Лунное железо

Сколько же всего падает на Землю железа из космоса? Ис­следования ученых показали, что на поверхность Земли выпа­дает куда больше космическо­го вещества, чем считалось рань­ше: свыше миллиона тонн в год. За миллиарды лет толщина вы­павшего на Землю слоя косми­ческого вещества должна состав­лять минимум несколько кило­метров. Теперь же этот слой ма­ло заметен, ибо успел смешаться с веществом планеты.

Выпадение космического ве­щества еще не означает, что масса Земли сейчас увеличивает­ся, хотя это не исключено. Выяснено, что скорость враще­ния нашей планеты вокруг оси замедляется на 0,001 секунды за миллиард лет. В то же время Земля постоянно теряет часть своего вещества в космическое пространство в виде газообраз­ных элементов и различных хи­мических соединений.

С доставкой на Землю об­разцов лунного грунта возмож­ности исследования состава кос­мических тел значительно воз­росли. Рассказывая о результа­тах исследования грунта, достав­ленного на Землю станцией "Луна-20", академик А.П.Вино­градов сообщил, что „в части­цах лунного грунта было об­наружено тонкораспыленное ме­таллическое железо, сконцентри­рованное в поверхностных сло­ях. Это металлическое железо не окисляется на воздухе".

Иссле­дователи занимаются изучением удивительных свойств лунного железа.

В отделе физических проб­лем материаловедения Уральско­го политехнического института было проведено комплексное ис­следование образцов лунного же­леза и железноникелевых спла­вов, доставленных советскими автоматическими станциями "Лу-на-16" и  "Луна-20", а также американскими космическими кораблями "Аполлон" из раз­ных районов Луны. Образцы — это в основном мелкие частицы.

Структуру лунного железа классифицировали, разделив их на первичные образцы и вторич­ные, подвергшиеся, так сказать, "обработке на Луне", и устано­вили, что среди образцов есть целый ряд уникальных структур, которые до сих пор не встре­чались в подобных сплавах зем­ного состава. Среди первичных наиболее ярко выражены крис­таллические  структуры,   среди вторичных — деформации, воз­никшие в результате метеоритной "бомбардировки",     изменения температуры в течение лунных суток от +120°С до -130°С и другие воздействия.

Мнений по поводу стойкости лунного железа высказывается много. Вот, какое объяснение дают уральские ученые: дело в строении, в структуре металлов, а структура в свою очередь объясняется условиями ее фор­мирования в космосе.

Образование необычных форм неокисленных металлов на Луне связывают также с воз­действием так называемого сол­нечного ветра на поверхность Луны. Солнечный ветер — это поток заряженных ионов боль­шой энергии, посылаемый Солн­цем, и падающих на поверх­ность планет, которые не защи­щены атмосферой. Такая бом­бардировка при определенных условиях может увеличить кор­розионную стойкость поверхно­сти.

Член-корреспондент АН СССР В.Л.Барсуков объясняет образо­вание чистого металла на Луне тем, что ее поверхность интен­сивно бомбардируется протона­ми и другими частицами солнеч­ного ветра. При этом протоны, захватив кислород лунного ве­щества, уносят его в косми­ческое пространство, восстанав­ливая таким образом окислен­ный металл.

Современная астрофизика установила относительную одно­родность химического состава известной части Вселенной. Изу­чение образования химических элементов имеет большое прак­тическое значение: знание про­цесса синтеза химических эле­ментов в природе позволит лю­дям добиться их осуществления сначала в лаборатории, а потом и в производственных условиях.

Ученые установили законо­мерности первоначального обра­зования многих элементов. Наи­большая вероятность и распро­страненность тех или иных ядер­ных реакций связана с измене­нием температуры звезд.

На пер­вой стадии наибольшее значение для энергетического баланса звезд имеет превращение водо­рода в гелий, на более поздних стадиях при других температур­ных условиях — превращение гелия в углерод и кислород, затем в наиболее устойчивое — железо. Химический состав Все­ленной свидетельствует о том, что она находится в начале сво­его пути от водорода к железу.

По теории эволюции планет, предложенной   Рингвудом,   ве­щество планет земной группы на­ходится на разных стадиях окис­ления, причем на Марсе прак­тически   все  железо  осталось в окисленном состоянии и поэ­тому не отделилось от сили­катов. Большое содержание окис­лов  железа в мантии Марса, по-видимому, явилось причиной того, что поверхность "красной планеты" имеет ржавый оттенок.

Исходя из факта различной плотности планет земной группы (более близкие к Солнцу состо­ят из более плотного вещества), американский физико-химик Юри предполагает, что в них содержание железа выше. Веро­ятное содержание железа (по Юри): на Луне около 10 %, на Марсе около 26 %, на Земле и Венере около 30 %, на Меркурии около 57 %.

Таким образом, железо за­нимает в природе особое место. Довольно сложное атомное ядро железа имеет большую прочность, чем и объясняется наибольшее количество в природе именно железа. Не только кора Земли, но и атмосфера Солнца и звезд состоят в основном из железа с примесью других элементов.