Un equipo de investigación dirigido por el Prof. Li Yang y el Dr. Guo Zhuang del Instituto de Geoquímica de la Academia de Ciencias de China (IGCAS) realizó un microanálisis electrónico in situ de granos esféricos de sulfuro de hierro en el suelo lunar más fino de Chang’E-5. y ha confirmado la presencia de magnetita submicroscópica inducida por impacto.
El estudio fue publicado en Nature Communications el 23 de noviembre.
La magnetita es esencial en la ciencia planetaria cuando se abordan cuestiones relacionadas con campos magnéticos antiguos e indicadores de vida. Tradicionalmente, la luna se considera extremadamente reducida. Por lo tanto, el estado de oxidación de la superficie lunar apunta a la formación de hierro metálico en lugar de óxidos de hierro.
En la era Apolo, algunos estudios dedujeron la presencia de fases submicroscópicas omnipresentes similares a la magnetita en los suelos Apolo, pero no hubo más evidencia mineralógica in situ de la presencia de cristales de magnetita generalizados en los suelos lunares.
En este estudio, se observaron granos de sulfuro de hierro esféricos que contienen magnetita (<2 μm de diámetro) en el suelo lunar Chang’E-5. Las observaciones de microscopía electrónica de transmisión indicaron que los granos esféricos de sulfuro de hierro se caracterizaron por un anillo de tentáculos de hierro puro casi equidistantes en los bordes de los granos y por las omnipresentes partículas submicroscópicas de magnetita y hierro metálico que precipitaron en la troilita-pirrotita interna matriz.
Combinando estas observaciones con cálculos termodinámicos, los investigadores encontraron que se produjo una reacción de fase de fusión de gas durante eventos de gran impacto en la luna, lo que permitió que el FeO se disolviera en los sulfuros de hierro para producir magnetita submicroscópica y hierro metálico a través de una reacción eutéctica (4FeO = Fe3O4 + Fe).
Este primer descubrimiento de magnetita submicroscópica inducida por impacto proporciona evidencia directa de que la magnetita nativa puede estar ampliamente distribuida en el suelo lunar más fino.
Además, las anomalías magnéticas lunares han sido un misterio desde la era Apolo y su origen aún está en debate. Estudios previos solo establecieron la relación entre la eyección de grandes impactos y las anomalías magnéticas, pero no se centraron en la transformación del material durante el impacto.
“Nuestro estudio observó otro importante mineral ferromagnético (magnetita) formado por una reacción eutéctica durante los procesos de impacto en la luna”, dijo el profesor Li. “Debido a las altas susceptibilidades magnéticas de la magnetita y el hierro metálico, los procesos de impacto reducirían en gran medida los requisitos de espesor del suelo lunar para las anomalías magnéticas lunares”.
Por lo tanto, la formación de magnetita inducida por impacto en muestras lunares también proporciona verificación experimental y apoyo teórico para la explicación de anomalías magnéticas en la luna.
Con información de Nature
