Lang bewaarde geheimen worden nog steeds voor de maan ontsloten. Net als de recente vondst van water op de maan, werd eerder gedacht dat alle koolstof die in de Apollo-rotsen aanwezig was, afkomstig was van terrestrische besmetting door de manier waarop de maanmonsters werden verzameld, verwerkt of opgeslagen. Andrew Steele, die een team leidde van het Geophysical Laboratory van het Carnegie Institution, zei dat het grafiet afkomstig zou kunnen zijn van koolstofhoudende impactors die zowel de maan als de aarde hebben geraakt tijdens het late zware bombardement, ongeveer 4,1 tot 3,8 miljard jaar geleden, en zo ja, een nieuwe en belangrijke informatiebron over deze periode in de vroege geschiedenis van het zonnestelsel.
"We waren erg verrast door de ontdekking van grafiet en grafiet snorharen", zei Steele. 'Zoiets hadden we niet verwacht.'
De kleine grafiet snorharen of naalden werden gevonden op meerdere plekken binnen een specifiek gebied van maanmonster 722255 van de Mare Serenitatis inslagkrater in de regio Taurus-Littrow, wat aangeeft dat de mineralen in feite afkomstig zijn van de maan en niet alleen van besmetting.
Steele vertelde Space Magazine dat hij en zijn team niet denken dat het grafiet op de maan is ontstaan, maar het niet volledig hebben uitgesloten.
"Onze eerste gedachte is dat het afkomstig is van het impactor, zoals we het aantreffen in een zeer fijnkorrelige impact-melt-breccia", zei hij in een e-mail. "Ik zoek momenteel in ongerepte maangesteenten, d.w.z. lava's die geen bewijs van meteorietmateriaal bevatten, voor koolstoffasen."
Hij voegde eraan toe dat het grafiet mogelijk afkomstig is van het botslichaam zelf, of dat het gevormd is door de condensatie van koolstofrijk gas dat vrijkomt tijdens de botsing.
Het team gebruikte Raman-beeldvormingsspectroscopie (CRIS) op een dun deel van een pas gebroken oppervlak van de rots. Dit identificeert mineralen en koolstofsoorten en hun ruimtelijke relatie met elkaar onder het oppervlak van een monster. Steele zei dat hoewel deze rots sinds 1972 op aarde is, nieuwe technieken en instrumenten de nieuwe ontdekking mogelijk maakten.
'De analytische spotgrootte is kleiner en we kunnen dus naar kleinere fasen kijken', zei hij. "De gevoeligheid is beter in de nieuwere instrumenten en we kunnen ruimtelijk opgeloste methoden gebruiken die veel gevoeliger zijn dan in het Apollo-tijdperk."
Impact breccias bestaan uit een wirwar van kleinere fragmenten die zich vormden toen de maan werd geraakt door een asteroïde of ander object.
Andere eerdere spectroscopie van het maanoppervlak heeft ook sporen van koolstof gevonden, maar men dacht dat het afkomstig was van de zonnewind. Steele zei echter dat hij en zijn team dat ook als bron hebben uitgesloten.
"Verschillende redeneringen bevestigen dat de waargenomen grafiet- en grafietbakkebaarden (GW) inheems zijn in de steekproef", zei het team in hun paper. “In het bijzonder hebben alle bekende GW-synthesemethoden betrekking op afzetting uit een koolstofhoudend gas bij relatief hoge temperaturen in het bereik van 1273 tot ~ 3900 K. De in 72255 geïdentificeerde GW's kunnen dus niet zijn gesynthetiseerd als gevolg van het hanteren en bereiden van monsters. Bovendien konden ze niet zijn geïmplanteerd door zonnewind, omdat deze koolstof typisch te klein is om structureel te identificeren bij de gebruikte vergrotingen. De hier gedetecteerde kristallijne grafietkorrels zijn waarschijnlijk ofwel intacte restanten van grafiet en GW's van het Serentatis-impactor, of ze kunnen zijn gevormd door condensatie van koolstofrijk gas dat vrijkomt tijdens de impact. "
Steele zei dat hun bevindingen aangeven dat impacts een ander proces kunnen zijn waarmee GW's zich in ons zonnestelsel kunnen vormen. Bovendien lijkt het koolstofhoudend materiaal te zijn van schokken ten tijde van het Late Heavy Bombardment (LHB), en in een tijd dat er mogelijk leven op aarde is ontstaan, overleeft het op de maan.
"Het zonnestelsel was 3,8 miljard jaar geleden chaotisch met talloze botsende objecten", zei Steele in een persbericht. 'Vluchtige stoffen - verbindingen zoals water en elementen zoals koolstof werden verdampt onder die hitte en schokken. Deze materialen waren cruciaal voor het creëren van leven op aarde. '
Hoewel de inslagen op de aarde in die periode sindsdien zijn gewist, zijn de kraters op de maan nog steeds ongerept, dus de maan houdt mogelijk een record bij van de meteoritische koolstofinvoer in het aarde-maansysteem, toen het leven net op aarde begon te verschijnen.
Het onderzoek is gepubliceerd in het nummer van Science van 2 juli 2010.
