De eerste bodemmonsters van de achterkant van de maan bevatten tekenen van verrassende vulkanische activiteit in de buurt van de zuidpool van de maan. Twee afzonderlijke analyses van maanrotsen die naar de aarde zijn gebracht door China's Chang'e-6 ruimtevaartuig laten zien dat de rotsen relatief kort geleden zijn gevormd uit afkoelend magma, ongeveer 2,8 miljard jaar geleden, volgens artikelen die 15 november 2024 zijn gepubliceerd in Science en Nature. De metingen kunnen helpen het mysterie op te lossen waarom de achterkant van de maan zo anders is dan de achterkant, maar roepen ook nieuwe vragen op over de geschiedenis van het vulkanisme op de maan.
De twee kanten van de maan zijn als dag en nacht, met verschillende topografie, chemische samenstelling, kraterdichtheid en bewijs voor vulkanisme. Enorme gestolde lavapoelen, mare genaamd, bedekken bijna een derde van de korte zijde. Maar slechts ongeveer 2 procent van de achterkant vertoont tekenen van stromende lava. “De raadselachtige asymmetrie tussen de voorkant en de achterkant van de maan ... is een al lang bestaand, onopgelost raadsel,” schrijven geochemicus Qiu-Li Li van de Chinese Academie van Wetenschappen in Peking en collega's in Nature. Tot voor kort waren alle stenen die mensen van de maan hadden meegenomen afkomstig van de nabijgelegen kant. Monsters van de Apollo- en Luna-missies in de jaren zestig en zeventig suggereerden dat de maan ongeveer 4 miljard jaar geleden het meest vulkanisch actief was en ongeveer 3 miljard jaar geleden grotendeels was afgekoeld. Rotsen van de Chinese Chang'e-5 missie toonden recenter vulkanisme, ongeveer 2 miljard jaar geleden. Maar de vulkanische geschiedenis van de Far Side was een compleet mysterie, totdat China's Chang'e-6 missie in juni de eerste bodemmonsters terugbracht die ooit uit het gebied waren verzameld. Het ruimtevaartuig keerde terug naar de aarde met bijna twee kilo maanstenen uit het South Pole-Aitken Basin, de oudste en grootste krater en de bron van het meeste vulkanische materiaal aan de achterkant van de maan.
“Stel je voor dat je gesteentemonsters hebt van misschien wel tien locaties in Noord-Amerika, en dat is wat je weet over de aarde,” zegt planeetwetenschapper Stephen Elardo van de Universiteit van Florida in Gainesville, die niet betrokken was bij het nieuwe werk. “Dan krijg je plotseling je eerste stenen uit Zuid-Afrika of Australië. Nu krijg je dat als een ander gegevenspunt om over de hele planeet te leren. Dat is eigenlijk wat dit is voor de maan.” Twee groepen onderzochten de rotsen met behulp van radiometrische datering, een techniek om de leeftijd van een object te schatten op basis van de relatieve hoeveelheden van bepaalde radioactieve elementen die het bevat. Geochemicus Le Zhang van de Chinese Academie van Wetenschappen in Guangzhou en collega's bestudeerden 35 fragmenten vulkanisch gesteente, basalt genaamd, en ontdekten dat hun leeftijden allemaal rond de 2,830 miljard jaar lagen, melden de onderzoekers in Science. Li en collega's onderzochten 108 fragmenten basalt en vonden vergelijkbare leeftijden: 2,807 miljard jaar, meldt het team in Nature.
“Dat is veel jonger dan ik had verwacht voor die regio van de maan,” zegt Elardo. Dat komt door een ander kenmerk dat beide groepen in de bodemmonsters hebben gevonden. In de gesteenten ontbreken warmteproducerende elementen zoals kalium, zeldzame aardelementen (zoals uranium en thorium) en fosfor, samen bekend als KREEP. Aan de andere kant zouden rottende KREEP-elementen de maanmantel warm genoeg kunnen houden om vulkanisme tot 2 miljard jaar geleden in stand te houden. Maar zonder deze elementen is het niet duidelijk hoe de achterkant zo lang gesmolten kon blijven, zegt Elardo. De resultaten wijzen ook op langdurig vulkanisme. Het team van Li vond één rots in het bijzonder die opviel: een aluminiumrijk fragment dat dateert van 4,2 miljard jaar geleden. Het enige bekende maangesteente dat ouder is, is een meteoriet waarvan de oorsprong op de maan onbekend is. Samen met de jongere monsters wijzen de gesteenten erop dat het vulkanisme aan de achterkant van de maan minstens 1,4 miljard jaar heeft geduurd.
Gezien de bekende verschillen tussen de hemisferen van de maan, is het niet verrassend dat de eerste bodemstalen van de achterkant er zo anders uitzien dan die van de voorkant, zegt Ryan Zeigler, Apollo bodemstalen curator bij het Johnson Space Center in Houston. Maar de gegevens zijn nog steeds spannend. “Ik denk dat dit pas stap één is,” zegt Zeigler. “Ik denk dat ze met meer tijd meer technieken op deze deeltjes zullen loslaten. En ik denk dat er nog meer verrassende dingen zullen volgen.”
Bron: ScienceNews
