La muestra lunar Chang'e-5 de China revela minerales únicos de sílice y sitio de cambio (Y)

La Chang'e-5 de China, la primera misión de retorno de muestras lunares desde la Luna 24 de la Unión Soviética en 1976, entregó 1,73 kilogramos de regolito desde el Oceanus Procellarum, un avión llamado así por su gran tamaño.

La muestra aterrizó con Chang'e-5 (CE-5) a finales de 2020 e incluía un nuevo mineral, Changesite-(Y), así como una desconcertante combinación de minerales de sílice.

En el estudio publicado en la revista Materia y radiación en los extremos.Los investigadores compararon la composición material de CE-5 con otras muestras de regolito lunar y marciano.

El equipo de la Academia China de Ciencias examinó las posibles causas y orígenes de la composición única de la muestra lunar.

“Los asteroides y cometas chocan con la Luna a velocidades extremas, provocando metamorfismo de impacto (choque) en las rocas lunares. Este cambio de temperatura y presión ocurre rápidamente y tiene características distintivas, incluida la formación de polimorfos de sílice como stishovita y seifertita, que son químicamente idénticos al cuarzo pero tienen diferentes estructuras cristalinas.

«Aunque la superficie lunar está cubierta por decenas de miles de cráteres de impacto, los minerales de alta presión son raros en las muestras lunares», dijo el autor Wei Du de la Academia.

«Una posible explicación para esto es que la mayoría de los minerales de alta presión son inestables a altas temperaturas. Por lo tanto, los que se formaron durante el impacto podrían haber sufrido un proceso retrógrado», añadió Du.

Sin embargo, un fragmento de sílice en la muestra CE-5 contiene tanto stishovita como seifertita, minerales que teóricamente solo coexisten a presiones mucho más altas que las aparentemente experimentadas en la muestra.

«En otras palabras, la seifertita podría formarse a partir de α-cristobalita durante el proceso de compresión, y parte de la muestra se transformaría en stishovita durante el proceso posterior de aumento de temperatura», dijo Du.

Esta misión también informó sobre un nuevo mineral lunar, Changesite-(Y), un mineral de fosfato caracterizado por cristales columnares incoloros y transparentes.

Los investigadores estimaron la presión máxima (11 a 40 GPa) y la duración del impacto (0,1 a 1,0 segundos) de la colisión que dio forma a la muestra.

Combinando esta información con modelos de ondas de choque, estimaron que el cráter resultante tendría entre 3 y 32 kilómetros de ancho, dependiendo del ángulo de impacto.

Observaciones remotas muestran que las eyecciones distantes del regolito CE-5 provienen principalmente de cuatro cráteres de impacto, y el cráter Aristarchus es el más joven de los cuatro cráteres distantes.

Debido a que la seifertita y la stishovita se alteran fácilmente por el metamorfismo térmico, dedujeron que el fragmento de sílice probablemente procedía de la colisión que formó el cráter Aristarco.

Esta misión de retorno de muestra demostró el poder del análisis moderno y cómo puede ayudar a descubrir la historia de los cuerpos celestes, dijeron los investigadores.

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El artículo anterior fue publicado por una agencia de noticias con cambios mínimos en el título y el texto.