月球沒有氧氣卻生鏽了,肇因來自地球

作者 | 發布日期 2020 年 09 月 08 日 18:18 | 分類 天文 , 自然科學 Telegram share ! follow us in feedly


地球上處處可見生鏽的鐵,但鐵要生鏽有兩個不可或缺的條件:水與氧氣。而月球──我們的衛星,一顆理應乾燥無比且沒有氧氣存在的天體,近日卻被探測器發現它也有鐵鏽的痕跡。

在氧氣和水充足的情況下,鐵會完全氧化成鐵鏽(也稱氧化鐵),地球上常見生鏽的鐵釘,而火星因為古代曾有過水和氧氣,也被發現有生鏽鐵。但科學家最近在挖掘印度太空研究組織繞月衛星「月船一號(Chandrayaan-1)」的數據時,卻驚訝發現幾乎不存在大氣層的月球,居然也生鏽了。

已知月球的大氣非常稀薄、接近真空,是一塊乾燥的天體,雖然兩極附近有水冰痕跡、表面也有各種富含鐵的礦物,但其中應該不包含發現赤鐵礦(氧化鐵形式之一)。一般來說,赤鐵礦是鐵暴露於氧氣和液態水的環境中所形成(氧氣從鐵中除去電子),雖然有其他過程也能形成赤鐵礦,但氫會給鐵添加電子從而阻礙鐵鏽形成,而月球又因太陽風影響堆積了不少氫,照理說形成鐵鏽難上加難,究竟赤鐵礦如何出現在月球上?

經過數月研究,科學家終於有了結論:肇因可能來自地球。當月球穿過地球磁場的尾巴時可以暫時與太陽風隔絕,而來自地球的氧氣透過這條磁場尾巴抵達月球、並趁此時與水分子相互作用,進而導致鐵鏽生成。

另一個可能性則是有隕石不定時撞擊月球後,在月球表面釋放水分子同時加熱表面,導致月球表面發生氧化。

不過還有個懸而未決的問題,月球背面也發現微量鐵鏽痕跡,來自地球的氧氣應該無法到達那裡,因此科學家也還說不清月球上水與岩石的相互作用到底為何,不過透過建立模型,科學家也可以藉此解釋為何其他無大氣層的天體(如小行星)上也能發現赤鐵礦。

(首圖來源:NASA