Chang'e-5 Ayda Demir Bularak Apollo Görevlerinin Çözemediği Bir Gizemi Çözüyor

Chang'e-5 görevi tarafından getirilen ay yüzeyi örnekleri, +3 yükseltgenme durumunda bol miktarda demir ortaya çıkardı. Örnekleri inceleyen bilim insanları, mikrometeoritlerin Ay'ın yüzey kimyasını değiştirdiğine, Fe²⁺'yı yüksüz metal ve Fe³⁺ karışımına dönüştürdüğüne inanıyor.

Demir, -2'den +7'ye kadar çok çeşitli yükseltgenme durumları ile dikkat çeker, ancak Dünya'da en yaygın olanı sırasıyla ferroz ve ferrik olarak bilinen +2 ve +3'tür. Bununla birlikte, Apollo görevleri tarafından geri getirilen örnekler çoğunlukla ferroz veya metalik demir (Fe⁰) içeriyordu. Bu, Ay yüzeyinin ve muhtemelen iç kısmının, Ay kimyası anlayışımız için önemli çıkarımlarla birlikte, oldukça indirgeyici olduğu (diğer maddelerin elektron kazanmasına neden olduğu) sonucuna götürdü.

Dünyanın jeolojisi hakkındaki bilginizi tamamen yarı rastgele seçilen altı bölgeye dayandırırsanız, oldukça önemli bazı yanları kaçırırsınız. Ay elbette çok daha az çeşitlidir, ancak Apollo görevlerinden sonraki 50 yılda oldukça benzer bir şey yaptık. Nature Astronomy'de, Chang'e-5 görevi tarafından geri getirilen örnekler üzerinde yapılan bir çalışma, Apollo'nun bulamadığı çok sayıda ferrik demir ortaya koyuyor.

Chang'e-5, 2 milyar yıldan daha kısa bir süre önce volkanik olarak aktif olan ay yüzeyinin en genç kısımlarından birine gönderildi. Orada, milimetrenin onda biri çapında aglütinat eriyik (yapışmış madde yığınları) parçacıkları topladı ve makalenin bildirdiği üzere bol miktarda ferrik demir içeriyorlar: iyonize iyonun yüzde 40'ından fazlası ferrik.

Bu da Fe³⁺'nın nereden geldiği sorusunu gündeme getiriyor. Apollo örneklerindeki az miktarda ferrik demiri açıklamaya yönelik bazı girişimler, her ikisi de Fe³⁺ üretmek için demirle reaksiyona girebilen hidrojen veya karbon monoksitin bazen ay yüzeyinden kaçtığını öne sürdü. Diğerleri, Dünya atmosferini soyan oksijen atomlarının etkilerine işaret etti. Ancak, açıklanacak pek bir şey olmadığı için soru yüksek bir öncelik değildi.

Guangzhou Jeokimya Enstitüsü'nden Profesör Xu Yigang ve ortak yazarlar tarafından bildirilen daha yüksek miktarlar bunu değiştiriyor. Bir ipucu, burada bulunan ferrik demiri ve muhtemelen daha önce görülen çok daha küçük miktarları açıklamaya yardımcı olur.

Yazarlar, "Havasız bir cisim olarak Ay, güneş rüzgarı ışınımı ve mikrometeoroit çarpmaları nedeniyle uzayda ayrışmaya maruz kalıyor." diye yazıyor. Eriyiker, mikrometeoroitlerin çarptığına dair işaretler gösteriyor ve yazarlar, bunların, muhtemelen başka bir yerden bazı elektronların eklenmesiyle, Fe²⁺'nın Fe⁰ ve Fe³⁺ karışımına dönüşmesiyle yükün yeniden dağılımına neden olduğunu öne sürüyorlar.

Küçücük bir gök taşı bile, onu yavaşlatacak herhangi bir atmosferik sürtünmeye sahip olmadığında çok fazla ısı yaratabilir. Metalik demir parçacıklarının birikmesi, gök taşı çarpma enerjisinin camdaki sıcaklıkları 1.524 °C'nin üzerine çıkardığını gösteriyor. Yazarlar, bu noktada, veya şok sonrası soğuma sırasında, madde sıvılaştırılırken yüklerin yeniden düzenlenip düzenlenmediği konusunda emin değiller.

İronik bir şekilde, Apollo görevleri aslında en az bir yüksek konsantrasyonda ferrik demir buldu. Apollo görevlerinden dördü tarafından geri getirilen bazı cam boncuklardaki demirin dörtte birine kadarı ferriktir, ancak bu yalnızca son birkaç yılda fark edildi, o zamana kadar oldukça indirgeyici bir yüzey izlenimi zaten oluşmuştu.

Makale, Nature Astronomy'de açık erişime sahiptir.

Bu içerik IFLSCIENCE’da yayınlanmıştır.