Met al het recente nieuws over water op de maan, kan een nieuw artikel dat vandaag in het tijdschrift Science is gepubliceerd een verrassing zijn - of het brengt ons misschien terug naar eerdere veronderstellingen over de maan. Een nieuwe analyse van elf maanmonsters van de Apollo-missies door Zachary Sharp van de Universiteit van New Mexico en zijn collega's geeft aan dat toen de Maan zich vormde, het interieur in wezen droog was. Hoewel de recente bevindingen van alomtegenwoordig water en hydroxyl op het oppervlak en waterijs in de maanpalen niet worden aangevochten door deze nieuwe bevinding, betwist het - enigszins - twee andere recente artikelen die een natter maaninterieur voorstellen dan eerder werd gedacht. "De recente LCROSS-bevindingen waren van water op het maanoppervlak als gevolg van komeetinslagen en het ijs komt van de kometen zelf", vertelde Sharp aan Space Magazine. "We hebben het over water dat 4,5 miljard jaar geleden aanwezig was in de gesmolten vroege maan."
De geaccepteerde theorie over hoe de maan is gevormd, is dat een lichaam van Mars-formaat tegen onze vroege aarde sloeg, waardoor een grote schijf puin ontstond die uiteindelijk de maan zou vormen.
Hoewel planetaire wetenschappers nog steeds modellen van de vorming van de maan verfijnen, is er veel dat een droge maan suggereert. Al het water zou zijn verdampt door de hoge temperaturen die zijn gegenereerd door de inslag en de catastrofe die daarop volgde, en de damp is de ruimte in ontsnapt. De aanname is dat de enige manier waarop er water in het binnenste van de Maan zou kunnen zijn als het impactor bijzonder waterrijk was, en ook als de Maan snel stolt, wat onwaarschijnlijk wordt geacht.
Maar eerder dit jaar publiceerden Francis McCubbin en zijn team van de Carnegie Institution for Science hun bevindingen van een verrassend hoge overvloed aan watermoleculen - wel enkele duizenden delen per miljoen - gebonden aan fosfaatmineralen in vulkanische maanstenen, die zich zouden hebben gevormd ver onder het maanoppervlak en dateren van enkele miljarden jaren.
Bovendien vonden Alberto Saal van de Brown University en collega's in 2008 een iets lagere waterhoeveelheid in de maanmantel, maar deze was aanzienlijk hoger dan de eerdere schatting van 1 deel per miljard.
Deze twee bevindingen hebben maanwetenschappers ertoe aangezet om mogelijke alternatieve verklaringen voor de vorming van de maan te vinden om rekening te houden met al het water.
Maar nu bestudeerden Sharp en zijn team een breed scala aan maanbasalt en maten ze de samenstelling van chloorisotopen. Met behulp van gasbron-massaspectrometrie vonden ze een breed scala aan chloorisotopen in de monsters die 25 keer groter zijn dan wat wordt gevonden in gesteenten en mineralen van de aarde en van meteorieten.
Chloor is zeer hydrofiel of wordt aangetrokken door water en is een uiterst gevoelige indicator van waterstofniveaus. Sharp en zijn team zeggen dat als de maanstenen aanvankelijk een waterstofgehalte hadden dat dicht bij die van aardse gesteenten lag, de fractionering van chloor in zoveel verschillende isotopen nooit op de maan zou zijn gebeurd. Daarom zeggen Sharp en zijn collega's dat hun resultaten een zeer droog interieur van de maan suggereren.
Sharp stelt dat Saal en McCubbin's berekeningen van hoge waterstofgehaltes in sommige maanmonsters niet typerend zijn, en misschien zijn die monsters het product van bepaalde stollingsprocessen die hebben geleid tot hun 'extreem vluchtige verrijking'. Ze vertegenwoordigen echter niet de hoge en variabele isotopische chloorwaarden die worden gerapporteerd in de meeste maanstenen, zei Sharp.
Toch kan er een compromis zijn tussen de uiteenlopende bevindingen. "Er zijn onzekerheden waarmee men rekening moet houden bij het uitvoeren van dit soort onderzoek," vertelde Sharp aan Space Magazine, "en als we de lage schattingen van de artikelen van Saal en McCubbin nemen, zijn ze niet zo verschillend van onze bevindingen."
Maar de discrepanties, hoe klein ook, laten zien dat we misschien niet uit beperkte monsters generalisaties over de hele maan kunnen maken.
'We hebben nog niet gezocht naar water in een groot aantal maanmonsters', zegt Jeff Taylor van de University of Hawaii, die niet betrokken was bij een van de bovengenoemde onderzoeken. 'Het is heel goed mogelijk dat de aanvankelijke differentiatie van de maan en daaropvolgende processen, zoals het kantelen van de mantel, het water van de maan in bepaalde gebieden concentreerde. Totdat we meer monsters meten, inclusief monsters van de farside (vertegenwoordigd door veel van de maanmeteorieten en uiteindelijk door missies voor het terugzenden van monsters), zullen we niet zeker weten hoeveel water er in de bulkmaan zit. ”
In combinatie laten alle recente studies van het maanoppervlak zien dat er waarschijnlijk een complexe chemie op de maan is die we nog moeten begrijpen.
'Met andere woorden,' zei Taylor, 'we hebben meer werk nodig!'
Bron: Science News
Eerdere documenten:
Nominaal waterhoudend magmatisme op de maan door Francis McCubbin et al., 2010.
Vluchtige inhoud van maanvulkanische glazen en de aanwezigheid van water in het binnenste van de maan, Alberto Saal et al. Natuur.
