Een nieuwe studie onthult dat het water in de Apollo-maanrotsen - en in de maan zelf - waarschijnlijk afkomstig was van kometen die het ontluikende maanoppervlak bombardeerden, kort nadat het zich vormde na een impactgebeurtenis met een jonge aarde en een protoplaneet van Mars. De recente bevindingen van overvloedig water aan de maanpolen door de LCROSS-impactor en over het oppervlak van de maan door verschillende ruimtevaartuigen hebben het al lang bestaande idee van een droge maan op zijn kop gezet en de afgelopen anderhalf jaar hebben onderzoekers geprobeerd om bepalen waar dit onverwachte water vandaan kwam.
'Het water waar we naar kijken is intern', zegt Larry Taylor van de University of Tennessee, Knoxville, lid van een internationaal team. "Het werd tijdens zijn eerste vorming in de maan geplaatst, waar het bestond als een smeltkroes in de ruimte, waar kometenmaterialen werden toegevoegd in kleine maar significante hoeveelheden."
Met behulp van secundaire ionen-massaspectrometrie maten de onderzoekers de watersignaturen in gesteenten die terugkwamen van de Apollo 11-, 12-, 14- en 17-missies die tussen 1969 en 1972 op de maan landden. Ze ontdekten dat de chemische eigenschappen van het maanwater sterk leken op handtekeningen in drie verschillende kometen: Hyakutake, Hale-Bopp en Halley.
Het team vond significant water in het maanmineraalapatiet van zowel merrie- als hooglandrotsen, wat aangeeft 'een rol voor water tijdens alle fasen van de magmatische geschiedenis van de maan', schreef het team in hun paper. “Variaties in de verhoudingen van waterstofisotopen in apatiet suggereren dat bronnen voor water in maanstenen afkomstig kunnen zijn van de maanmantel, zonnewindprotonen en kometen. We concluderen dat kort na de maanvormende inslag een aanzienlijke aanvoer van komeetwater naar het aarde-maansysteem heeft plaatsgevonden. ”
Hoewel komeetinslagen mogelijk ook de oceanen van de aarde hebben gecreëerd, zei Taylor dat de watersignaturen van de massaspectrometer aantonen dat het water op de aarde en de maan anders is, aangezien apatiet een verhouding heeft van deuterium en waterstof die verschilt van die in normaal Aarde water.
"De waarden van deuterium / waterstof (D / H) die we in apatiet in de Apollo-gesteentemonsters meten, zijn duidelijk te onderscheiden van water van de aarde, waardoor dit een soort verontreiniging op aarde is," zei James Greenwood van de Wesleyan University, die het onderzoeksteam leidde.
Aanvankelijk werd aangenomen dat de maan na het Apollo-programma extreem droog was. Veel van de door de astronauten teruggekeerde rotsen en ook het Sovjet Luna-programma bevatten sporenwater of kleine waterhoudende mineralen, maar die handtekeningen werden toegeschreven aan aardverontreiniging, aangezien de meeste dozen van het Apollo-programma die werden gebruikt om de maanstenen naar de aarde te brengen, lekten. Dit bracht de wetenschappers ertoe te veronderstellen dat de sporen van water die ze vonden afkomstig waren van aardse lucht die de containers was binnengekomen. De aanname bleef dat, buiten mogelijk ijs aan de polen van de maan, er geen water op de maan was.
Veertig jaar later vond een drietal ruimtevaartuigen bewijs van water over het oppervlak van de maan: de maanmineralogie-kaart van het Chandrayaan-1-ruimtevaartuig (M Cubed) ontdekte dat infraroodlicht werd geabsorbeerd in de buurt van de maanpolen op golflengten die consistent waren met hydroxyl- en water -dragende materialen. Een spectrometer op de opnieuw ontworpen Deep Impact-sonde toonde sterk bewijs dat water alomtegenwoordig is over het oppervlak van de maan, en archiefgegevens van een Cassini Moon-flyby waren het ook eens met de bevinding dat water over het maanoppervlak wijdverbreid lijkt te zijn.
'Deze ontdekking dwingt ons om terug te gaan naar de eerste plaats in de hele formatie van de aarde en de maan', zei Taylor. “Vóór ons onderzoek dachten we dat de aarde en de maan na de reuzeninslag dezelfde vluchtige stoffen hadden, alleen in sterk verschillende hoeveelheden. Ons werk brengt een ander onderdeel aan het licht in de formatie waar we niet op hadden gerekend: kometen. ”
Taylor voegde eraan toe dat het bestaan van waterstof en zuurstof - water - op de maan letterlijk kan dienen als lanceerplatform voor verdere verkenning van de ruimte.
'Door dit water kan de maan een benzinestation aan de hemel zijn', zei Taylor. "Ruimteschepen gebruiken tot 85 procent van hun brandstof om weg te komen van de zwaartekracht van de aarde. Dit betekent dat de maan een opstapje kan zijn naar andere planeten. Missies kunnen bij de maan van brandstof voorzien, met vloeibare waterstof en vloeibare zuurstof uit het water, terwijl ze dieper de ruimte in gaan, naar andere plaatsen zoals Mars. '
Hun paper, "Extraterrestrial Hydrogen Isotope Composition of Water in Lunar Rocks", werd gepubliceerd in het tijdschrift Nature Geoscience.
Bronnen: Nature Geoscience, EurekAlert
