Diep van binnen is de maan een oude softie. Door computermodellen te vergelijken met gegevens van maansondes, beweren wetenschappers in China en Japan dat een laag rots nabij de kern van de maan bijzonder zacht is en misschien gedeeltelijk gesmolten, en de aarde is waarschijnlijk de oorzaak.
gerelateerde inhoud
- De maan werd gevormd in een smashup tussen de aarde en een bijna-tweeling
- Kijk vanuit de ruimte terwijl de maan rond de aarde draait
Onze beste theorie over de oorsprong van de maan zegt dat een babyplaneet ongeveer de grootte van Mars ongeveer 4, 4 miljard jaar geleden op de aarde sloeg. Puin van deze planetaire smashup vloeide samen om de maan te vormen. Terwijl de aarde nog steeds gedeeltelijk wordt verwarmd door restwarmte van haar magma-bal-oorsprong, had de veel kleinere maan redelijk snel moeten afkoelen en een koude, harde bol tot in de kern zijn geworden.
Maar sinds de dagen van het Apollo-programma hebben sondes van de binnenkant van de maan aanwijzingen gegeven dat het erin is geslaagd om langer warm en zacht te blijven dan mogelijk was geweest. Sommige opnames van gebeurtenissen die 'maanbevingen' worden genoemd, suggereerden dat seismische golven ergens door de maan door een laag gesmolten gesteente stroomden. Andere opnames van de maanbeving toonden deze gesmolten laag echter niet, waardoor een beetje een mysterie ontstond. Het probleem is dat het moeilijk genoeg is voor wetenschappers om te decoderen wat er diep in de aarde gebeurt, veel minder in de diepten van de verre maan. Wetenschappers hebben dus moeten werken met alle tools die ze kunnen krijgen, inclusief de seismische recorders uit het Apollo-tijdperk.
"Deze experimenten waren niet geoptimaliseerd om het diepe binnenland te bestuderen, en onderzoekers worden geprezen net zo goed te doen als zij hebben bij het plagen van informatie over diepe structuren, " zegt Maria Zuber, een geofysicus en maan-expert aan het Massachusetts Institute of Technology, die niet betrokken bij de laatste krant.
Verdere tekenen van warmte in de mantel van de maan zijn afkomstig van variërende experimenten, die lasers naar de maan vuren om te zien hoe lang het duurt voordat licht van reflectoren weerkaatst die daar tijdens maanmissies zijn geplaatst. Met deze techniek kunnen wetenschappers theorieën ontwikkelen over de innerlijke structuur van de maan door te kijken naar subtiele veranderingen in vorm en rotatiesnelheid in de tijd.
Tot nu toe is echter geen enkel model van de binnenkant van de maan een goede match geweest met de beschikbare gegevens. Dus Yuji Harada aan de China University of Geosciences in Wuhan en zijn collega's hebben de cijfers gekraakt en een nieuw model ontwikkeld met een discrete squishy regio waar de mantel van de maan haar kern ontmoet. Het team beschrijft de resultaten in een paper in juli in het tijdschrift Nature Geoscience .
Het concept van een kunstenaar van de interne structuur van de maan. (National Astronomical Observatory of Japan) "Wat ze laten zien is dat hun model de gegevens kan verklaren als er een gesmolten laag boven de kern-mantelgrens bestaat en als deze een lage viscositeit heeft", zegt Zuber. Ze wijst erop dat, op basis van de viscositeitsschattingen van het team, het grootste deel van de rots in deze zachte laag geen vloeibaar magma is, zoals het spul dat uit de vulkanen van de aarde sijpelt. “Hoewel de auteurs deze waarde 'laag' noemen, en in geologische zin, is het ongeveer 18 ordes van grootte stijver dan water, ” zegt ze.
Harada en zijn collega's vermoeden dat het duwen en trekken van de zwaartekracht van onze planeet het diepste deel van de mantel kneedt als een klodder stijve stopverf, warmte creëert die de kern isoleert en ook toasty houdt. "De laag met lage viscositeit speelt een rol als deken voor de koeling van de kern", schrijft het team in hun artikel.
De resultaten helpen ons niet alleen om in de moderne maan te kijken, ze moeten wetenschappers in staat stellen de evolutie van de maan sinds haar geboorte te traceren en beter te begrijpen hoe de aarde haar partner in de loop van de tijd heeft beïnvloed.
En volgens Zuber draagt het onderzoek zelfs bij aan bewijs dat de maanbol is verzadigd met meer water dan gedacht. "Het is een beetje een puzzel hoe de maan zo lang zo diep warm bleef", zegt Zuber. De aanwezigheid van water - in de vorm van gehydrateerde mineralen - zou het smeltpunt van maanrotsen verlagen, waardoor het centrum zacht blijft.
