1,97 miljard jaar geleden stroomde er nog steeds lava op het oppervlak van de maan. Dat blijkt uit stenen die de Chinese maanmissie Chang’e-5 heeft meegebracht. Maar dat creëert een nieuw mysterie: de maan had op dat moment al twee miljard jaar koud moeten zijn. Wat verklaart de later dan verwachte vulkanische activiteit? Voorlopig is dat een mysterie.
Chang’e-5 was een onbemande missie die in december 2020 op de nabije kant van de maan (de naar de aarde gerichte kant) landde. De missie bracht 1,7 kilogram maangesteente terug naar de aarde – de eerste monsters verzameld van de maan sinds de Luna 24 missie van de Sovjet-Unie in 1976.
Een van de doelen van de Chang’e-5-missie was om bewijs te vinden van enkele van de jongste vulkaanuitbarstingen op de maan. Hoewel wetenschappers eerder vulkanische gesteenten van deze leeftijd op de maan hebben kunnen voorspellen door het aantal inslagkraters op het maanoppervlak te bestuderen, was het onmogelijk om dit te bevestigen zonder monsters te hebben om te onderzoeken.
Dat kon nu wel. Chinese wetenschappers zochten handmatig verschillende kleine fragmenten van basalt (een vulkanisch gesteente) uit, ongeveer 2 millimeter groot, voor onderzoek. Daaruit bleek effectief een uitbarstingstijd van 1,97 miljard jaar geleden, een miljard jaar jonger dan enige eerder gedateerde basaltlava van de maan.
Een nieuw mysterie
Er vonden veel vulkaanuitbarstingen plaats op het oppervlak van de maan tijdens haar geologische geschiedenis, waarbij grote lagen basaltgesteente werden gevormd. Deze kunnen worden gezien als donkere vlekken op de maan. Maar de meeste vulkanische activiteit vond plaats tussen 3 en 4 miljard jaar geleden. Planetaire wetenschappers hebben dit bevestigd door basalt uit de Apollo- en Luna-steencollecties te dateren, evenals meteorieten die afkomstig zijn van de maan. Tot nu toe waren jongere vulkanische gesteenten, voorspeld door kratertellingsstudies, echter ongrijpbaar gebleven.
Om vulkaanuitbarstingen te laten plaatsvinden, is warmte nodig aan de binnenkant van een planeet om het gesmolten materiaal te genereren. Voor een planeet ter grootte van de maan wordt aangenomen dat deze warmte al lang voor deze uitbarstingen 2 miljard jaar geleden verloren zou zijn gegaan.
Een aantal theorieën
De vraag is dus nu hoe een klein rotsachtig planetair lichaam zoals de maan voldoende inwendige warmte heeft kunnen vasthouden om vulkaanuitbarstingen te blijven produceren, 2,5 miljard jaar nadat ze 4,5 miljard jaar geleden werd gevormd.
Hoewel wetenschappers eerder hebben gesuggereerd dat hoge concentraties radioactieve elementen in het binnenste van de maan rotsachtig materiaal in de maan zouden kunnen doen smelten, geven de samenstellingen van deze monsters aan dat dit in dit geval niet de drijvende kracht was.
Het valt nog te bezien of zogenaamde tidal heating (getijdenverwarming) een rol zou kunnen hebben gespeeld, waarbij warmte werd gegenereerd in het binnenste van de maan als gevolg van de zwaartekracht tussen de maan, aarde en zon.
Een andere uitleg is dat een uniek aspect van de mantelsamenstelling van de maan kan hebben geleid tot een lagere smelttemperatuur, wat verklaart hoe het gesmolten materiaal is gevormd.
Lees ook:
(kg)