Лунная поверхность и другие объекты без атмосферы постоянно подвергаются воздействию космических факторов, таких как солнечный ветер и микрометеориты. Одним из результатов этих процессов является образование нанофазного железа (npFe), которое оказывает влияние на химические и оптические характеристики лунного реголита. Ранее считалось, что npFe образуется исключительно из местных железосодержащих минералов под воздействием высоких температур и ударных волн. Однако, недавние исследования образцов, собранных в ходе миссии Chang’e-5, продемонстрировали наличие экзотического нанофазного железа, которое, как оказалось, попадает на поверхность Луны благодаря микрометеоритам.


Лунная поверхность и другие объекты без атмосферы постоянно подвергаются воздействию космических факторов, таких как солнечный ветер и микрометеориты. Одним из результатов этих процессов является образование нанофазного железа (npFe), которое оказывает влияние на химические и оптические характеристики лунного реголита. Ранее считалось, что npFe образуется исключительно из местных железосодержащих минералов под воздействием высоких температур и ударных волн. Однако, недавние исследования образцов, собранных в ходе миссии Chang’e-5, продемонстрировали наличие экзотического нанофазного железа, которое, как оказалось, попадает на поверхность Луны благодаря микрометеоритам.

Чтобы оценить вклад этого процесса, исследователи провели молекулярно-динамическое моделирование двух различных сценариев: традиционное формирование npFe при ударе кремниевого микрометеорита о железосодержащую породу и экзотическую доставку железа при столкновении железосодержащего микрометеорита с кремниевой породой. Результаты показали, что экзотическое npFe образует локальные кластеры вдоль пути удара, сохраняя следы движения микрометеорита. В противоположность этому, in-situ npFe распределяется более равномерно вокруг места удара.

Такой характер распределения позволяет различать происхождение нанофазного железа в лунных образцах с использованием современных методов электронной микроскопии. Исследователи подчеркивают, что доля экзотического npFe особенно велика в районах Луны с низким содержанием железа, таких как высокогорья. Эффективность удержания железа при ударах микрометеоритов составляет до 91%, что подчеркивает значительное влияние этого процесса на эволюцию реголита и его важность при интерпретации спектральных данных и планировании будущих космических миссий. Открытие экзотического нанофазного железа не только углубляет понимание космического выветривания, но и предоставляет новый инструмент для изучения истории поверхности Луны и других объектов в пределах Солнечной системы.