В 2004 году ученые из Манчестерского университета впервые выделили графен — сверхпрочный материал, состоящий из однослойных атомов углерода, расположенных в гексагональной сотовой решетке. Графен стал революционным открытием с уникальными свойствами, полезными во многих сферах. Считается, что около 1,9% углерода в межзвездной среде существует в форме графена.
Обнаружено, что на поверхности Луны может быть значительное количество графена. Ученые из Китайской академии наук (КАН) нашли естественный графен на Луне с особой тонкослойной структурой. Это открытие может изменить наше понимание формирования Луны и способствовать новым методам производства графена для его применения в электронике, энергосбережении и строительстве.
Возглавляли исследование профессора Вэй Чжан и Мэн Цзоу из Университета Цзилинь и другие ученые из нескольких ключевых лабораторий. Их результаты опубликованы в National Science Review.
В течение десятилетий считалось, что система Земля-Луна образовалась в результате гигантского столкновения с телом размером с Марс примерно 4,4 млрд лет назад. Эта теория подкрепляется анализом лунных пород, привезенных миссией Apollo, которые указывают на их бедность углеродом. Однако новые исследования говорят о наличии коренного углерода на Луне, что подтверждается анализом одного из образцов Apollo 17, который содержит графит.
Для своего исследования команда провела спектроскопический анализ образца лунного грунта, полученного миссией «Чанъэ-5» в 2020 году. Это была третья роботизированная миссия Китая на Луну, которая вернула образец грунта. Спектры показали соединение железа в богатом углеродом участке образца, что указывает на образование графена. Дальнейший анализ с помощью передовых микроскопических технологий подтвердил, что углерод в образце — это графеновые хлопья толщиной от двух до семи слоев.
Команда предполагает, что графен мог образоваться во время вулканической активности на ранних этапах истории Луны, когда она была геологически активной. Другой возможностью является то, что графен образовался в результате падения метеоритов, которые создают среду с высокой температурой и давлением, подобную вулканической активности.
«Графен встроен в виде отдельных хлопьев или сформирован как часть углеродной оболочки, окружающей минеральные частицы. Наш результат обнаруживает одну из типичных структур коренного углерода на Луне и механизм его формирования. Это открытие может перевернуть представление о химических компонентах и истории спутника», — отмечают исследователи.
Эти выводы могут оказать значительное влияние на исследования на Земле, где графен изучается для различных применений — от электроники до материаловедения. Они также могут быть полезными для будущих миссий, направленных на развитие постоянной инфраструктуры на Луне. Программы NASA Artemis, инициатива ESA Moon Village и план Китая построения International Lunar Research Station (ILRS) могут включать эксперименты по изучению свойств и использования графена, в частности для изготовления лунных сред обитания.
Ранее мы сообщали о том, как в глубинах Меркурия может скрываться 18-километровый слой алмазов.
По материалам sciencealert.com
