголита, доставленного китайской автоматической лунной станцией «Чанъэ-5». Среди обычной лунной пыли, осколков стекла и переплавленной породы исследователи обнаружили очень странный объект — микросферулу из магнетита.

Сотрудники лаборатории метеоритики и космохимии ГЕОХИ РАН провели исследование уникального обломка из образца реголита, доставленного китайской автоматической лунной станцией «Чанъэ-5». Детальное изучение показало, что это мог быть осколок микросферулы магнетита, имеющий лунное происхождение. Состав и морфология частицы свидетельствуют о ее возможном образовании из флюидной/газовой фазы в окислительной среде, что позволило связать ее происхождение с вулканическими процессами, сформировавшими базальтовые покровы этого района Луны. На основе полученных данных высказано предположение о существовании источников вулканических газов (фумарол) в районе посадки «Чанъэ-5».

Результаты исследования были опубликованы в журнале «Геохимия» / “Geochemistry International” (Demidova et al., 2025), посвященном исследованию внеземного вещества.

Образование морских базальтов представляет собой один из важнейших процессов в истории Луны. На Земле, где магмы богаты летучими компонентами (газами и водой), базальтовый вулканизм часто сопровождается фумарольными процессами. На Луне, обедненной летучими, имеются лишь единичные свидетельства фумарольной активности.

В декабре 2020 г. первая китайская автоматическая лунная станция «Чанъэ-5» доставила на Землю образец реголита из района молодого (~2 млрд.лет) базальтового вулканизма в Океане Бурь. Реголит содержит главным образом обломки базальтов и продукты их ударной переработки — стекло и обломки горных пород, сплавленные со стеклом. Ученые из ГЕОХИ РАН обнаружили в образце «Чанъэ-5» уникальный фрагмент сферической частицы, состоящий из микрокристаллов оксида железа. Химический состав и форма кристаллов позволили предположить, что это могла быть разрушенная микросферула магнетита с первоначальным размером 80-100 мкм в диаметре. Магнетит – минерал, распространенный на Земле, однако практически отсутствующий на Луне, поэтому его происхождение, а также источник необходимого для его образования окислительного агента на Луне являются предметом дискуссий. Имеющиеся на поверхности изученной частицы набрызги и пленки стекла и мельчайшие обломки лунных минералов являются типичными признаками компонентов лунного реголита, что подтвердило тот факт, что этот фрагмент определенно находился на поверхности Луны. Детальное сравнение с возможными метеоритными источниками продемонстрировало, что эта частица имеет лунное происхождение.

Форма и морфология поверхности микрокристаллов указывают на свободный рост микросферулы из газовой или флюидной фазы. Окислительным агентом в этом случае мог быть вулканический газ/флюид, накопившийся в ходе извержения базальтовой магмы на позднемагматической стадии или в результате фумарольной активности после излияния базальтов.

Если фумаролы существовали в районе посадки «Чанъэ-5», то их продукты должны были быть впоследствии переработаны в реголите в ходе длительной метеоритной бомбардировки. Важнейшим следствием этого процесса могло быть наблюдаемое обогащение реголита «Чанъэ-5» летучими компонентами, а также Ni, Cu, Co и др., которые могут рассматриваться в качестве полезных лунных минеральных ресурсов.

По результатам работы опубликован материал в «Коммерсанте».

Источник: Пресс-служба ГЕОХИ РАН