牛津仪器集团的一部分bob平台下载手机版
扩大
NanoAnalysis |博客
月球陨石的微量分析——阿波罗11号50岁生日

22nd作者:Keith Dicks, Natasha Stephen, Rosie Jones

图片致谢:Trevor Hunter OINA首席测试工程师和敏锐的月球观察者

1969年7月20日,第一个载人任务在月球着陆,实现了多年的科学努力,实现了“人类的巨大飞跃”。本周是第50个th今天是阿波罗登月一周年,再合适不过的时机来反思电子分析在太空探索领域所作的贡献了。

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、天体地质学或外部地质学。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。它还允许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,或偶然作为陨石降落在地球上时,它们可以在扫描电子显微镜(SEM)中进行研究,以获得其化学成分、矿物学和晶体结构的信息;最终揭示了它们是如何形成的。

月球材料分析

NASA正在纪念阿波罗11号50th20周年纪念th今年7月,约翰逊航天中心飞行操作室恢复到原来的样子,我们在牛津仪器公司庆祝成立60周年bob平台下载手机版th1959年,我们公司从牛津大学分离出来。为了庆祝这两个事件,我们正在与普利茅斯电子显微镜中心(PEMC)合作,对在非洲西北部发现的月球陨石进行表征。

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

阿波罗11号任务是第一个试图登陆月球并随后将月球材料送到地球上的科学家手中的阿波罗任务,他们急切地分析了这些样本,以便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月球表面的许多地质情况,从而帮助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,人们将从地球各地沙漠地区回收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最先进的EDS和EBSD系统对其中一些样品进行了检测,这bob综合app官网登录两种系统结合起来可以快速、准确地表征此类地质样品。bob平台下载手机版

指定为NWA-10655的月球陨石样品在配有Ultim®Max EDS和symmetric®CMOS EBSD的扫描电镜中进行了检测,以便同时进行化学和晶体学研究。EDS揭示了岩石中元素的分布,EBSD通过电子衍射图的“标度”识别和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,地质相分析是通过使用偏振光显微镜手工完成的,这是一种完全更加劳动密集型的方法。

电子显微镜下月球陨石

复合前向(FSE)和后向散射(BSE)电子图像显示,在重结晶区左侧有一个高度破坏的玻璃状区域,包含多个地质相,加上严重的裂缝。这种玻璃状和高度聚集的结构在陨石中是典型的,这些陨石受到了地球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而确定的。因此,对这些阶段的分析,对它们的起源有很大的洞见。

显示元素分布的EDS图

电子背散射衍射(EBSD)捕获电子衍射模式,并可与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-在这里用不同的颜色表示。相图显示了孪晶钙长岩的粗粒集合体(红色所示)和许多其他相。在左侧,玻璃状(无定形)区域中存在较小的碎片化颗粒。这些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。一个晚期的裂缝,部分充满方解石,穿过该区域,可能是陆地风化的标志。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,对了解月球表面的组成和月球的历史至关重要。这张地图说明了EBSD在检测月球样本方面的能力,其详细程度、速度和方便程度在阿波罗计划时期是不可能实现的。

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学上的“孪晶”——由冲击、热和随后的再结晶引起的镜像晶体结构区域。对形态、方向和单个颗粒之间关系的研究为我们深入了解样本提供了很大的帮助,因此增加了我们对月球的了解。

阿波罗11号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,最新的EDS和EBSD技术的联合使用进一步加深了我们对这些月球陨石的了解。

月球探索领域只是空间探索中有价值的一个方面,它可以帮助我们更多地了解宇宙的起源,我们期待着看到空间探索将为人类带来进一步的巨大飞跃。

一定要订阅下面的博客,不要错过我们未来关于最近启动的贝皮科伦坡任务的博客。

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

罗西琼斯
产品的科学家

基思•迪克斯

基思•迪克斯

高级应用科学家bob综合app官网登录

加入我们的邮件列表

我们每月发送通讯,让您了解我们的最新发展,如网络研讨会,新的应用说明和产品更新。