Een nieuwe kijk op maanstenen van de Apollo-missies, samen met een maanmeteoriet, tonen een veel hoger watergehalte in het binnenste van de maan dan eerder werd gedacht. Met behulp van secundaire ionenmassaspectrometrie (SIMS) die elementen in het bereik van delen per miljoen kan detecteren, ontdekten wetenschappers van het Geophysical Laboratory van het Carnegie Institution dat het minimale watergehalte varieerde van 64 delen per miljard tot 5 delen per miljoen - ten minste twee ordes van grootte groter dan eerdere resultaten. Het wetenschappelijke team zegt dat hun onderzoek suggereert dat het water werd bewaard voor het hete magma dat aanwezig was toen de maan zo'n 4,5 miljard jaar geleden begon te vormen. "De concentraties zijn erg laag en daarom waren ze tot voor kort vrijwel onmogelijk te detecteren", zegt teamlid Bradley Jolliff van de Washington University in St. Louis. "We kunnen nu eindelijk beginnen na te denken over de implicaties - en de oorsprong - van water in het binnenste van de Maan."
De heersende overtuiging is dat de maan afkomstig was van een gigantische inslag, toen een voorwerp ter grootte van een Mars de aarde raakte en het uitgestoten materiaal samenvloeide in de maan. In deze nieuwe studie van maanmonsters bepaalden wetenschappers dat water waarschijnlijk al heel vroeg in de geschiedenis van de formatie aanwezig was toen het hete magma begon af te koelen en te kristalliseren. Dit resultaat betekent dat water afkomstig is van de maan.
De SIMS-techniek meet hydroxyl door de korrels van een type fosfor, watervoerend mineraal, apatiet genaamd, te bombarderen met hoogenergetische deeltjes en de ionen die worden uitgestoten te tellen. Op basis van de SIMS-metingen stellen de auteurs van de wetenschappers de ondergrens voor het totale maanwater 100 keer hoger dan eerdere schattingen, en speculeren ze dat water 'alomtegenwoordig' kan zijn in het binnenste van de maan.
De studie zou de huidige theorieën over maanmagmatisme (hoe stollingsgesteente uit magma) kon veranderen, en hoe de maan zich vormde en evolueerde.
Water verschijnt op allerlei onverwachte plekken op de maan. In september 2009 ontdekte een drietal ruimtevaartuigen een alomtegenwoordige laag van een combinatie van water (H2O) en hydroxyl (OH) die zich in de bovenste millimeter van het maanoppervlak bevindt. Het stelt eigenlijk niet veel voor; er wordt aangenomen dat slechts ongeveer twee eetlepels water aanwezig zijn in elke 1000 pond (450 kg). In oktober 2009 ontdekten het LCROSS-impactor en ruimtevaartuig 'emmers' water in het permanent beschaduwde gebied van de Cabeus-krater nabij de zuidpool van de maan.
In 2008 werd water gevonden in vulkanische glaskralen in Apollo Moon-rotsen, die gestold magma vertegenwoordigen uit het interieur van de vroege maan. Die bevinding leidde tot deze nieuwe studie met behulp van de SIMS. De wetenschappers combineerden de metingen met de spectrometer met modellen die karakteriseren hoe het maanmagma kristalliseerde terwijl de maan afkoelde. Vervolgens leidden ze de hoeveelheid water af in het bronmagma van de apatiet, waardoor ze het resultaat konden extrapoleren om de totale hoeveelheid water op de maan te schatten.
"Al meer dan 40 jaar dachten we dat de maan droog was", zei de hoofdauteur van de nieuwe studie, Francis McCubbin.
Het onderzoek is gepubliceerd in de online vroege editie van de Proceedings van de National Academy of Sciences in de week van 14 juni.
