Een team van materiaalwetenschappers van het Songshan Lake Materials Laboratory heeft, in samenwerking met collega's van de China Academy of Space Technology en de Chinese Academy of Sciences, allemaal in China, ontdekt dat miljarden jaren blootstelling aan straling glas op de maan harder heeft gemaakt.

In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Science Advances De groep beschrijft hoe ze monsters van maanregoliet hebben getest die door de Chinese maanlander Chang'e-5 naar de aarde zijn gebracht en vervolgens de monsters hebben behandeld om ze te verjongen voor vergelijkingsdoeleinden.

Mensen maken al ongeveer 4000 jaar glas; de natuur daarentegen doet het al miljarden jaren. Bij deze nieuwe poging bestudeerde het onderzoeksteam glas dat op natuurlijke wijze op de maan is gemaakt door inslaande meteoroïden en het smelten van maanregoliet, waarvan sommige miljarden jaren oud zijn.

Eerder onderzoek heeft aangetoond dat het oppervlak van de maan bezaaid is met kleine stukjes glas, die allemaal zijn blootgesteld aan kosmische straling en straling van de zon. Bij deze nieuwe poging wilde het onderzoeksteam weten wat voor impact een dergelijk bombardement heeft gehad op het maanglas.

Om daar achter te komen, hebben de onderzoekers vijf heel kleine stukjes glas verkregen die zijn meegebracht door de Chang'e-5-maanlander. Elk stukje was niet groter dan de breedte van een mensenhaar. Ze werden allemaal bestudeerd met behulp van een transmissie-elektronenmicroscoop, waardoor het team een ​​beeld kreeg van de structuur ervan. Ze persten ook elk monster uit om te zien hoe ze op geweld reageerden. Beide onderzoeksmethoden gaven de onderzoekers een basislijn om meer te leren over de manier waarop veroudering de stukjes glas heeft beïnvloed.

Het onderzoeksteam onderwierp vervolgens elk van de glasmonsters gedurende ongeveer vijf minuten aan extreme hitte:650°C. Zo'n hittebehandeling was net voldoende om het glas te laten smelten, een behandeling waarvan de onderzoekers suggereren dat deze de monsters terugbracht naar hun oorspronkelijke vorm. Hierdoor konden de onderzoekers de oorspronkelijke vorm van het glas vergelijken met hun huidige staat, waardoor ze konden zien wat miljarden jaren straling met hen hadden gedaan.

Bij het bekijken van de verschillen ontdekte het onderzoeksteam grote veranderingen in de modulus van Young, die test hoeveel kracht een materiaal kan verdragen voordat het vervormd raakt. Ze vonden veranderingen van maar liefst 70%. Ze ontdekten ook dat het stralingsbombardement het glas harder had gemaakt.

Meer informatie: Ziqiang Chen et al, Verouderingseffecten van maanglazen op geologische tijdschalen, Wetenschappelijke vooruitgang (2023). DOI:10.1126/sciadv.adi6086

Journaalinformatie: Wetenschappelijke vooruitgang

© 2023 Science X Netwerk