Российские ученые нашли в лунном грунте следы древних вулканических газов

Лунные вулканы могли быть источниками летучих веществ и рудных минералов. В лаборатории метеоритики и космохимии ГЕОХИ РАН изучили уникальный обломок из образца реголита, который доставила на Землю китайская автоматическая лунная станция «Чанъэ-5». Исследователи определили, что находку можно считать осколком микросферулы магнетита, имеющим лунное происхождение, сообщили в пресс-службе ГЕОХИ РАН.

По словам ученых, состав и морфология частицы говорят о ее возможном образовании из флюидной/газовой фазы в окислительной среде. Это позволило связать ее происхождение с вулканическими процессами, из-за которых образовались базальтовые покровы этого района Луны. После экспериментов исследователи сделали предположение о существовании источников вулканических газов (фумарол) в районе посадки «Чанъэ-5».

Образование морских базальтов называют одним из важнейших процессов в истории Луны. На Земле, где магмы богаты летучими компонентами (газами и водой), базальтовый вулканизм часто сопровождается фумарольными процессами. На Луне же замечены лишь единичные свидетельства фумарольной активности.

Напомним, в 2020 году лунная станция «Чанъэ-5» доставила на Землю образец реголита из района молодого (~2 млрд.лет) базальтового вулканизма в Океане Бурь. Реголит содержит главным образом обломки базальтов и продукты их ударной переработки — стекло и обломки горных пород, сплавленные со стеклом.

Ученые из ГЕОХИ РАН обнаружили в образце «Чанъэ-5» уникальный фрагмент сферической частицы, состоящий из микрокристаллов оксида железа. Химический состав и форма кристаллов позволили предположить, что это могла быть разрушенная микросферула магнетита с первоначальным размером 80-100 мкм в диаметре. 

Магнетит – минерал, распространенный на Земле, но практически отсутствующий на Луне, поэтому его происхождение, а также источник необходимого для его образования окислительного агента на Луне стали предметом дискуссий. Имеющиеся на поверхности изученной частицы набрызги и пленки стекла и мельчайшие обломки лунных минералов посчитали типичными признаками компонентов лунного реголита, это подтвердило тот факт, что этот фрагмент определенно находился на поверхности Луны, подтвердили ученые. Детальное сравнение с возможными метеоритными источниками продемонстрировало, что эта частица имеет лунное происхождение.

Форма и морфология поверхности микрокристаллов указывают на свободный рост микросферулы из газовой или флюидной фазы. Окислительным агентом в этом случае мог быть вулканический газ/флюид, накопившийся в ходе извержения базальтовой магмы на позднемагматической стадии или в результате фумарольной активности после излияния базальтов.

Если фумаролы существовали в районе посадки «Чанъэ-5», то их продукты должны были быть впоследствии переработаны в реголите в ходе длительной метеоритной бомбардировки. Важнейшим следствием этого процесса могло быть наблюдаемое обогащение реголита «Чанъэ-5» летучими компонентами, а также Ni, Cu, Co и др., которые могут рассматриваться в качестве полезных лунных минеральных ресурсов, отметили в ГЕОХИ РАН.

Результаты исследования опубликованы в журнале «Геохимия» / “Geochemistry International” (Demidova et al., 2025) ¹, посвященном исследованию внеземного вещества.