Kuu roostetab – teadlased uurivad, kuidas see õhu puudumisel võimalik on

 (15)
Kuu roostetab – teadlased uurivad, kuidas see õhu puudumisel võimalik on
Illustreeriva tähendusega pilt Kuust (Foto: Pixabay / ktphotography)

Teadlaseid hämmeldab avastus, et ehkki Kuul ei leidu õhku, on seal tuvastatud oksiidset mineraali hematiiti — rooste sellist vormi, mille tekkimine eeldab tavaliselt hapniku ja vee olemasolu.

Seda, et Marsil leidub roostet, on teatud juba ammu. Planeedi pinnal leiduv, kauges minevikus vee ja hapnikuga ühinenud raud annab Marsile iseloomuliku värvuse. Hiljuti avastasid teadlased enda üllatuseks tõendeid, mis annavad mõista, et ka meie õhuta Kuul leidub roostet.

Teadusajakirjas Science Advances ilmunud uurimus analüüsib India kosmoseuuringute organisatsiooni orbitaalsondiga Chandrayaan-1 kogutud andmeid, mis avastas 2008 aastal Kuud uurides veejääd ja kaardistas mitmesuguseid mineraale Kuu pinnal.

Mõistatus sai alguse päikesetuulest — Päikeselt lähtuvate laetud osakeste voost, mis „pommitab“ Maad ja Kuud vesinikuga. Vesinik aga takistab hematiidi tekkimist.

Vesinik on nn taandaja: lisab elektrone ainetele, millega kokku puutub. See on täpselt vastupidine protsess sellele, mida on vaja hematiidi tekkimiseks. Raua roostetamiseks on vaja oksüdanti, mis elektrone eemaldab. Ja kui Maad kaitseb päikesetuule-vesiniku eest magnetväli, siis Kuul sellist välja pole.

„See on väga segadusttekitav,“ tunnistas uurimuse juhtiv autor, Hawaii ülikooli juures töötav Shuai Li. „Kuu keskkond on hematiidi tekkimiseks väga ebasobiv.“

Seotud lood:

Selgitamaks, kuidas sellises keskkonnas võiks tekkida rooste, pakub uurimus välja „kolmeharulise“ mudeli. Esiteks leidub Kuul atmosfääri puudumisest hoolimata vähesel hulgal hapnikku, mis pärineb meie planeedilt.

Maa magnetväli „lohiseb“ planeedi järel nagu tuulesokk. 2007. aastal avastas Jaapani orbitaalsond Kaguya, et Maa atmosfääri ülakihtidest pärinev hapnik võib selles lohisevas nn magnetosabas liikuda 385 000 kilomeetri kaugusele Kuule.

Too avastus klapib hästi kokku sondi Chandrayaan-1 pardal asuva Kuu mineraloogia-kaardistusseadme M3 (ingl Moon Mineralogy Mapper) kogutud andmetega, mis näitasid, et Kuu Maa-poolsel küljel leidub rohkem hematiiti kui tagaküljel.

Kuu on Maast vähehaaval kaugenenud juba neli miljardit aastat, mistõttu on võimalik, et kauges minevikus, kui taevakehad teineteisele lähemal asusid, sattus Maalt Kuule rohkem hapnikku.

Samuti tekitab küsimusi kogu see vesinik, mida päikesetuul Kuule kannab. Taandajana peaks vesinik oksüdeerumist takistama. Kuid Maa magnetosabal on sellele protsessile vahendav mõju.

Lisaks hapniku Maalt Kuule toimetamisele peatab see Kuu orbiidi teatud perioodidel (täpsemalt täiskuu ajal) rohkem kui 99% päikesetuulest. Tolle protsessi tõttu esineb kuutsüklis vahetevahel perioode, mille vältel rooste saab tekkida.

Kolmas osa mõistatusest on vesi. Ehkki suurem osa Kuust on tuhkkuiv, võib selle kaugemal küljel varjulistes kraatrites siiski leiduda veejääd. Hematiiti täheldati aga sellest jääst kaugel eemal.

Uurijad oletavad, et Kuud regulaarselt „pommitavad“ kiiresti liikuvad tolmuosakesed võivad Kuu pinnal leiduvaid veemolekule vabastada ning pinnases leiduva rauaga segada.

Nende kokkupõrgete käigus tekkiv soojus kiirendab oksüdeerumist; ka tolmuosakesed ise võivad kanda veemolekule ja toimetada need pinnasesse, kus need rauaga kokku puutuvad. Täpselt õigetel hetkedel — s.t, kui Kuu on päikesetuule eest varjatud ja seal leidub hapnikku — võib aset leida roostet tekitav keemiline reaktsioon.

Selleks, et selgitada välja, kuidas täpselt vesi ja pinnasekivim teineteist mõjutavad, on vaja rohkem andmeid. See võib aidata leida lahenduse ka teisele mõistatusele — miks väikesel hulgal hematiiti tekib ka Kuu kaugemal küljel, kuhu Maalt pärit hapnik ei peaks jõudma.

Uus mudel võib lisaks selgitada, miks hematiiti leidub muudelgi õhuta taevakehadel, nt asteroididel. Võimalik, et vee väikeste koguste ja tolmuosakeste kokkupõrkumisel saab nendel taevakehadel leiduv raud roostetada.

„Usun, et need tulemused näitavad, et meie Päikesesüsteemis esineb varemarvatust rohkem keerukaid keemilisi protsesse,“ kinnitas NASA reaktiivuuringute laboratooriumi JPL teadlane Vivian Sun. „Saame neid paremini tundma õppida, kui saadame tulevikus lende Kuule eesmärgiga neid hüpoteese kontrollida.“