Luna nu a mai avut un câmp magnetic global de miliarde de ani, dar se pare că nimeni nu le-a spus rocilor. Urme de magnetism antic rămân blocate în solul lunar, iar oamenii de știință au găsit acum ceva în mostrele de la Chang'e-6 pe care îl numesc - și cităm aici - un „fosil magnetic minuscul”.

Cercetătorii care analizează fier metalic în sticla de impact din solul lunar Chang'e-6 au identificat pentru prima dată γ-Fe cubic cu fețe centrate în mostre lunare naturale. Pentru cei care țin scorul acasă, aceasta este o structură cristalină specifică a fierului care în mod normal există doar la temperaturi ridicate, ceea ce face prezența sa pe suprafața Lunii cam la fel de așteptată ca găsirea unui bulgăre de zăpadă într-un cuptor.

Studiul a fost condus de Prof. Haifeng Du de la Laboratorul de Câmp Magnetic Înalt de la Institutele Hefei de Științe Fizice (HFIPS) ale Academiei Chineze de Științe (CAS). Rezultatele au fost publicate în Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) pe 16 septembrie.

„Acest fosil magnetic minuscul ne poate ajuta să înțelegem mai bine istoria magnetică antică a Lunii”, a declarat Dr. Long Li de la HFIPS, membru al echipei, probabil în timp ce ținea un flacon foarte mic cu praf foarte vechi.

Pentru a examina mostrele, cercetătorii au folosit prepararea cu fascicul de ioni focalizat, microscopia electronică de transmisie și analiza chimică. Aceste tehnici au relevat numeroase particule de fier la scară nanometrică încorporate în materialul sticlos. O examinare mai atentă a arătat că unele dintre particule constau din γ-Fe cubic cu fețe centrate. De fapt, γ-Fe a fost forma dominantă de fier în cele două mostre de sticlă de impact studiate - ceea ce este echivalentul științific al apariției la o petrecere într-o ținută pe care nimeni nu se aștepta să o vadă.

În condiții normale, γ-Fe este stabil doar la temperaturi ridicate. Pe măsură ce materialul se răcește, acesta se transformă de obicei într-o altă formă cunoscută sub numele de α-Fe. Dar cercetătorii au găsit dovezi că condițiile neobișnuite produse de impacturile pe Lună pot permite γ-Fe să supraviețuiască la suprafața lunară. Ei au propus mai mulți factori care ar putea ajuta la stabilizarea structurii, inclusiv cantități mici de carbon și alte elemente, răcirea rapidă a materialului topit creat în timpul unui impact și protecția oferită de matricea sticloasă înconjurătoare. Cu alte cuvinte: Luna a inventat accidental o capsulă magnetică a timpului și apoi a uitat de ea.

Echipa a folosit, de asemenea, holografia electronică off-axis pentru a investiga comportamentul magnetic al nanoparticulelor individuale de γ-Fe. Au descoperit că particulele γ-Fe relativ mari puteau forma o stare magnetică stabilă cu un singur vortex și păstrau un răspuns magnetic consistent atunci când erau expuse la un câmp magnetic extern. Această stabilitate sugerează că γ-Fe ar putea acționa ca un înregistrator nerecunoscut anterior de informații magnetice în materialul lunar, păstrând indicii despre condițiile care au existat în trecutul Lunii.

Descoperirea lărgește varietatea cunoscută de minerale magnetice găsite în mostrele lunare. Deoarece γ-Fe și α-Fe se formează în condiții diferite și se comportă diferit din punct de vedere magnetic, fiecare ar putea înregistra potențial informații din etape separate ale evenimentelor de impact lunar. Cercetări viitoare vor fi necesare pentru a determina exact cât de mult pot dezvălui aceste minerale despre câmpul magnetic antic al Lunii și cum a evoluat acel câmp de-a lungul timpului - pentru că Luna, ca întotdeauna, nu face asta ușor.

Materiale furnizate de Sediul Central al Academiei Chineze de Științe. Notă: Conținutul poate fi editat pentru stil și lungime.