Wetenschap
Afbeelding van de collectie van de Rusty Rock, 66095, op het maanoppervlak door de piloot van de maanmodule, Charlie Duke en commandant John Young. April 1972. Krediet:NASA
Volgens een nieuwe studie van onderzoekers van Scripps Institution of Oceanography aan de University of California San Diego is de maan waarschijnlijk erg droog in het binnenste. gepubliceerd op 21 augustus 2017 in de Proceedings van de National Academy of Sciences .
De kwestie van de vochtigheid van de maan is van belang omdat de hoeveelheid water en andere vluchtige (gemakkelijk verdampte) elementen en verbindingen aanwijzingen geven over de geschiedenis van de maan en hoe deze werd gevormd.
"Het was een grote vraag of de maan nat of droog is. Het lijkt misschien een triviaal iets, maar dit is eigenlijk heel belangrijk, " zei James Dag, een geochemicus bij Scripps Institution of Oceanography en de leidende auteur van de studie gefinancierd door het NASA Emerging Worlds-programma. "Als de maan droog is - zoals we de afgelopen 45 jaar hebben gedacht, sinds de Apollo-missies - het zou consistent zijn met de vorming van de maan in een soort catastrofale impactgebeurtenis die het heeft gevormd, ' zei Dag.
De resultaten in dit artikel suggereren dat toen de maan werd gevormd, het "zeer, heel, heet, ' zei Day. 'In wezen een oceaan van magma.'
Day en zijn co-auteurs denken dat het zo heet zou zijn geweest dat water, of andere verbindingen en elementen die vluchtig zijn onder omstandigheden op de maan, zoals zink, heel vroeg in de geschiedenis van de maan zou zijn verdampt.
Ze kwamen tot deze conclusie na analyse van fragmenten van de "Rusty Rock, " een steen die tijdens de Apollo 16-missie in 1972 van het maanoppervlak is verzameld.
Cross-gepolariseerd lichtbeeld (0,07 mm gezichtsveld) van een deel van het binnenste van de maan 'Rusty Rock' impact melt breccia. Grijze mineralen zijn plagioklaaskorrels en felgekleurde korrels zijn pyroxeenkorrels. Krediet:NASA
"Het is de enige steen van de maan die terugkwam met wat roest leek aan de buitenkant, ' zei Dag.
De implicaties van de Rusty Rock hebben wetenschappers lange tijd verbijsterd - water is een van de essentiële ingrediënten van roest, dus waar kan dat water vandaan komen? Sommigen speculeerden dat het water aards zou kunnen zijn, maar verdere tests toonden aan dat het gesteente en de roest van de maan waren.
De nieuwe chemische analyses die Day en zijn team op de Rusty Rock hebben toegepast, onthulden dat de samenstelling van de rots consistent is met het feit dat het uit een zeer droog binnenland komt.
"Het is een beetje een paradox, " zei Day. "Het is een natte rots die uit een zeer droog binnenste deel van de maan komt."
Day ontdekte dat de roest op de Rusty Rock vol zit met lichtere isotopen van zink, wat betekent dat het waarschijnlijk het product is van het zink dat condenseert op het oppervlak van de maan na verdamping tijdens de zinderende periode van de vorming van de maan.
"Zink is een vluchtig element, dus het gedraagt zich een beetje als water onder omstandigheden van maanvorming, " zei Day. "Het is zoiets als wolken die zich vormen vanuit de oceaan; de wolken zijn rijk aan lichte zuurstofisotopen, en de oceaan is rijk aan isotopen van zware zuurstof."
Close-up foto van metaalzouten of 'roest' op het oppervlak van 66095 -- de maan 'Rusty Rock'. Let op het uiterlijk van een korst onder de gekleurde zouten. 10x vergroting. NASA S72-48424. Krediet:NASA
Op dezelfde manier, hij zei, het binnenste van de maan moet verrijkt zijn in de zware isotopen en zijn uitgeput in de lichte isotopen en vluchtige elementen. Betekenis:droog.
"Ik denk dat de Rusty Rock lange tijd werd gezien als een soort vreemde curiositeit, maar in werkelijkheid, het vertelt ons iets heel belangrijks over het binnenste van de maan, " zei Day. "Deze stenen zijn de geschenken die blijven geven, want elke keer dat je een nieuwe techniek gebruikt, deze oude rotsen die werden verzameld door Buzz Aldrin, Neil Armstrong, Charlie Hertog, Jan Jong, en de Apollo-astronautenpioniers, krijg je deze prachtige inzichten."
Maar de inzichten die Day van het ene maanartefact heeft gekregen, zijn in tegenspraak met recent gepubliceerde resultaten van een ander. In een paper gepubliceerd op 24 juli, 2017 in Natuur Geowetenschappen, wetenschappers van Brown University analyseerden glasafzettingen op het oppervlak van de maan en concludeerden dat de aanwezigheid van water in deze afzettingen suggereert dat het binnenste van de maan eigenlijk nat is.
Maar Day is sceptisch over deze resultaten.
"Hun studie zegt dat alle afzettingen van glasparels op het maanoppervlak 'nat, ' wat een geweldige observatie is. Echter, ze kunnen het mechanisme van hun vorming niet ophelderen, " hij zei.
Een van de promovendi van Day, Carrie McIntosh, doet momenteel haar eigen werk aan de glaskralen en de samenstelling van de afzettingen.
"Daar gaan we nu naar toe, " zei Day. "Het lijkt de logische volgende stap om te proberen dit probleem op te lossen."
Metaalatomen verliezen een deel van hun valentie-elektronen door een proces genaamd oxidatie, wat resulteert in een grote verscheidenheid aan ionische verbindin
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com