Геохимический эффект ударной переработки полярного реголита на Луне
- Авторы: Базилевский А.Т.1, Дорофеева В.А.1, Ли Ю.2, Фанг Л.2
-
Учреждения:
- Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН
- Сучжоуский профессиональный университет
- Выпуск: Том 57, № 1 (2023)
- Страницы: 38-44
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/0320-930X/article/view/134968
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0320930X22060032
- EDN: https://elibrary.ru/EKGCXB
- ID: 134968
Цитировать
Аннотация
В работе рассматриваются геохимические эффекты ударной переработки полярного реголита Луны. В нем присутствует примесь льда воды, что может (должно?) создавать условия для возможных химических реакций. Пока достаточно надежно обнаружен один геохимический эффект – образование нехарактерного для относительно низких селенографических широт гематита Fe2O3. В работе выполнен термодинамический анализ условий, необходимых для образования гематита. Показано, что для этого требуется присутствие свободного кислорода, который, как вариант, может накапливаться при диссипации в открытый космос водорода, образующегося при разложении воды. Конкретный механизм, или механизмы, образования гематита требуют дальнейшего изучения. Весьма вероятно, что ударная переработка полярного реголита приводит также к гидратации силикатных стекол и к образованию тяжелых углеводородов. Диссипация в открытый космос, по-видимому, образующегося в этих процессах свободного водорода должна приводить к увеличению содержания дейтерия в остающемся водороде. Возможно, лед Н2О полярного реголита содержит значительное количество тяжелой воды. Будущие исследования в полярных областях Луны, особенно с доставкой образцов на Землю, должны подтвердить или опровергнуть эти выводы и предположения.
Ключевые слова
Об авторах
А. Т. Базилевский
Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН
Email: atbas@geokhi.ru
Россия, Москва
В. А. Дорофеева
Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН
Email: dorofeeva@geokhi.ru
Россия, Москва
Юань Ли
Сучжоуский профессиональный университет
Email: atbas@geokhi.ru
Китай, Сучжоу
ЛиГанг Фанг
Сучжоуский профессиональный университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: atbas@geokhi.ru
Китай, Сучжоу
Список литературы
- Базилевский А.Т., Креславский М.А., Дорофеева В.А., Ли Юань, Фанг ЛиГанг. Ударная переработка реголита в полярных регионах Луны // Астрон. вестн. 2022. Т. 56. № 3. С. 1–9. (Basilevsky A.T., Kreslavsky M.A., Dorofeeva V.A., Li Yun, Fang LiGang. Impact-caused regolith reworking within polar regions of the Moon // Sol. Syst. Res. 2022. V. 56. № 3. P. 155–163. https://doi.org/10.1134/S003809462203001710.1134/S0038094622030017)https://doi.org/10.31857/S0320930X2203001X
- Глушко В.П., Гурвич Л.В., Вейц И.В., Медведев В.А., Хачкурузов Г.А. и др. (1–4 том).Иориш В.С., Аристова Н.М., Бергман Г.А., Горохов Л.Н., Гусаров А.В. и др. (5–6 том). Справочник “Термодинамические свойства индивидуальных веществ” в 6 томах. Изд. “Наука”, Москва, 1978–2004 гг.
- Демидова С.И., Назаров М.А., Лоренц К.А., Курат Г., Брандштеттер Ф., Нтафлос Т. Химический состав лунных метеоритов и вещества лунной коры // Петрология. 2007. Т. 15. № 4. 416–437.
- Дьячкова М.В., Митрофанов И.Г., Санин А.Б., Литвак М.Л., Третьяков В.И. Характеристика мест посадки космического аппарата Луна-25 // Астрон. вестн. 2021. Т. 55. № 6. С. 522–541. (Djachkova M.V., Mitrofanov I.G., Sanin A.B., Litvak M.L., Tret’yakov V.I. Characterization of the Luna-25 landing sites // Sol. Syst. Res. 2021. V. 55. Iss. 6. P. 509–528. https://doi.org/10.1134/S003809462106003410.1134/S0038094621060034.)https://doi.org/10.31857/S0320930X21060037
- Ефанов В.В., Долгополов В.П. Луна. От исследования к освоению (к 50-летию космических аппаратов “Луна-9” и “Луна-10”) // Вестн. НПО им. С.А. Лавочкина. 2016. Т. 4 (34). С. 3−8.
- Митрофанов И.Г., Зеленый Л.М. Об освоении Луны. Планы и ближайшие перспективы // Земля и Вселенная. 2019. № 4. С. 16–37.
