Het is verbazingwekkend wat een verschil een beetje water kan maken. De maan ontstond tussen ongeveer 4,4 en 4,5 miljard jaar geleden toen een object in botsing kwam met de zich nog steeds vormende proto-aarde. Deze inslag creëerde een hete en gedeeltelijk verdampte schijf van materiaal die rond de babyplaneet draaide, uiteindelijk afkoelen en aangroeien in de maan.

Voor jaren, wetenschappers dachten dat in de nasleep van de botsing waterstof dissocieerde van watermoleculen en it en andere elementen met lage kooktemperaturen, zogenaamde "vluchtige elementen, " ontsnapte van de schijf en ging verloren in de ruimte. Dit zou leiden tot een droge en vluchtige maan, uitgeput door elementen, die consistent leek te zijn met eerdere analyses van maanmonsters.

Maar lopend onderzoek naar de chemie van de maan onthult dat het natter kan zijn dan aanvankelijk werd gedacht, wat vragen oproept over sommige aspecten van dit oorsprongsverhaal.

"Dit is nog steeds een gebied van actief onderzoek, dus er is veel dat wetenschappers, inclusief onze stafwetenschapper Erik Hauri van het Department of Terrestrial Magnetism, evenals vele andere Carnegie-collega's en alumni, zijn aan het uitzoeken hoeveel water er in de maan is. Dit is een zeer belangrijke en uitdagende vraag om te beantwoorden, aangezien we beperkte kennis hebben over de geschiedenis en verspreiding van maanwater, " legde Carnegie's Miki Nakajima uit, die, samen met Dave Stevenson van Caltech, uiteengezet om te bepalen of de heersende theorieën over maanvorming moesten worden aangepast om rekening te houden met de meer recente hogere schattingen van het maanwatergehalte.

Het werk is uitgegeven door Aardse en planetaire wetenschapsbrieven .

Ze creëerden gedetailleerde modellen om te bepalen of bestaande theorieën over de maanvormende botsing een natte maan zouden kunnen verklaren die nog steeds is uitgeput in andere vluchtige elementen zoals kalium en natrium.

Ze modelleerden verschillende temperatuuromstandigheden en waterhoeveelheden van de maanvormende schijf. Bij hogere temperaturen, hun schijf werd gedomineerd door silicaatdamp, die afkomstig waren van verdamping van de mantels van zowel de proto-aarde als het botslichaam, met een relatief kleine hoeveelheid waterstof gedissocieerd van water. Bij lagere temperaturen, hun schijf werd gedomineerd door water, waaruit waterstof niet dissociëren onder dit temperatuurbereik, waardoor het ontsnappingsmechanisme erg inefficiënt is.

"Het goede nieuws is dat onze modellen laten zien dat waarnemingen van een natte maan niet onverenigbaar zijn met een gigantische impactoorsprong, ' legde Nakajima uit.

Echter, het betekent ook dat wetenschappers andere verklaringen moeten bedenken waarom de maan geen kalium meer heeft, natrium, en andere vluchtige elementen. Er zijn andere mogelijkheden, zoals de vluchtige elementen in de schijf die op aarde vallen in plaats van te ontsnappen of deel uit te maken van de formatie van de maan. Of mogelijk maakten ze deel uit van de maan toen deze voor het eerst aangroeide van de schijf na de botsing, maar later verloren ging.