Overflademikrostrukturer af månejord afslører et mellemtrin i rumforvitringsprocessen

En undersøgelse udført af et fælles hold fra det kinesiske videnskabsakademi brugte aberrationskorrigeret transmissionselektronmikroskopi (TEM), Electron-energy loss spectroscopy (EELS) og scanning transmission elektronmikroskopi (STEM) til at undersøge mikrostrukturerne og kemiske sammensætninger ved nano/atomare skæl af 25 jordkorn (1-3 μm i størrelse) fra måneprøve CE5C0400YJFM00507 (1,5 g).

Jorden omfatter hovedsageligt mineralerne olivin, pyroxen, anorthit og glasperler. For at undgå mulig kemisk forurening og ionbombering-induceret amorfisering, brugte holdet ikke den fokuserede ionstråle (FIB) til at skære bulkprøverne med undtagelse af glasperlen.

Først identificerede de utvetydigt wüstite FeO nanopartiklerne i stedet for npFe ⁰ der er indlejret i amorft Si_x O_y fælge uden for olivinkornene. Denne unikke randstruktur er indtil videre ikke blevet rapporteret for nogen andre måne-, terrestriske, Mars- eller meteoritprøver.

I betragtning af at nanofasen Fe er slutproduktet af nedbrydning af olivin Fe₂ SiO₄ , foreslår de, at wüstite FeO kan tjene som en mellemtilstand i den termiske nedbrydningsproces, og så kan FeO yderligere transformere til nanofase Fe i nærvær af kosmisk stråling eller soludbrud.

For pyroxen og anorthit er overfladearealernes kemiske sammensætning identiske med indre dele, og der er ingen Si_x O_y fælg udvendig prøve. I mellemtiden kan der ikke findes nogen aflejringslag af fremmede flygtige elementer og spor af soludbrud på overfladen eller inde i olivinen og andre mineraler.

Sådanne resultater indebærer, at de undersøgte prøver ikke gennemgår alvorlig rumforvitring, og den underliggende mekanisme fortjener yderligere undersøgelse. De giver spor eller begrænsninger for den begyndende dannelsesmekanisme af fælgstruktur under rumforvitring.

Forskningen blev offentliggjort i Science Bulletin . + Udforsk yderligere

Potentiel mekanisme for olivin til at transportere bor ind i jordens dybe kappe