Heeft de aarde de maan met zijn zwaartekracht gevangen, vormden ze zich samen in het vroege zonnestelsel of vormde de maan zich toen een voorwerp ter grootte van een Mars de aarde insloeg. Door deze mineralen te meten, evenals aluminium, magnesium en silicium, kunnen wetenschappers de samenstelling van de maan beter in kaart brengen en voorspellen wat voor soort impact er zou kunnen zijn gebeurd.
Het D-CIXS-instrument op ESA's Maan-missie SMART-1 heeft de eerste detectie veroorzaakt door een baan van calcium op het maanoppervlak. Hiermee heeft het instrument een stap gezet in de richting van het beantwoorden van de oude vraag: is de maan ontstaan uit een deel van de aarde?
Wetenschappers die verantwoordelijk zijn voor het D-CIXS-instrument op SMART-1 kondigen ook aan dat ze aluminium, magnesium en silicium hebben gedetecteerd. 'We hebben goede kaarten van ijzer over het maanoppervlak. Nu kunnen we uitkijken naar het maken van kaarten van de andere elementen '', zegt Manuel Grande van de University of Wales, Aberystwyth UK en de hoofdonderzoeker van D-CIXS.
Weten hoe de D-CIXS-orbitale gegevens in ‘grondwaarheid’ moeten worden vertaald, is geholpen door een kosmisch toeval. Op 9 augustus 1976 werd het Russische ruimtevaartuig Luna 24 gelanceerd. Op 18 augustus landde het in een gebied van de maan dat bekend staat als Mare Crisium en stuurde het een monster van de maangrond terug naar de aarde.
In januari 2005 stond SMART-1 hoog boven Mare Crisium toen er een gigantische explosie plaatsvond op de zon. Wetenschappers zijn vaak bang voor deze stormen omdat ze ruimtevaartuigen kunnen beschadigen, maar voor de wetenschappers die verantwoordelijk zijn voor D-CIXS was dit precies wat ze nodig hadden.
Het D-CIXS-instrument is afhankelijk van röntgenstraling van de zon om elementen op het maanoppervlak te exciteren, die vervolgens röntgenstralen uitzenden met karakteristieke golflengten. D-CIXS verzamelt deze röntgenvingerafdrukken en vertaalt ze in de overvloed van elk chemisch element op het oppervlak van de maan. Grande en zijn collega's konden de resultaten van D-CIXS Mare Crisium relateren aan de laboratoriumanalyse van de Russische maanmonsters.
Ze ontdekten dat het calcium dat uit een baan werd gedetecteerd, in overeenstemming was met dat van Luna 24 op het oppervlak van Mare Crisium. Terwijl SMART-1 verder vloog, vloog het D-CIXS over de nabijgelegen hooglanden. Ook hier kwam calcium tevoorschijn, wat een verrassing was totdat de wetenschappers naar de gegevens van een andere Russische maanmissie, Luna 20, keken. Die lander had in de jaren zeventig ook calcium gevonden. Dit versterkte het vertrouwen van de wetenschappers in de D-CIXS-resultaten.
Sinds Amerikaanse astronauten tijdens de Apollo-maanlandingen eind jaren zestig / begin jaren zeventig monsters van moonrock hadden meegebracht, worden planetaire wetenschappers getroffen door de grote gelijkenis van de moonrocks en de rotsen diep in de aarde, in een gebied dat bekend staat als de mantel . Dit versterkte de theorie dat de maan was gevormd uit puin dat was achtergebleven nadat de aarde een bliksemsnelle klap kreeg van een planeet van Mars-formaat.
Maar hoe meer wetenschappers naar de details van de moonrock keken, hoe meer discrepanties ze tussen hen en de earthrocks vonden. Het belangrijkste was dat de isotopen in de maanstenen niet overeenkwamen met die op aarde.
"De ontsnappingsclausule is dat de rotsen die door de Apollo-missies zijn teruggekeerd, slechts zeer specifieke gebieden op het maanoppervlak vertegenwoordigen en dus mogelijk niet representatief zijn voor het maanoppervlak in zijn geheel", zegt Grande; vandaar de behoefte aan D-CIXS en zijn gegevens.
Door de overvloed van verschillende elementen over het maanoppervlak te meten, kunnen wetenschappers de bijdrage van materiaal van de jonge aarde en de mogelijke impactor ervan om de condensatie en vorming van de maan beter te beperken. Huidige modellen suggereren dat er meer van het botslichaam kwam dan van de aarde. Modellen van de evolutie en inwendige structuur van de maan zijn nodig om de oppervlaktemetingen te vertalen naar de bulksamenstelling van de maan.
D-CIXS was een klein experimenteel apparaat, slechts ongeveer zo groot als een broodrooster. ESA werkt nu samen met India om een geüpgradede versie te vliegen op de Indiase maansonde Chandrayaan, die naar verwachting in 2007-2008 zal worden gelanceerd. Het zal de chemie van het maanoppervlak in kaart brengen, inclusief de andere landingsplaatsen van waaruit monsters zijn teruggebracht naar de aarde . Op deze manier zal het laten zien of de Apollo- en Russische landingsplaatsen typisch of speciaal waren.
"Van SMART-1-waarnemingen van eerdere landingsplaatsen kunnen we orbitale waarnemingen vergelijken met de grondwaarheid en uitbreiden van de lokale naar de wereldwijde kijk op de maan", zegt Bernard Foing, projectwetenschapper voor SMART-1.
Dan kunnen misschien planetaire wetenschappers beslissen of de maan inderdaad ooit deel uitmaakte van de aarde.
Oorspronkelijke bron: ESA News Release
