Китайские ученые обнаружили природный многослойный графен в образцах лунного грунта, собранных с Луны. В реголите, извлеченном на расстоянии почти 240 000 миль (384 400 км), исследователи идентифицировали крошечные вкрапления этого необычного углеродного материала. Образцы были возвращены на Землю миссией Китая Чанъэ-5, которая приземлилась на Луне в 2020 году и привезла около 3,8 фунта (1,7 кг) лунного материала для детального изучения. Графен состоит из одного атомного слоя углеродных атомов, расположенных в гексагональной решетке. С момента его выделения в 2004 году он стал известен как "удивительный материал" или "суперматериал", обладая исключительными свойствами: он является одним из самых прочных известных веществ, превосходит медь по электрической проводимости и отлично проводит тепло. Эти качества делают его многообещающим для применения в электронике, хранении энергии (например, в современных батареях) и высокопроизводительных композитах. Высококачественная визуализация и анализ показали, что графеновые флейки состоят из 2 до 7 слоев в образцах. Хотя следы углерода были обнаружены в образцах предыдущих миссий «Аполлон», это первое однозначное подтверждение естественного существования многослойного графена на Луне, что подразумевает, что он может быть более распространен в лунной среде, чем считалось ранее. Это открытие вызывает интригующие вопросы о лунных происхождениях. Преобладающая гипотеза гигантского удара предполагает, что Луна образовалась примерно 4,5 миллиарда лет назад из обломков после столкновения протопланеты размером с Марс (Тея) с ранней Землей — катастрофа, которая, как ожидалось, испарила и истощила летучие элементы, такие как углерод. Наличие графена ставит под сомнение это, предполагая либо остаточную местную углеродную химию, либо последующую доставку и переработку через метеоритные удары, взаимодействия с солнечным ветром или другие механизмы. Ученые предполагают, что графен, вероятно, образовался в результате естественных процессов высокой температуры и высокого давления на Луне, таких как древняя вулканическая активность, бомбардировка микрометеоритами или нагрев, вызванный ударами — отличающиеся от контролируемых методов химического осаждения паров или механической эксфолиации, используемых для его производства на Земле. Помимо переписывания аспектов лунной геологической истории, это открытие подчеркивает, как экстремальные экзопланетные условия могут спонтанно генерировать передовые наноматериалы. Вещество, которое остается сложным и дорогим для эффективного производства здесь, на Земле, может образовываться естественным образом по всей поверхности Луны, предлагая потенциальные идеи для будущего использования ресурсов на месте в космических исследованиях и даже новые производственные техники, вдохновленные космическими процессами.