На Луне впервые нашли нанотрубки, возникшие без участия человека
Ученые из Китая подтвердили естественное присутствие одностенных углеродных нанотрубок и графитового углерода в образцах, доставленных миссией «Чанъэ‑6» с дальней стороны Луны. Это открытие дает новое понимание геологической истории спутника Земли и демонстрирует, как в экстремальных условиях формируются сложные углеродные структуры. Результаты исследования опубликованы в журнале Nano Letters.
Необычные наноструктуры на Луне
Команда из Университета Цзилинь систематически изучила лунный грунт, используя микроскопы и спектроскопические методы. Исследование впервые обнаружило графитовый углерод на Луне и подтвердило, что одностенные нанотрубки могут образовываться без вмешательства человека.
«Эти данные подчеркивают сложность высокоэнергетических процессов на поверхности Луны», — отмечают исследователи.
Ученые предполагают, что нанотрубки формируются под воздействием нескольких факторов: микрометеоритных ударов, вулканической активности и солнечного облучения. В реакции участвует железо, которое катализирует процессы образования углеродных структур. По словам исследователей, природа способна синтезировать передовые материалы даже в экстремальных условиях космоса.
Сравнение ближней и дальней стороны Луны
При сопоставлении образцов с миссий «Чанъэ‑6» (дальняя сторона) и «Чанъэ‑5» (ближняя сторона) команда обнаружила, что структуры на дальней стороне содержат больше дефектов. Это может объясняться более интенсивным воздействием микрометеоритов на обратной стороне Луны. Открытие подтверждает недавно выявленную асимметрию в составе и эволюции между двумя сторонами спутника.
«Изучение этих наноструктур помогает понять, как природные процессы формируют сложные материалы в условиях, недоступных на Земле», — добавляют ученые.
Почему это важно для науки
Нахождение естественных одностенных углеродных нанотрубок открывает новые горизонты для понимания высокоэнергетической геохимии и истории Луны. По словам команды, это первый случай международного подтверждения того, что такие структуры могут возникать самостоятельно.
Помимо фундаментального значения, открытие дает ученым возможность переосмыслить процессы, которые могли происходить в ранней геологической истории Луны. Сравнение структур на ближней и дальней сторонах позволяет оценить, как микрометеоритная бомбардировка и солнечная активность изменяли поверхность спутника.
«Эти результаты помогают не только понять прошлое Луны, но и лучше интерпретировать данные о других небесных телах», — отмечает руководитель исследования.
Выводы и перспективы
Результаты исследования показывают, что одностенные углеродные нанотрубки и графитовый углерод могут формироваться в естественных условиях без вмешательства человека. Это подтверждает способность природы синтезировать сложные материалы в экстремальных условиях, что имеет значение для материаловедения, астрономии и планетарной геологии.
На следующем этапе ученые планируют изучить свойства найденных нанотрубок более детально и определить, какие процессы их формируют быстрее всего. Сравнение с образцами ближней стороны Луны даст возможность понять, как различия в космической среде влияют на эволюцию лунной поверхности.
