Нано частицы, найденные в лунных стеклянных шариках, объясняют странные свойства лунного грунта

Ученый-почвовед из Куинслэндского Технологического университета, Инженерного факультета (Queensland University of Technology, Engineering Faculty) Марек Збик обнаружил наночастицы в стеклянных шариках с Луны. Это удивительное открытие могло бы пролить свет на то, почему поверхностный слой лунного грунта обладает необычными свойствами.

Марек Збик отмечает, что ученые уже давно наблюдают странное «поведение» почвы на лунной поверхности, но до этого не уделяли особого внимания наличию нано и субмикронных частиц в грунте, и было неизвестно, откуда эти частицы там взялись. Збик отвез образцы лунного грунта в Тайвань, где он мог изучить лунные шарики, не разламывая их, используя новую методику исследования для работы с нано материалами, которая называется синхротронная нано томография. Нано томография проводиться с помощью просвечивающего рентгеновского микроскопа, который позволяет получить объемное 3D изображение нано частиц.

По словам Марека Збика, их открытие было просто удивительным. В похожих шариках, которые находят на поверхности Земли, обычно содержится газ, пары или пустота. Именно это и ожидали увидеть ученые, однако лунные шарики были заполнены высокопроницаемой (высокопористой) структурой из «чужеродных» (показавшихся чужеродными) частиц.

Оказывается, эти нано частицы формируются в пузырьках расплавленной породы, когда метеориты ударяются об лунную поверхность. Затем эти частицы высвобождаются, когда стеклянные шарики разбиваются от последовательных ударов метеоритов. Продолжительное разрушение породы на лунной поверхности и постоянное смешивание высвобожденных нано частиц привело к образованию специфической почвы, неизвестной на Земле.

По словам Збика, нано частицы подчиняются законам квантовой физики, законы которой совершенно не похожи на законы механической физики. Именно поэтому материал, содержащий нано частицы, в нашем понимании обладает необычными свойствами. Именно размер этих нано частиц, а не то, из чего они состоят, вот что определяет их исключительные свойства. Мы мало что еще знаем о квантовой физике, но скорее всего именно эти «освобожденные» нано частицы, смешиваясь с другими компонентами грунта, наделяют его необычными качествами.
 
Лунный грунт электро-статически заряжен, поэтому он парит над поверхностью. Он очень химически активен. У него очень низкая теплопроводность (например, на поверхности температура может быть 160С, а 2-мя метрами ниже поверхности она может быть -40С). Также лунная почва ломкая, металлы и стекломасса на поверхности долго не задерживаются. Из-за отсутствия атмосферы, метеоритное воздействие, как это происходит на Земле, минимизировать невозможно. Когда метеориты ударяются о поверхность, происходит бурная реакция. Из-за высоких температур грунт начинает плавиться, поднимается давление, создается вакуум. В расплавленном грунте образуются точно такие же пузырьки, как например, в бутылке с газировкой, которые при открытии устремляются вверх.

Сейчас задача исследователей состоит в том, чтобы понять, откуда берутся нано частицы. Понимание этого процесса позволит людям открыть иной способ производства нано материалов.
 
Материалы исследований Збика и его команды были опубликованы в International Scholarly Research Network Astronomy and Astrophysics.