A hold ásványainak meglepően földszerű

A hold apatitájában kimutatott hidroxil- és illékony elemek

A holdkőzet minta vékony metszete 14053 © Larry Taylor / Tennessee Egyetem
felolvasta

A holdkőzet mintájában a tudósok felfedezték az apatitot, egy foszfát ásványt, amely éppen annyi illékony elemet tartalmaz, mint a Földön szokásos változata. Ez az eredmény, amelyet a Nature-ben már közzétett, megcáfolja a korábbi feltételezéseket, és az apatitban lévő hidroxil-bizonyítékokkal alátámasztva azt sugallja, hogy a vízgőz kulcsfontosságú szerepet játszhatott a hold vulkáni kitöréseiben.

{1l}

A közelmúltig a hold meglehetősen száraz égitest volt. Csak az elmúlt néhány hónapban és évben találtunk bizonyítékokat a víz jég- és hidroxilmolekuláiról a hold felszínén, hanem a holdi kőzet mélyebb rétegeiben is. A kutatók csak nemrégiben fedezték fel a foszfát-ásványi apatit nyomát, amely hidroxilcsoportot is tartalmazott. Jeremy Boyce, a pasadenai Kaliforniai Technológiai Intézet (Caltech) vezetésével egy amerikai kutatócsoport nemcsak a holdi apatitben mutatta ki a hidroxilszármazékot, hanem olyan illékony anyagokkal is találkoztak, amelyek valószínűleg nem léteznek a holdon elterjedt tanítás szerint.

Vannak sziklák a Holdon, amelyekről a geológusok egykor gázban gazdag kitörések szerint gondoltak. A vízgőz általában döntő szerepet játszik a Földön: a vízmentes kőzet hirtelen elpárolog a forró lávaon keresztül, így különösen robbanásveszélyes vulkáni kitöréseket biztosít. De a Holdon azt hitték, hogy a vízhiány miatt ezt a szerepet elsősorban a szén-dioxid és a kéngázok vette át.

Hidroxil az apatitrácsban

Azonban a hidroxilmolekulák apatitban történő kimutatása kétségeket vetett fel. A Caltech tudósai kimutatták az ásvány kristályrácsához kötött oxigén-hidrogénvegyületet, és most először képesek voltak meghatározni azt. "A hidroxil kémiai szempontból rokon a vízzel" - magyarázza George Rossman, a Caltech. "Ha melegíti az apatitot, a hidroxil-ionok" szétesnek "és vízként kerülnek ki." Kollégája, Boyce hozzáteszi: "Igazán meglepő az a tény, hogy képesek voltunk kvantitatív módon mérni jelentős mennyiségű vizet egy holdi ásványban."

Ionnyaláb mint elemzés segédeszköz

A kutatócsoport az Apollo 14 űrhajósok által 1971-ben összegyűjtött és a Földre visszatért bazalt-csomóból származó holdi apatitot elemezte. Ionnyaláb-mérő készüléket használtak, amely erősen fókuszált nagy energiájú ionokat sugároz a minta felületére. Olyan atomokat szabadít fel, amelyek csapdába estek és tömegspektrometriával analizáltak. Ennek a módszernek az előnye: Meg tudja határozni a Mineralk rnchen összetételét, amely kisebb, mint az emberi haj szélessége.

Megkülönböztethetetlen a földi apaititól

A holdminták mérései azt mutatták, hogy a holdi apatit hidrogén-, klór- és kéntartalma szempontjából egyáltalán nem különbözött a földi apatititől a földi apatittől. "Megállapítottuk, hogy a Hold és a Föld is előállíthat azonos hidrogén-, kén- és klórban gazdag apatitot" - magyarázza Boyce.

Vízgőzkibocsátások a Holdon is

Ennek a felfedezésnek az a jelentősége, hogy az visszahúzódhat ebből a szikla származási idejéből. Mivel ennek a kompozíciónak az apatitja képződik a földön, amikor a vulkánkitörést erős vízgőz-kitörések kísérik. A kutatók eredményüket úgy értelmezik, hogy a hold prûeruptiven magmájában jelentős víztartalom mutatkozik.

"Ezek az eredmények azt mondják nekünk, hogy a Hold geológiai folyamata legalább egy hidratált ásványt eredményezhet" - magyarázza John Eiler, a Caltech geológiai és geokémiai professzora. Ezenkívül minden nagy kérdőjel. Nem tudjuk, hogy ezek magmás folyamatok, amelyek során az olvadt kőzet újra megszilárdul, vagy metamorf folyamatok, amelyek során az ásványok olvadás nélkül átkristályosodnak

(Természet, Kaliforniai Technológiai Intézet, 2010. július 23 - NPO)