Simpel gezegd: de maan van de aarde is een droge, airless plek waar niets leeft. Afgezien van de concentraties ijs die voorkomen in permanent beschaduwde kraters in de poolgebieden, wordt aangenomen dat het enige water op de maan onder het oppervlak bestaat. De weinige atmosfeer die er is, bestaat uit elementen die vrijkomen uit het interieur (waarvan sommige radioactief zijn) en helium-4 en neon, die worden bijgedragen door zonnewind.
Astronomen hebben echter theoretiseerd dat er misschien een tijd is geweest dat de maan bewoonbaar zou kunnen zijn. Volgens een nieuwe studie van een astrofysicus en een aarde- en planeetwetenschapper heeft de maan mogelijk in het verleden twee vroege 'vensters' gehad voor bewoonbaarheid. Deze vonden ongeveer 4 miljard jaar geleden plaats (nadat de maan was gevormd) en tijdens de piek in vulkanische maanactiviteit (ongeveer 3,5 miljard jaar geleden).
De studie - die onlangs in het tijdschrift verscheen Astrobiologie onder de titel 'Was er een vroeg leefbaarheidsvenster voor de maan van de aarde?' - werd geproduceerd door Dirk Schulze-Makuch en Ian A. Crawford. Terwijl Schulze-Makucha hoogleraar astrofysica is aan de Washington State University (WSU) en de Technische Universiteit Berlijn (TUB), is Crawford hoogleraar planetaire wetenschap en astrobiologie aan het Birkbeck College, University of London.
Voor hun studie gebruikten Schulze-Makuch en Crawford de resultaten van verschillende recente ruimtemissies en analyses van maansteen- en bodemmonsters - waaruit bleek dat de maan niet zo droog is als eerder werd gedacht. Ze putten ook uit recente onderzoeken naar de producten van maanvulkanisme, die aangeven dat het maaninterieur meer water bevat dan eerder werd gedacht en dat de maanmantel misschien wel net zo vergelijkbaar waterrijk is als de bovenste mantel van de aarde.
Hieruit concludeerden ze dat de omstandigheden op het maanoppervlak voldoende waren om eenvoudige levensvormen gedurende twee perioden in het verleden te ondersteunen. De eerste was ongeveer 4 miljard jaar geleden, toen de maan zich begon te vormen uit een puinschijf veroorzaakt door een inslag tussen een Mars-groot object (genaamd Theia) en de aarde - ook bekend als. de Giant Impact Hypothesis. De tweede vond 3,5 miljard jaar geleden plaats toen de maan op het hoogtepunt van zijn vulkanische activiteit was.
In beide gevallen denken planeetwetenschappers dat de maan aanzienlijke hoeveelheden oververhitte vluchtige gassen uit haar interieur uitstootte, waaronder waterdamp. Deze ontgassing zou poelen met vloeibaar water op het maanoppervlak kunnen hebben gevormd en een atmosfeer die dicht genoeg was om het daar miljoenen jaren te houden. Er wordt ook aangenomen dat de vroege maan een eigen magnetisch veld had, dat levensvormen op het oppervlak zou hebben beschermd tegen dodelijke zonnestraling.
Zoals Schulze-Makuch in een recent interview met Astriobiology Magazine zei:
"Als vloeibaar water en een significante atmosfeer lange tijd op de vroege maan aanwezig zouden zijn, denken we dat het maanoppervlak op zijn minst tijdelijk bewoonbaar zou zijn geweest."
Het werk van Schulze-Makuch en Crawford is gebaseerd op gegevens van recente ruimtemissies en analyses van maansteen en bodemmonsters die aantonen dat de maan wateriger is dan wetenschappers hem toeschreven. Deze omvatten de eerste maanmissie van India, Chandrayaan I, die in 2009 een chemische en mineralogische kaart met hoge resolutie van het maanoppervlak creëerde, die de aanwezigheid van watermoleculen in de bodem bevestigde.
In datzelfde jaar, NASA's Lunar Crater Observation and Sensing Satellite (LCROSS) -missie stortte een rakettrap neer in de Cabeus-ruimte nabij de zuidpool van de maan en bevestigde het bewijs van water in de resulterende vuilpluim. En in 2013, de Lunar Reconnaissance Orbiter creëerde een gedetailleerde kaart van het zuidpoolgebied waarop overvloedige waterconcentraties te zien waren.
Bovendien hebben voortdurende onderzoeken van de maanstenen die door de Apollo-astronauten zijn geretourneerd en studies van vulkanische maanafzettingen sterk bewijs geleverd dat er een grote hoeveelheid water in de maanmantel is waarvan wordt aangenomen dat deze al heel vroeg in de formatie van de maan is afgezet. Wat betreft hoe het leven daar terecht is gekomen, dat blijft een open vraag.
Schulze-Makuch en Crawford geloven dat het misschien net zo is ontstaan als op aarde, maar dat het waarschijnlijker is dat het door meteorieten van de aarde is gehaald. In wezen geeft het vroegste bewijs voor leven op aarde aan dat cyanobacteriën 3,5 tot 3,8 miljard jaar geleden op onze planeet bestonden. Dit valt samen met het late zware bombardement, toen het zonnestelsel frequente en gigantische meteorietinslagen ervoer.
Dus in feite is het mogelijk dat grote inslagen delen van het aardoppervlak, die eenvoudige organismen zoals cyanobacteriën bevatten, zouden hebben afgevuurd. Deze brokjes hadden dan de maan kunnen bereiken en op het oppervlak kunnen landen, en deze bezaaid met fundamentele levensvormen die in staat zouden zijn geweest om in de maanomgeving te overleven. Zoals Schulze-Makuch zei:
'Het lijkt erop dat de maan op dit moment bewoonbaar was. Er zouden zelfs microben kunnen gedijen in waterpoelen op de maan tot het oppervlak droog en dood werd. '
Vooruitkijkend zijn er verschillende missies gepland om het maanoppervlak te verkennen. Deze omvatten India's Chandrayaan-2, een rover- en monsteranalyse-missie en die van China Chang'e 4 en Chang'e 5 rovers - die het zuidelijke poolgebied zullen verkennen en respectievelijk een voorbeeld-terugkeermissie zullen uitvoeren. NASA en Roscosmos zijn ook van plan de komende jaren meerdere missies naar de maan te sturen om de mineralogie, waterafzettingen en stralingsomgeving in kaart te brengen.
Sommige van deze missies kunnen mogelijk monsters verkrijgen van vulkanische afzettingen die overeenkomen met de periode van verhoogde vulkanische activiteit die 3,5 miljard jaar geleden plaatsvond voor tekenen van water en biomarkers. Ondertussen konden experimenten op aarde of aan boord van het ISS worden uitgevoerd om maanomgevingen te simuleren om te zien of micro-organismen zouden kunnen overleven onder de omstandigheden waarvan wordt voorspeld dat ze op dat moment bestaan.
Als dit lukt, kunnen deze voorbeeldmissies en experimenten erop wijzen dat de maan zelf ooit een bewoonbare omgeving was. En met de juiste vorm van geo-engineering (ook bekend als terraforming), kan het misschien ooit weer bewoonbaar worden!
