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NanoAnalysis |博客
月球陨石的微量分析——阿波罗11号50岁生日

22nd作者:基思·迪克斯,娜塔莎·斯蒂芬,罗西·琼斯

图片致谢:特雷弗·亨特OINA首席测试工程师和敏锐的月球观察者

月球陨石的微量分析——阿波罗11号50岁生日

1969年7月20日,人类首次载人登月,实现了多年的科学努力,实现了“人类的一大步”。本周是50周年纪念th在阿波罗登月的周年纪念日,还有什么更好的时间来反思电子分析在太空探索领域所做的贡献呢?

对天体的研究,包括行星、卫星、小行星、彗星和陨石,被称为行星地质学、天体地质学或外地质学。这项研究的一个重要方面是确定岩石中存在哪些化学元素和/或矿物质,因为这可以揭示它们是如何形成的,例如,在有水或没有水的情况下。它还可以对岩石和矿物进行分类,并与我们在地球上不同地质环境中发现的岩石和矿物进行比较。

当岩石样本从太空返回,或偶然以陨石的形式降落在地球上时,可以在扫描电子显微镜(SEM)下研究它们,以获得关于它们的化学成分、矿物学和晶体结构的信息;最终揭示了它们是如何形成的。

月球物质分析

而美国宇航局正在纪念阿波罗11号th20周年纪念日th在许多方面,特别是随着约翰逊航天中心飞行操作室的恢复,就像它回到过去一样,我们在牛津仪器公司庆祝60年狗万正网地址th我们公司成立于1959年,从牛津大学分离出来。为了庆祝这两件事,我们与普利茅斯电子显微镜中心(PEMC)合作,描述了在非洲西北部发现的一块月球陨石。

Keith Dicks, Roy Moate(退休),Natasha Stephen,和他们最新的扫描电子显微镜(SEM),带有AZtec EDS和对称CMOS EBSD系统普利茅斯电子显微镜中心(PEMC),普利茅斯大学的一部分

阿波罗11号任务是第一次尝试登陆月球的阿波罗任务,随后将月球材料送到地球上的科学家手中,他们急切地分析了这些岩石的样本,以了解这些岩石的地质历史。与当时的情况一样,这些分析使用了劳动密集型技术,通常涉及艰苦的光和x射线显微镜。这些第一批样本揭示了许多关于月球表面地质的信息,因此有助于选择后续阿波罗任务的区域,一直到三年后的阿波罗17号。

在后来的任务中,宇航员前往更远的地方寻找岩石和土壤样本,以便更好地了解月球表面不同区域的岩石类型。

最近,从地球各地沙漠地区发现的陨石与最初的阿波罗样本进行了比较,以确认它们的月球起源。普利茅斯大学的PEMC和位于英国High Wycombe的牛津仪器应用实验室使用了最先进的EDS和EBSD系统,这些系统结合起来可以快速万博电脑网页版登录准确地表征这些地质样品。狗万正网地址

指定为NWA-10655的月球陨石样品在我们的Ultim®Max EDS & Symmetry®CMOS EBSD安装的扫描电镜中进行了检查,以便同时进行化学和结晶学研究。EDS揭示了岩石中元素的分布,EBSD通过“标度”电子衍射模式识别并显示了各种矿物相的分布。这种类型的分析在1969年还没有。当时,地质相分析是通过偏振光显微镜人工进行的,这是一种劳动强度更高的方法。

电子显微镜下的月球陨石

结合前向(FSE)和后向散射(BSE)电子图像显示,在重结晶区域的左侧,有一个高度受损的玻璃状区域,包含几个地质阶段,加上严重的裂缝。玻璃状和高度聚集的结构在陨石中是典型的,这些陨石受到了地外物体撞击母体表面的巨大冲击。月球陨石是通过与阿波罗任务返回地球的岩石进行比较来确定的。因此,对这些阶段的分析,可以深入了解它们的起源。

显示元素分布的EDS地图

电子背散射衍射(EBSD)捕捉电子衍射模式,可以与EDS相结合,有效地识别存在的不同化合物。在这块月球陨石中,发现了各种矿物相-这里以不同的颜色显示。相图显示了孪晶钙长石的粗粒骨料(红色所示),以及许多其他相。在左侧,较小的碎片颗粒出现在玻璃状(无定形)区域。这种黑色的无定形区域与极端剧烈的事件有关,与天体的高速碰撞相一致。部分被方解石填充的晚期裂缝横穿该地区,可能是陆地风化作用的标志。将这些化合物的存在和分布可视化,结合元素分布图,为地质学家提供了一个强大的组合,对了解月球表面的构成和月球的历史至关重要。这张地图展示了EBSD在详细、快速和方便的程度上检查月球样本的能力,这在阿波罗任务时期是不可能的。

这里显示了所有相的单个晶体的方向。长而直的特征是晶体“孪晶”-镜像晶体结构的区域,可以由冲击,以及热和随后的再结晶引起。对形态、方向和单个颗粒之间关系的检查提供了对样品的深入了解,因此增加了我们对月球的了解。

阿波罗11号的任务推动了我们对月球表面地质的了解,以支持进一步的任务,最新使用的EDS和EBSD技术的结合,进一步加深了我们对这些月球陨石的了解。

月球探索领域只是太空探索的一个有价值的方面,它可以帮助我们更多地了解宇宙的起源,我们期待着看到太空探索将为人类带来哪些进一步的巨大飞跃。

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问我们一个问题 娜塔莎斯蒂芬

娜塔莎斯蒂芬

导演,普利茅斯电子显微镜中心

罗西琼斯

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基思•迪克斯

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