Hvad eksponering for stråling gør ved glas på månen over milliarder af år

Et team af materialeforskere ved Songshan Lake Materials Laboratory, der arbejder med kolleger fra China Academy of Space Technology og Chinese Academy of Sciences, alle i Kina, har fundet ud af, at milliarder af års eksponering for stråling har gjort glas på månen hårdere.

I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Science Advances, gruppen beskriver, hvordan de testede prøver af måneregolith bragt til Jorden af ​​Kinas Chang'e-5 månelander og derefter behandlede prøverne for at forynge dem til sammenligningsformål.

Mennesker har lavet glas i cirka 4.000 år; naturen har på den anden side gjort det i milliarder af år. I denne nye indsats undersøgte forskerholdet glas, der er blevet lavet naturligt på månen af ​​meteoroider, der rammer og smelter månens regolit - nogle af dem er milliarder af år gamle.

Tidligere forskning har vist, at månens overflade er fyldt med bittesmå stykker glas, som hver især har været udsat for kosmiske stråler og stråling fra solen. I denne nye indsats ønskede forskerholdet at vide, hvilken indvirkning et sådant bombardement har haft på måneglasset.

For at finde ud af det, fik forskerne fem meget små stykker glas bragt tilbage af Chang'e-5 månelanderen - hver var ikke større end bredden af ​​et menneskehår. Hver blev undersøgt ved hjælp af et transmissionselektronmikroskop, som gav holdet et overblik over dets struktur. De pressede også hver prøve for at se, hvordan de reagerede på kraft. Begge undersøgelsesmetoder gav forskerne en baseline til at lære mere om, hvordan aldring har påvirket glasset.

Forskerholdet udsatte derefter hver af glasprøverne for ekstrem varme - 650°C i cirka fem minutter. En sådan varmebehandling var netop nok til at få glasset til at begynde at smelte, en behandling, som forskerne foreslår, bragte prøverne tilbage til deres oprindelige form. Dette gjorde det muligt for forskerne at sammenligne glassets oprindelige form med deres nuværende tilstand, så de kunne se, hvad milliarder af års stråling havde gjort ved dem.

Ved at se på forskellene fandt forskerholdet store ændringer i Youngs modul, som tester, hvor meget kraft et materiale kan tage, før det bliver forvrænget - de fandt ændringer på så meget som 70 %. De fandt også ud af, at strålingsbombardementet havde gjort glasset hårdere.

Flere oplysninger: Ziqiang Chen et al., Geologiske tidsskalaers ældningseffekter af månebriller, Science Advances (2023). DOI:10.1126/sciadv.adi6086

Journaloplysninger: Videnskabelige fremskridt

© 2023 Science X Network