Ученые объяснили, как радиация повлияла на стекло на Луне за миллиарды лет

Группа ученых-материаловедов из Лаборатории материалов озера Суншань, работающая с коллегами из Китайской академии космических технологий и Китайской академии наук, обнаружила, что миллиарды лет воздействия радиации сделали стекло на Луне более твердым.

В своей статье, опубликованной в журнале Science Advances, группа описывает, как они тестировали образцы лунного реголита, доставленные на Землю китайским лунным кораблем «Чанъэ-5», а затем обрабатывали образцы, чтобы омолодить их в целях сравнения.

Люди производят стекло уже около 4000 лет, природа же делала это уже миллиарды лет. В рамках этой новой работы исследовательская группа изучила стекло, которое естественным образом образовалось на Луне в результате ударов метеороидов и плавления лунного реголита, возраст некоторых из которых составляет миллиарды лет.

Предыдущие исследования показали, что поверхность Луны усеяна крошечными кусочками стекла, каждый из которых подвергся воздействию космических лучей и радиации Солнца. В рамках этой новой попытки исследовательская группа хотела узнать, какое влияние такая бомбардировка оказала на лунное стекло.

Чтобы выяснить это, исследователи получили пять очень крошечных кусочков стекла, доставленных лунным кораблем «Чанъэ-5», каждый из которых был не больше ширины человеческого волоса. Каждый из них был изучен с помощью трансмиссионного электронного микроскопа, что дало команде представление о его структуре. Они также сжимали каждый образец, чтобы увидеть, как он реагирует на силу. Оба метода исследования дали исследователям основу для получения дополнительной информации о том, как старение повлияло на кусочки стекла.

Затем исследовательская группа подвергла каждый из образцов стекла воздействию высокой температуры — 650°C в течение примерно пяти минут. Такой термической обработки было достаточно, чтобы стекло начало плавиться. Исследователи предполагают, что такая обработка вернула образцам их первоначальную форму. Это позволило исследователям сравнить первоначальную форму стекла с его нынешним состоянием и увидеть, что с ними сделали миллиарды лет радиации.

Изучая различия, исследовательская группа обнаружила серьезные изменения в модуле Юнга, который проверяет, какую силу может выдержать материал, прежде чем он деформируется — они обнаружили изменения на целых 70%. Они также обнаружили, что радиационная бомбардировка сделала стекло более твердым.