science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Hogere metaalconcentratie in Moons-kraters geeft nieuwe inzichten over de oorsprong ervan

Uitzicht op maanlidmaat, met Earth on the Horizon Credit:NASA Apollo 11 Mission Image

Het leven op aarde zou niet mogelijk zijn zonder de maan; het houdt de rotatie-as van onze planeet stabiel, die de seizoenen beheerst en ons klimaat reguleert. Echter, er is veel discussie geweest over hoe de maan werd gevormd. De populaire hypothese stelt dat de maan werd gevormd door een lichaam ter grootte van Mars dat in botsing kwam met de bovenkorst van de aarde, die arm is aan metalen. Maar nieuw onderzoek suggereert dat de ondergrond van de maan meer metaal bevat dan eerder werd gedacht, nieuwe inzichten die ons begrip van dat proces zouden kunnen uitdagen.

Vandaag, een studie gepubliceerd in Aardse en planetaire wetenschapsbrieven werpt nieuw licht op de samenstelling van het stof op de bodem van de kraters van de maan. Onder leiding van Essam Heggy, onderzoekswetenschapper van elektrische en computertechniek aan de USC Viterbi School of Engineering, en mede-onderzoeker van het Mini-RF-instrument aan boord van NASA Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), de teamleden van het Miniature Radio Frequency (Mini-RF) instrument op de Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) missie gebruikten radar om dit fijne stof in beeld te brengen en te karakteriseren. De onderzoekers concludeerden dat de ondergrond van de maan mogelijk rijker is aan metalen (d.w.z. Fe- en Ti-oxiden) dan wetenschappers hadden gedacht.

Volgens de onderzoekers is het fijne stof op de bodem van de kraters van de maan is in feite uitgestoten materiaal dat tijdens meteoorinslagen van onder het oppervlak van de maan wordt gestuwd. Bij het vergelijken van het metaalgehalte op de bodem van grotere en diepere kraters met dat van de kleinere en ondiepere, het team vond hogere metaalconcentraties in de diepere kraters.

Wat heeft een verandering in de aanwezigheid van metalen in de ondergrond te maken met ons begrip van de maan? De traditionele hypothese is dat er ongeveer 4,5 miljard jaar geleden een botsing plaatsvond tussen de aarde en een protoplaneet ter grootte van Mars (genaamd Theia). De meeste wetenschappers geloven dat die botsing een groot deel van de metaalarme bovenkorst van de aarde in een baan om de aarde heeft geschoten. uiteindelijk de maan vormen.

Een raadselachtig aspect van deze theorie van de vorming van de maan, is geweest dat de maan een hogere concentratie ijzeroxiden heeft dan de aarde - een feit dat wetenschappers goed kennen. Dit specifieke onderzoek draagt ​​bij aan het veld doordat het inzichten verschaft over een deel van de maan dat niet vaak is bestudeerd en stelt dat er een nog hogere metaalconcentratie dieper onder het oppervlak kan bestaan. Het is mogelijk, zeggen de onderzoekers dat de discrepantie tussen de hoeveelheid ijzer op de aardkorst en de maan zelfs groter zou kunnen zijn dan wetenschappers dachten, wat het huidige begrip van hoe de maan werd gevormd in twijfel trekt.

Het feit dat onze maan rijker zou kunnen zijn aan metalen dan de aarde, daagt het idee uit dat het delen van de aardmantel en aardkorst waren die in een baan om de aarde werden geschoten. Een grotere concentratie van metaalafzettingen kan betekenen dat andere hypothesen over de vorming van de maan moeten worden onderzocht. Het is mogelijk dat de botsing met Theia meer verwoestend was voor onze vroege aarde, met veel diepere secties die in een baan om de aarde worden gelanceerd, of dat de botsing had kunnen plaatsvinden toen de aarde nog jong was en bedekt was door een magma-oceaan. Alternatief, meer metaal zou kunnen wijzen op een gecompliceerde afkoeling van een vroeg gesmolten maanoppervlak, zoals gesuggereerd door verschillende wetenschappers.

Volgens Heggy "Door ons begrip te verbeteren van hoeveel metaal de ondergrond van de maan eigenlijk heeft, wetenschappers kunnen de ambiguïteiten over hoe het is gevormd, inperken, hoe het evolueert en hoe het bijdraagt ​​aan het behoud van de bewoonbaarheid op aarde." Hij voegde er verder aan toe:"Ons zonnestelsel alleen al heeft meer dan 200 manen - het begrijpen van de cruciale rol die deze manen spelen in de vorming en evolutie van de planeten waar ze omheen draaien, kan ons diepere inzichten geven in hoe en waar levensomstandigheden buiten de aarde zouden kunnen ontstaan ​​en hoe het eruit zou kunnen zien."

Wes Patterson van de Planetary Exploration Group (SRE), Space Exploration Sector (SES) aan het Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, wie is de hoofdonderzoeker van het project voor Mini-RF en een co-auteur van de studie, toegevoegd, "De LRO-missie en zijn radarbeeldcamera Mini-RF blijven ons verrassen met nieuwe inzichten in de oorsprong en complexiteit van onze naaste buur."

Het team is van plan door te gaan met het uitvoeren van aanvullende radarwaarnemingen van meer kraterbodems met het Mini-RF-experiment om de eerste bevindingen van het gepubliceerde onderzoek te verifiëren.