Un esfuerzo de investigación colaborativo entre el Instituto de Geoquímica de la Academia China de Ciencias (IGCAS) y la Universidad de Shandong ha realizado un descubrimiento innovador sobre la composición de las muestras de suelo lunar traídas por la misión Chang’e-6. Por primera vez, se han identificado formas cristalinas de hematita (α-Fe2O3) y maghemita (γ-Fe2O3) en suelo recolectado de la cuenca del Polo Sur-Aitken (SPA). Este importante hallazgo fue publicado en Avances en la cienciaProporciona evidencia clara de materiales altamente oxidados en la superficie de la Luna.
La investigación aborda el controvertido tema de la oxidación lunar. Las reacciones redox son una parte integral de la formación y evolución planetaria, pero los estudios existentes sugieren que la atmósfera lunar no es propicia para la oxidación, ni en el interior de la Luna ni en su superficie. Generalmente, el hierro multivalente que se encuentra en la Luna existe en estados reducidos, como formas ferrosas y metálicas. Sin embargo, los avances en la exploración lunar han arrojado luz sobre la presencia de hematita en regiones de altas latitudes de la Luna a través de estudios orbitales que utilizan espectroscopia visible-infrarroja cercana.
Anteriormente, la misión Chang’e-5 descubrió la expresión de Fe3+ en magnetita submicrónica (Fe3O4) generada por impactos y en vidrios derivados de impactos, lo que sugiere que pueden haber ocurrido condiciones de oxidación localizadas durante los cambios en la superficie lunar inducidos por impactos. Sin embargo, la evidencia mineralógica definitiva de minerales oxidantes como la hematita sigue siendo difícil de alcanzar, lo que deja la extensión y prevalencia de los procesos de oxidación en la superficie de la Luna como un punto de discordia entre los científicos.
La cuenca SPA se considera una de las cuencas de impacto más grandes y antiguas del Sistema Solar, marcada por complejas historias de impacto. Las muestras de suelo devueltas recientemente desde el sitio por la misión Chang’e-6 han brindado nuevas oportunidades para investigar la formación de materiales altamente oxidados asociados con eventos de impacto importantes. El equipo de investigación identificó con éxito granos de hematita del tamaño de una micra para confirmar su estructura y propiedades utilizando técnicas como la microscopía electrónica de microáreas, la espectroscopia de pérdida de energía electrónica y la espectroscopia Raman. Los resultados confirman que estas partículas de hematita son auténticas partículas lunares y no contaminantes de la Tierra.
El estudio señala que la formación de hematita está relacionada con importantes impactos en la historia de la Luna. Se cree que las enormes temperaturas generadas por tales impactos vaporizan los materiales de la superficie y crean ambientes transitorios con alta fugacidad de oxígeno. Este proceso facilita la desulfuración de la troilita y la posterior oxidación de los iones de hierro liberados, lo que lleva a la deposición en fase de vapor y la formación de hematita cristalina que coexiste con magnetita magnética y maghemita.
El descubrimiento tiene implicaciones para comprender los orígenes de las anomalías magnéticas encontradas en la superficie lunar, particularmente en la cuenca SPA del noroeste. La correlación entre los procesos de oxidación y la formación de minerales magnéticos proporciona información sobre los impulsores y las trayectorias evolutivas de estas anomalías. La investigación desafía la noción arraigada desde hace mucho tiempo de que la superficie de la Luna está completamente erosionada y aumenta nuestra comprensión de los mecanismos subyacentes a las anomalías magnéticas de la Luna y a los grandes impactos.
