We dachten dat we alles wisten wat er te weten viel over onze maan, maar nieuwe onderzoeken naar de vulkanische oorsprong ervan zorgen ervoor dat wetenschappers opnieuw kijken naar hoe onze dichtstbijzijnde astronomische buurman is gevormd - en zijn leeftijd. Als je van een beetje waanzin in je leven houdt, stap dan naar binnen en lees meer ...
Een team van wetenschappers onder leiding van Erik Hauri van Carnegie is druk bezig geweest met het bestuderen van zeven kleine Apollo 17-retourmonsters met een ultramoderne NanoSIMS 50L-ionen-microsonde. Deze kleine stukjes "bewijs" van de maan zijn fragmenten van maanmagma die kristallen bevatten die "smeltinsluitingen" worden genoemd. Deze kristallen bevatten een hoog gehalte aan titanium en maakten ooit deel uit van vulkanische glasparels die werden uitgestoten bij explosieve vulkaanuitbarstingen. Het koele deel is dat deze smeltinsluitsels die eeuwen geleden uit de maandiepten waren opgehoest een ontdekking opleverden - het magma dat in kristallen is opgesloten, vertoont honderd keer meer water dan ooit werd aangenomen.
“In tegenstelling tot de meeste vulkanische afzettingen, zijn de smeltinsluitingen omhuld door kristallen die voorkomen dat water en andere vluchtige stoffen ontsnappen tijdens de uitbarsting. Deze monsters bieden het beste raam dat we hebben voor de hoeveelheid water in het binnenste van de Maan, 'zei James Van Orman van Case Western Reserve University, een lid van het wetenschappelijke team. De auteurs van de paper zijn Hauri; Thomas Weinreich, Alberto Saal en Malcolm Rutherford van Brown University; en Van Orman.
Zoals meteorietfans goed weten, is watergehalte alles en het innerlijke zonnestelsel was er bijna verstoken van en andere vluchtige elementen tijdens de vroege vorming. Eerdere maanstudies laten een nog lager gehalte zien, wat de gigantische impactortheorie ondersteunt - een theorie die heel goed heroverwogen zou moeten worden. Nieuwe bevindingen wijzen ook op de behoefte aan meer monsterrendementen van andere zonnestelsellichamen.
"Water speelt een cruciale rol bij het bepalen van het tektonische gedrag van planetaire oppervlakken, het smeltpunt van planetaire interieurs en de locatie en uitbarstende stijl van planetaire vulkanen", zegt Hauri, een geochemicus bij Carnegie’s Department of Terrestrial Magnetism (DTM). "We kunnen ons geen enkel type monster voorstellen dat belangrijker zou zijn om naar de aarde terug te keren dan deze monsters van vulkanisch glas die worden uitgestoten door explosief vulkanisme, die niet alleen in kaart zijn gebracht op de maan, maar in het hele zonnestelsel."
Maar dit is geen primeur voor Saal. Drie jaar geleden meldde hetzelfde team het eerste bewijs voor de aanwezigheid van water in maanvulkanische glazen. Met behulp van modellering konden ze theoretiseren hoeveel water er vóór de uitbarsting in het magma zat. Uit die resultaten vond Weinreich, een student aan de Brown University, de smeltinsluitingen. Hierdoor kon het team de pre-uitbarstingsconcentratie van water in het magma meten en de hoeveelheid water in het binnenste van de maan schatten.
'Waar het op neerkomt', zei Saal, 'is dat we in 2008 zeiden dat het primitieve watergehalte in de maanmagma's vergelijkbaar zou moeten zijn met het watergehalte in lava's afkomstig van de verarmde bovenmantel van de aarde. Nu hebben we bewezen dat dat inderdaad het geval is. '
Dit zou natuurlijk kunnen betekenen dat de wetenschappelijke gedachte over de oorsprong van de maanpool-ijsafzettingen verandert. De huidige theorie suggereert dat ze het product zijn van kometen en meteoroïde inslagen - maar misschien kunnen ze ook magma gerelateerd zijn. Het is een fascinerende studie die ons ook kan helpen de eigenschappen van andere planetaire lichamen te begrijpen.
Maar het magma stopt daar niet ...
Volgens nieuw onderzoek van een team met Carnegie's Richard Carlson en voormalig Carnegie-collega Maud Boyet, kunnen magma-samples ook een jongere maan onthullen. Voortbouwend op de gigantische impactortheorie, worden monsters van een gesteentetype genaamd ferroan anorthosiet, of FAN, onderzocht. FAN wordt beschouwd als de oudste van de aardkorstrotsen van de maan en kan 4,36 miljard jaar oud zijn - een cijfer dat veel jonger is dan eerdere schattingen van de maan. Met behulp van isotopen van de elementen lood en neodymium analyseerde het team de monsters voor consistente leeftijden van meerdere isotoop-dateringstechnieken.
"De buitengewoon jonge leeftijd van dit maanmonster betekent ofwel dat de maan aanzienlijk later is gestold dan eerdere schattingen, of dat we ons hele begrip van de geochemische geschiedenis van de maan moeten veranderen," zei Carlson.
Wat betekent dit allemaal? Dankzij ons begrip van de oudste terrestrische mineralen, zoals zirkonen uit West-Australië, kunnen we afleiden dat de korst van de maan mogelijk tegelijkertijd met de aarde is geëvolueerd ... een tijd die terug zou kunnen gaan tot een gigantische impact. "De maan van de aarde is het archetypische voorbeeld van dit type differentiatie." zegt het team. "Bewijs voor een maanmagma-oceaan is grotendeels afkomstig van de wijdverspreide verspreiding, compositorische en mineralogische kenmerken, en de oudheid die is afgeleid van de ferroan anorthosiet (FAN) -suite van lunaire korststenen."
Onthoud de volgende keer dat je de maan observeert ... ze is een beetje jonger dan je dacht!
Oorspronkelijke nieuwsbron: Carnegie Science News en Science Daily.
