Китайские исследователи обнаружили природное γ-Fe в двух образцах ударного стекла из лунного грунта, доставленного миссией «Чанъэ-6» с обратной стороны Луны. Исследование возглавил Хайфэн Ду из Лаборатории сильных магнитных полей Институтов физических наук Хэфэя Китайской академии наук. Результаты опубликовали 16 сентября 2026 года в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

В обоих образцах γ-Fe оказалось преобладающей формой железа. Обычно она устойчива лишь при высокой температуре и при охлаждении переходит в α-Fe. Исследователи предполагают, что необычные условия лунного удара помогли железу сохраниться в стекле.

Как железо могло уцелеть

Удар расплавляет материал на поверхности Луны, после чего расплав быстро остывает. Авторы работы считают, что переходу γ-Fe в α-Fe могли помешать примеси углерода и других элементов. Наночастицы также могла защитить окружающая стеклянная матрица, застывшая из расплава. Это возможные объяснения, а не подтверждённый единственный механизм.

Образцы подготовили сфокусированным ионным пучком, а затем изучили с помощью просвечивающей электронной микроскопии и химического анализа. В стекле нашли множество наночастиц железа.

Магнитный вихрь как возможный след

Магнитные свойства отдельных частиц исследовали методом внеосевой электронной голографии. Сравнительно крупные частицы γ-Fe могли образовывать устойчивый одиночный магнитный вихрь: магнитные моменты в них закручиваются вокруг центра. При воздействии внешнего магнитного поля частицы сохраняли согласованный отклик.

Такие свойства позволяют рассматривать γ-Fe как возможный носитель сведений о магнитной обстановке во время формирования или охлаждения лунного материала. Если частица сохраняет свой магнитный рисунок, он может служить следом прежних условий. Однако древнее магнитное поле Луны по этим частицам пока не восстановили. Предстоит выяснить, сколько информации они могут хранить и как отличить древний сигнал от более поздних изменений.

Представим частицу, которая застывает внутри ударного стекла в магнитном поле. Если её вихревое состояние сохраняется, учёные могут позднее изучить магнитный отклик. Это условный пример, объясняющий принцип, а не описание проведённого опыта.

Сравнение γ-Fe и α-Fe может помочь исследовать разные этапы лунных ударных событий: эти формы железа по-разному ведут себя магнитно и могут сохранять сведения о разных условиях. Для систематизации методов и ограничений научных работ можно обратиться к услуге подготовки научной статьи.

Схема возможного сохранения γ-Fe в ударном стекле и изучения его магнитного отклика как следа древних условий

Фото: Jay Brand / Pexels