- Митрофанов И.Г., Зеленый Л.М., Третьяков В.И., Калашников Д.В. Луна-25: первая полярная миссия на Луну // Астрон. вестн. 2021. Т. 55. № 6. С. 497–508. doi: (Mitrofanov I.G., Zelenyi L.M., Kalashnikov D.V. Luna-25: The first polar mission to the Moon // Sol. Syst. Res. 2021. V. 55. Iss. 6. 485–495. https://doi.org/10.1134/S003809462106009510.1134/S0038094621060095)https://doi.org/10.31857/S0320930X21060098
- Arthemis Plan. NASA’s Lunar Exploration Program Overview. September 2020. 73 p.
- Avdellidou C., Munaibari E., Larson R., Vaubaillon J., Delbo M., Hayne P., Wieczorek M., Sheward D., Cook A. Impacts on the Moon: Analysis methods and size distribution of impactors // Planet. and Space Sci. 2021. V. 200. id. 105201. P. 1–22.
- Avdellidou C., Vaubaillon J. Temperatures of lunar impact flashes: Mass and size distribution of small impactors hitting the Moon // Mon. Notic. Roy. Astron. Soc. 2019. V. 484. P. 5212–5222.
- Colaprete A., Schultz P., Heldmann J., Wooden D., Shirley M., and 12 co-authors. Detection of water in the LCROSS ejecta plume // Science. 2010. V. 330. P. 463–468.
- Dong C., Green J.L., Wang L., Draper D.S., Lingam M., Liu N., Boardsen S.A. Moon’s polar ice and hematite: A consequence of ancient lunar dynamo // 52nd Lunar and Planet. Sci. Conf. 2021. Abstract 1790.
- Gerasimov M.V., Dikov Yu.P., Yakovlev O.I., Wlotzka F. Experimental investigation of the role of water in impact vaporization chemistry // Deep-Sea Res. 2002. V. 49. P. 995–1009.
- Green R.O., Pieters C., Mouroulis P., Eastwood M., Boardman J., and 49 co-authors. The Moon Mineralogy Mapper (M3) imaging spectrometer for lunar science: Instrument description, calibration, on-orbit measurements, science data calibration and on-orbit validation // J. Geophys. Res. 2011. V. 116. E00G19.
- Head J., Pieters C., Scott D., Ivanov M., Krasilnikov S., and 8 co-authors. Geologic context for lunar south circumpolar region exploration: Implications for goals, site selection and operations strategy // Twelfth Moscow Solar System Symp. 2021. Abstract 12MS3-MN-03.
- Ivanov M.A., Hiesinger H., Abdrakhimov A.M., Basilevsky A.T., Head J.W., Pasckert J.-H., Bauch K., van der Bogert C.H., Gläser P., Kohanov A. Landing site selection for Luna-Glob mission in crater Boguslawsky // Planet. and Space Sci. 2015. V. 117. P. 45–63.
- Ivanov M.A., Abdrakhimov A.M., Basilevsky A.T., Demidov N.E., Guseva E.N., Head J.W., Hiesinger H., Kohanov A.A., Krasilnikov S.S. Geological characterization of the three high-priority landing sites for the Luna-Glob mission // Planet. and Space Sci. 2018. V. 162. P. 190–206.
- Le Feuvre M., Wieczorek M.A. Nonuniform cratering of the terrestrial planets // Icarus. 2008. V. 197. P. 291–306.
- Li S., Lucey P.G., Fraeman A.A., Poppe A.R., Sun V.Z., Hurley D.M., Schultz P.H. Widespread hematite at high latitudes on the Moon // Sci. Adv. 2020. V. 6. Iss. 36. doi: org/10.11.26/sciadv. aba1940
- Litvak M.L., Mitrofanov I.G., Sanin A., Malakhov A., Boynton W.V., and 15 co-authors. Global maps of lunar neutron fluxes from the LEND instrument // J. Geophys. Res. 2012. V. 117. E00H22.
- Lodders K., Fegley B., Jr. The Planetary Scientist’s Companion. New York. Oxford: Oxford Univ. Press, 1998. 371 p.
- McKay D.S., Heiken G., Basu A., Blanford G., Simon S., Reedy R., French B.M., Papike J. The lunar regolith // Lunar Source Book. Cambridge Univ. Press, 1991. P. 285–356.
- Melosh H.J. Planetary Surface Processes. Cambridge Univ. Press, 2011. 500 p.
- Stopar J.D., Jolliff B.L., Speyerer E.J., Asphaug E.I., Robinson M.S. Potential impact-induced water-solid reactions on the Moon // Planet. and Space Sci. 2018. V. 162. P. 157–169.
- Werner S.C., Ivanov B.A. Exogenic dynamics, cratering, and surface ages // Treatise on Geophysics. Second Edition. 2015. P. 327–365.
- Xu Lin, Pei Zhaoyu, Zou Yongliao, Wang Chi. China’s Lunar and Deep Space Exploration Program for the next decade (2020-2030) // Chinese J. Space Sci. 2020. V. 40. № 5. P. 615–617.
Дополнительные файлы
![](/img/style/loading.gif)