De grootste en oudste inslagkrater van de maan heeft waarschijnlijk geen mineralen van onder de maankorst op het oppervlak, wat een theorie compliceert dat een oude enorme impactgebeurtenis de maankorst doorboorde tijdens de vorming van de krater, een nieuwe studie vindt.

Een eerder dit jaar gepubliceerde studie analyseerde de manier waarop maanmaterialen licht reflecteren om te bepalen dat een bekkenvormende impact die een oude massieve krater vormde, het Zuidpool-Aitken-bekken, veroorzaakte mineralen van diep in de mantel van de maan om het oppervlak van de maan te scheuren. Als mantelmaterialen door de maankorst braken, het bestuderen ervan zou belangrijke aanwijzingen kunnen opleveren over de geschiedenis van de maan.

Nutsvoorzieningen, nieuw onderzoek in het AGU-tijdschrift Geofysische onderzoeksbrieven dezelfde gegevens opnieuw onderzocht, overgenomen door de rover van het Chinese ruimtevaartuig Chang'E 4, die in januari 2019 in de krater landde. Uit de nieuwe studie blijkt dat de korst van de krater voornamelijk bestaat uit een veel voorkomend mineraal in de maankorst dat in eerdere analyses niet is gedetecteerd. De nieuwe resultaten suggereren dat de bekkenbodem mogelijk geen blootgesteld maanmantelmateriaal heeft, zoals eerder gemeld.

"We zien de mantelmaterialen op de landingsplaats niet zoals verwacht, " zei Hao Zhang, een planetaire wetenschapper aan de China University of Geosciences, Wuhan, China, en een co-auteur van de nieuwe studie.

De nieuwe studie compliceert theorieën over hoe de oudste, grootste krater op de maan gevormd, toe te voegen aan de hoeveelheid kennis over de geschiedenis van de maan.

Datering van het Zuidpool-Aitken-bekken

Het Zuidpool-Aitken-bekken wordt beschouwd als een van de grootste kraters in het zonnestelsel en de oudste op de maan. Het bassin is 2, 500 kilometer (1, 553 mijl) in diameter en loopt ongeveer 13 kilometer (8 mijl) diep. Het bassin bevindt zich aan de andere kant van de maan, het raadselachtige gebied dat van de aarde af is gericht. Het was onaangeroerd tot de landing van Chang'E 4 in de krater in januari 2019.

Hoewel wetenschappers de leeftijd van het bassin nog niet radiometrisch hebben gedateerd, sommige schattingen plaatsen de vorming ervan op 4,2 miljard jaar geleden.

Wetenschappers theoretiseerden dat de Zuidpool-Aitken bekken-vormende gebeurtenis de maankorst scheurde, vanwege hoe diep het bassin vandaag is. Topografische kaarten van de korst schatten dat de korst zich slechts 30 kilometer (19 mijl) onder de krater uitstrekt, terwijl de rest van de maankorst gemiddeld 40 kilometer (25 mijl) dik is.

De maan was ooit bedekt met oceanen van gesmolten magma. Overuren, deze gekoeld en gescheiden in korst- en mantellagen onderscheiden door vele kenmerken, inclusief hun minerale samenstelling. Clinopyroxeen, orthopyroxeen, en olivijn zijn allemaal mineralen die verband houden met de mantel van de maan. Ze verschijnen af ​​en toe op het oppervlak van de maan, maar grote concentraties ervan in een regio kunnen erop wijzen dat de mantel ooit de korst heeft doorboord.

De samenstelling van de korst testen

Spectroscopie is de studie van hoe materie interageert met licht. Mineralen absorberen specifieke golflengten van licht en kleur, waardoor ze unieke handtekeningen krijgen. Astrofysici voeren verschillende soorten spectroscopie uit om de samenstelling en concentratie van verschillende materialen op planetaire lichamen en hun regio's te bepalen, op basis van deze unieke handtekeningen.

Eerder onderzoek gepubliceerd in mei in het tijdschrift Natuur gevonden concentraties van clinopyroxeen, orthopyroxeen, en olivijn in de krater - hoeveelheden die hoog genoeg zijn om de theorie te bevestigen dat de mantel ooit de korst had doorbroken. De Natuur studie analyseerde spectroscopische bodemgegevens van Chang'E 4 en verwerkte de gegevens met behulp van een reeks functies. Dit proces stelde hen in staat om het wiskundig best passende mineraal te identificeren voor elk van de spectra-samenstellingen.

Zhang en zijn collega's analyseerden ook spectroscopische gegevens die waren verkregen door instrumenten op de rover van Chang'E 4 nadat het ruimtevaartuig in de krater was geland. Ze gebruikten een techniek die de gedocumenteerde reflecties van licht en kleur van het maanoppervlak vergeleek met een database van bekende mineralen. De database hield rekening met de deeltjesgrootte van mineralen, de manier waarop de mineralen omgaan met licht, en hoe ze reageren op verwering in de ruimte - veranderingen in het bodemoppervlak veroorzaakt door zonnewindstraling en bombardement van kleine deeltjes die het oppervlak van de maan ervaart.

Door dit andere proces konden de onderzoekers de hoeveelheid plagioklaas in de krater detecteren en meten. Plagioklaas is een mineraal gemaakt van afkoelende lava. Het is ook een van de meest voorkomende rotsen op het oppervlak van de maan. De resultaten toonden aan dat plagioklaas 56-72% van de samenstelling van de krater uitmaakte, waardoor het de meerderheid mineraal. De hoge concentratie plagioklaas suggereert dat de maankorst niet is doorboord door een oude inslag.

De nieuwe studie wees ook uit dat de landingsplaats op de krater concentraties had van 9-28% orthopyroxeen, 4-19% clinopyroxeen, en 2-12% olivijn. Hoewel de drie mineralen zich in het bassin bevinden, ze zijn niet aanwezig in hoeveelheden die hoog genoeg zijn om een ​​impactgebeurtenis te bewijzen zodra de korst is gebroken, volgens de auteurs van de studie.

De nieuwe studie bemoeilijkt de zekerheid van eerdere bevindingen en wijst op de noodzaak van verder onderzoek naar het maanoppervlak aan de andere kant, volgens Zhang.

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan AGU Blogs (http://blogs.agu.org), een gemeenschap van blogs over aarde en ruimtewetenschap, georganiseerd door de American Geophysical Union. Lees hier het originele verhaal.