在浩淼重大的天际中，有一颗与咱们东说念主类居住的地球长久相随相伴且距离最近的星球-月球。从小开动，联系月亮的传闻和故事映入咱们的追想中：嫦娥奔月、吴刚折桂、天狗吃月、萧何月下追韩信。

联系月亮的诗词也屡见不鲜。代表性诗词有如李白的《静夜念念》：“床前明蟾光，疑是地上霜。举头望明月，折腰念念老家”。卢纶《塞下曲》：“月黑雁飞高，单于夜遁逃”。苏轼的《水调歌头》：“明月几时有？把酒问苍天”...“东说念主有人情冷暖，月有阴晴圆缺”。

在朔月的夜晚，我偶尔也会用手机顺手拍一下月亮。但从未对月亮名义脸色有过照看。今仔细看来，月球名义确凿脸色不均一，有特别部分发暗。

进一步看，月亮名义也有峻岭峡谷；中部可见深褐色。这便是传闻中的铁绣。

生锈的月亮，图片起头网罗

不知寰宇是否想过咱们现时看到的月亮与古东说念主看到的月亮是否同样呢？最近，科学家发现月亮名义变红了。或者说，月球开动生锈或者腐蚀了！如同新疆阿勒泰地区五彩滩。

2008年，印度辐照了一艘月球探伤器月船一号（Chandrayaan-1）。该探伤器捎带了由NASA（好意思国国度航空航天局）建造的仪器，不错分析月球矿物构成。2020年，NASA和夏威夷地球物理与行星磋商所的科学家发现了富含铁的氧化物赤铁矿（Fe2O3）的印迹。著述发表在《科学推崇》杂志上。该论文示意，月球赤铁矿的形成大约与地球磋商。

赤铁矿是一种铁锈，是铁的主要腐蚀居品。所谓腐蚀是材料受其周围环境介质的化学、电化学和物理作用下引起失效轻松的气候。根据环境温度，腐蚀可分为常温腐蚀和高温腐蚀或氧化。铁既可在室温水环境中发生电化学腐蚀，也可在高温（100℃以上）氧环境中发生高温腐蚀。诚然此两种腐蚀机制通盘不同，但齐能形成赤铁矿，如若环境存在氧气或水。

关联词，早期磋商示意，月球自己的环境并不合适形成赤铁矿。或者说，月球名义自己要求难以发生腐蚀。本色上，情况并非如斯，新发现应归因于绕月遨游的探伤仪器和建筑更为先进，更多登月作为取得的新字据所致。

根据腐蚀科学旨趣，那么搞清月球腐蚀原因率先需要搞清以下三个问题：

问题一：月球的物资构成是什么？含有铁吗？

问题二：月球名义可能存在原子氧或氧气吗？

问题三：月球有水吗？水的散播如何？正面和后面水散播如何？

业已确认，月球中存在橄榄石，其化学式为(MgFe)2SiO4。2019年5月16日，中国科学院国度天文台告示，由该台磋商员李春来指示的磋商团队摆布嫦娥四号探伤数据，阐发了月球后面南极-艾特肯盆地存在以橄榄石和低钙辉石为主的深部物资。

月球名义除了受到天际尘埃轰击，还受太阳、地球、月球时空关系及月球里面作为的影响。恰是由于太阳、地球、月球三种之间的相互判辨关系，形成真谛的月球腐蚀气候。

在室谦恭高温下铁齐可与氧胜利反映形成氧化铁。至于月球微量氧气，更简直地说，原子氧[O]的起头，不错追忆到地球。

太阳风把地球的氧带到月球名义。地球的磁场像风向袋同样过时于行星。2007年，日本的Kaguya轨说念遨游器发现，来自地球表层大气的氧气不错顺着这种磁尾遨游。氧气的起头很可能是随处球磁尾一齐远行38.5万公里来到月球。

日本大阪大学Kentaro Teradafa团队[1]《Nature Astronomy （当然天体裁）》上发表著述称，在月球绕地轨说念中，有五天技能空窗期，月球躲在地球后面，地球上的氧气就这么飘散到月球上去。当地球在日地月中间时，挡住了部分太阳风。地球除了向月球运载氧以外，它还在月球轨说念的某些技能（尽头是在朔月阶段）抵牾了卓绝99％的太阳风。这会在月球周期中形成生锈的契机。

2Fe+O2=2FeO (1)

6FeO+O2=2Fe3O4 (2)

4Fe3O4+O2=6Fe2O3 (3)

从热力学来说，根据吉布斯解放能的变化，可判断上述反映的标的。高温氧化吉布斯解放能的变化与温度和氧气分压及氧化物分解压磋商。

因此，月球名义温度的影响也辞谢惨酷，或者说，对月球腐蚀机理的意志至关迫切。白昼最高160℃。也有说，白昼温度127℃，夜晚-183℃。高温则加快铁的氧化。每升高10度，氧化速率则升迁2倍。

白昼月球名义水分子在真空度极高的环境中是否难以存在，或者逃跑。但夜晚不错存在和储存在月壤中。真空环境或真空度极高的环境中铁的氧化机理与地球名义有何不同？

另外，铁腐蚀产生锈皮并不一定需要氧气。非论低温还是高温，铁和水分子混杂在全部时也会生锈。2020年10月26日中午，好意思国国度航空航天局的同温层红外天文不雅测台“索菲娅” 初度确认：月球的曙光面上存在水。

尽管月球大部分处于干燥景色，但在月球另一侧的暗影月球坑中仍可发现水冰。但是发现赤铁矿距离那块冰很远。当一些速率极快的尘埃颗粒撞击到月球的南北极的水冰时，就有可能从中开释出水分子，再加上这些尘埃颗粒在撞击月球时会产生一定的热量，这就能够让月球上的铁与水分子在高温要求下混杂，从而生成氧化铁。

2Fe+3H2O=Fe2O3+3H2 (4)

正巧的时机（即当月球被太阳风守密且存在氧气时）也很迫切。

这些数据还不错匡助解释另一个谜团：为什么在月球的另一端也形成了小数赤铁矿，而地球的氧气本该无法到达。

其实，还有一个历程，太阳风还会把氢吹到月球名义，把铁回复。

Fe2O3+6[H]=2Fe+3H2O （5）

值得指出的是，月球上水的起头不仅是六合尘埃，大约根底便是太阳风的氢和地球氧的牵手相遇相爱的居品。正如诗经所言，“握子之手，与子偕老”。

4[H]+O2=2H2O （6）

但在月球名义太阳风存在空窗期内，氢无法接续对赤铁矿回复。因而，赤铁矿得已保留。跟着技能的延伸，赤铁矿的积蓄或将越来越多。多少年后，后东说念主看到的月亮大约不再是白色的，而是红色的。

参考良友：

1. Terada, K., Yokota, S., Saito, Y. et al. Biogenic oxygen from Earth transported to the Moon by a wind of magnetospheric ions. Nat Astron 1, 0026 (2017). https://doi.org/10.1038/s41550-016-0026

2. 周春银 行星科学：月球上的水(《Nature Geoscience》最新著述)

End

起头：中国腐蚀与守护网

本文转载自：中国腐蚀与守护网

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