De ontdekking van ijsafzettingen in kraters verspreid over de zuidpool van de maan heeft ertoe bijgedragen dat de belangstelling voor het verkennen van het maanoppervlak opnieuw is toegenomen. maar niemand weet precies wanneer of hoe dat ijs daar is gekomen. Een nieuwe studie gepubliceerd in het tijdschrift Icarus suggereert dat hoewel de meeste van die afzettingen waarschijnlijk miljarden jaren oud zijn, sommige kunnen veel recenter zijn.

Ariël Deutsch, een afgestudeerde student aan de Brown University's Department of Earth, Environmental and Planetary Sciences en de hoofdauteur van de studie, zegt dat het inperken van de ouderdom van de afzettingen belangrijk is, zowel voor de basiswetenschap als voor toekomstige maanverkenners die van dat ijs gebruik zouden kunnen maken voor brandstof en andere doeleinden.

"De ouderdom van deze afzettingen kan ons mogelijk iets vertellen over de oorsprong van het ijs, die ons helpt de bronnen en distributie van water in het binnenste zonnestelsel te begrijpen, " zei Deutsch. "Voor verkenningsdoeleinden, we moeten de laterale en verticale distributies van deze deposito's begrijpen om erachter te komen hoe we er het beste toegang toe kunnen krijgen. Deze distributies evolueren met de tijd, dus een idee hebben van de leeftijd is belangrijk."

Voor de studie, Deutsch werkte samen met Jim Head, een professor aan Brown, en Gregory Neumann van het NASA Goddard Space Flight Center. Met behulp van gegevens van NASA's Lunar Reconnaissance Orbiter, die sinds 2009 om de maan draait de onderzoekers keken naar de ouderdom van de grote kraters waarin aanwijzingen voor ijsafzettingen op de zuidpool werden gevonden. Tot op heden de kraters, onderzoekers tellen het aantal kleinere kraters dat zich in de grotere heeft gevormd. Wetenschappers hebben bij benadering een idee van het tempo van de effecten in de loop van de tijd, dus het tellen van kraters kan helpen de leeftijden van terreinen vast te stellen.

Het merendeel van de gerapporteerde ijsafzettingen wordt gevonden in grote kraters die ongeveer 3,1 miljard jaar of langer geleden zijn gevormd. de studie gevonden. Aangezien het ijs niet ouder kan zijn dan de krater, dat geeft een bovengrens aan de leeftijd van het ijs. Alleen omdat de krater oud is, wil nog niet zeggen dat het ijs erin ook zo oud is, zeggen de onderzoekers, maar in dit geval is er reden om aan te nemen dat het ijs inderdaad oud is. De afzettingen hebben een fragmentarische verdeling over kratervloeren, wat suggereert dat het ijs gedurende een lange periode is gehavend door inslagen van micrometeoriet en ander puin.

Als die gerapporteerde ijsafzettingen inderdaad oud zijn, die aanzienlijke gevolgen kunnen hebben in termen van exploratie en potentieel gebruik van hulpbronnen, zeggen de onderzoekers.

"Er zijn modellen geweest van bombardementen die door de tijd heen laten zien dat ijs zich begint te concentreren met de diepte, " zei Deutsch. "Dus als je een oude oppervlaktelaag hebt, daaronder zou je meer verwachten."

Terwijl het meeste ijs zich in de oude kraters bevond, de onderzoekers vonden ook bewijs voor ijs in kleinere kraters die, te oordelen naar hun scherpe, goed gedefinieerde functies, lijken vrij vers te zijn. Dat suggereert dat sommige afzettingen op de zuidpool daar relatief recent zijn terechtgekomen.

"Dat was een verrassing, "Zei Deutsch. "Er waren nog niet eerder waarnemingen van ijs in jongere koudevallen geweest."

Als er inderdaad afzettingen zijn van verschillende leeftijden, zeggen de onderzoekers, dat suggereert dat ze ook verschillende bronnen kunnen hebben. Ouder ijs kan afkomstig zijn van watervoerende kometen en asteroïden die op het oppervlak inslaan, of door vulkanische activiteit die water uit de diepte van de maan trok. Maar er zijn de laatste tijd niet veel grote watervoerende botslichamen, en men denkt dat vulkanisme meer dan een miljard jaar geleden op de maan is gestopt. Dus voor recentere ijsafzettingen zouden verschillende bronnen nodig zijn - misschien bombardement van micrometeorieten ter grootte van een erwt of implantatie door zonnewind.

De beste manier om er zeker van te zijn, zeggen de onderzoekers, is om ruimtevaartuigen daarheen te sturen om wat monsters te krijgen. En dat lijkt in het verschiet te liggen. NASA's Artemis-programma heeft tot doel mensen tegen 2024 op de maan te zetten, en is van plan om in de tussentijd talloze voorlopermissies met robotruimtevaartuigen te vliegen. Hoofd, een studie co-auteur en Deutsch's Ph.D. adviseur, zegt dat studies zoals deze zullen helpen om die toekomstige missies vorm te geven.

"Als we erover nadenken om mensen terug naar de maan te sturen voor langetermijnonderzoek, we moeten weten op welke middelen we kunnen rekenen, en we weten het momenteel niet, Head zei. "Studies zoals deze helpen ons voorspellingen te doen over waar we heen moeten om die vragen te beantwoorden."