science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Lang vermoedde theorie over de maan houdt stand

Foto van maanmeteoriet NWA 2727. Credit:Masahiro Kayama, Tohoku-universiteit

Een team van Japanse wetenschappers onder leiding van Masahiro Kayama van het Frontier Research Institute for Interdisciplinary Sciences van Tohoku University, heeft een mineraal ontdekt dat bekend staat als moganiet in een maanmeteoriet gevonden in een hete woestijn in Noordwest-Afrika.

Dit is belangrijk omdat moganiet een mineraal is dat water nodig heeft om zich te vormen, het versterken van het geloof dat er water op de maan bestaat.

"Moganiet is een kristal van siliciumdioxide en lijkt op kwarts. Het vormt zich op aarde als een neerslag wanneer alkalisch water inclusief SiO2 onder hoge druk wordt verdampt, "zegt Kayama. "Het bestaan ​​van moganiet impliceert sterk dat er wateractiviteit is op de maan."

Kayama en zijn team analyseerden 13 van de maanmeteorieten met behulp van geavanceerde methoden om de chemische samenstelling en structuren van hun mineralen te bepalen. Deze omvatten elektronenmicroscopie voor hoge vergroting, en micro-Raman-spectroscopie om de structuur van de mineralen te bepalen op basis van hun atomaire vibratie.

Moganiet werd gevonden in slechts één van die 13 monsters, bevestiging van de theorie van het team dat het niet in de Afrikaanse woestijn kon zijn gevormd. "Als aardse verwering moganiet had geproduceerd in de maanmeteoriet, er zou moganiet aanwezig moeten zijn in alle monsters die rond dezelfde tijd op aarde zijn gevallen. Maar dit was niet het geval, ' zegt Kaya.

Doorsnedefoto van maanmeteoriet NWA 2727. Credit:Masahiro Kayama, Tohoku-universiteit

Hij voegt eraan toe dat een deel van het moganiet was veranderd in de hogedruk SiO2-mineralen stishoviet en coesiet, waarvan hij denkt dat het hoogstwaarschijnlijk is gevormd door zware botsingen op de maan

Dit is de eerste keer dat moganiet is gedetecteerd in maangesteenten. De onderzoekers zeggen dat de meteorieten waarschijnlijk afkomstig zijn uit een gebied van de maan genaamd Procellarum Terrane, en dat het moganiet werd gevormd door het proces van waterverdamping in sterk zonlicht. Kayama's werktheorie is dat dieper onder het maanoppervlak, beschermd tegen de zon, kristallen van waterijs kunnen overvloedig zijn.

In recente jaren, ruimtemissies hebben bewijs gevonden van maanwater of ijs geconcentreerd op de polen waar het zonlicht onder een zeer kleine hoek verschijnt, wat leidt tot zakken met koude vallen. Dit is de eerste keer, echter, dat de wetenschappers bewijs hebben gevonden van overvloedig waterijs in de maanondergrond op middelste en lagere breedtegraden.

Kayama's team schat dat de ophoping van water in de maanbodem ongeveer 0,6 gewichtsprocent is. Als ze gelijk hebben, toekomstige maanverkenners zouden gemakkelijker toegang hebben tot de bron, wat de kansen aanzienlijk zou vergroten dat de maan menselijke nederzettingen en infrastructuur herbergt, en het ondersteunen van een verscheidenheid aan industrieën in de komende decennia.

Schematische voorstelling van de geschiedenis van de precipitatie van moganiet en ondergronds H2O-ijs op de maan. Krediet:M. Sasaoka, SASAMI-GEO-WETENSCHAP

JAXA, het Japan Aerospace Exploration Agency, zou twee toekomstige missies overwegen:een landingsmissie op de maan over vijf jaar om waterbronnen te zoeken en een voorbeeld van een terugkeermissie vanaf de andere kant van de maan over tien jaar.

Naast het testen op water in andere gevonden silicamineralen, Kayama en zijn team zijn ook van plan om water van zonnewind naar de regolietbodems en vulkaanuitbarstingen van de maanmantel te bestuderen. "Zonnewind-geïnduceerd water kan ons nieuw inzicht geven in de geschiedenis van zonneactiviteit, en vulkanisch water geeft ons informatie over de maanevolutie samen met water, " zegt Kaya, over het volgende project van zijn lab. "Het is allemaal heel spannend."