Voorstelling van de inslag van een meteoriet op de maan.
© Dan DurdaFIAAA

Inslagen van enorme meteorieten vormden een deel van de maankorst

Nieuw onderzoek heeft uitgewezen dat destructieve gebeurtenissen van het soort dat meestal geassocieerd wordt met het uitsterven van de meeste dinosaurussen, bijgedragen kunnen hebben aan de vorming van het oppervlak van de maan. Onderzoekers hebben ontdekt dat de vorming van oude rotsen op de maan direct gelinkt kan zijn aan grootschalige inslagen van meteorieten.  

Het internationale team van onderzoekers onder leiding van het Royal Ontario Museum heeft een nieuw onderzoek uitgevoerd op een unieke rots die meegebracht werd van de maan door de NASA-astronauten van de Apollo 17-missie uit 1972.

Ze ontdekten dat de rots mineralogische aanwijzingen bevat voor het feit dat ze gevormd is bij ongelooflijk hoge temperaturen - meer dan 2.300 graden Celsius -, die enkel bereikt kunnen worden door het smelten van de buitenste laag van een hemellichaam door een zware inslag. 

De onderzoekers vonden aanwijzingen dat de rots in het verleden zirkonia bevat heeft. Zirkonia is de kubisch kristallijne vorm van zirkoniumdioxide en deze minerale fase van de verbinding wordt vaak gebruikt als een goedkoper, kunstmatig substituut voor diamant in juwelen. 

Die fase wordt alleen gevormd in rotsen die verhit worden tot boven 2.300 graden, en hoewel het zirkoniakristal intussen teruggevallen is tot een meer stabiele fase, het mineraal dat bekend staat als baddeleyiet, heeft het karakteristieke aanwijzingen behouden voor een hoge-temperatuur-structuur.  

Terwijl ze de structuur van het kristal bekeken, bepaalden de onderzoekers ook de ouderdom van het korreltje en het bleek dat het baddeleyiet meer dan 4,3 miljard jaar geleden gevormd werd. Dat de betekent dat de hoge-temperatuur kubische zirkonia fase nog daarvoor gevormd moet zijn, wat doet veronderstellen dat de grote inslagen cruciaal geweest zijn voor het vormen van nieuwe rotsen op de jonge maan. 

Een met stikstof gevulde kast in het Lyndon B. Johnson Space Center in Houston waarin verschillende rotsen liggen die door de Apollo 15, 16 en 17-missies zijn meegebracht van de maan..
Copyright 2019 The Associated Press. All rights reserved.

Mengen van lagen

50 jaar geleden, toen de eerste stalen teruggebracht werden van het maanoppervlak, stelden onderzoekers zich vragen over hoe de rotsen van de maankorst gevormd waren.

Zelfs nu blijft een cruciale vraag onbeantwoord: hoe hebben de binnenste en de buitenste lagen van de maan zich met elkaar vermengd nadat de maan gevormd werd? Dit nieuwe onderzoek suggereert dat grote inslagen meer dan 4 miljard jaar geleden deze vermenging kunnen hebben aangedreven, met als resultaat de complexe verscheidenheid aan rotsen die we zien op het oppervlak van de maan. 

"Rotsen op de aarde worden constant gerecycleerd, maar de maan vertoont geen platentektoniek of vulkanisme, wat toelaat dat oudere rotsen bewaard blijven", zei doctor Lee White, een postdoctoraal onderzoeker aan het ROM en de corresponderende auteur van de nieuwe studie. "Door de maan te bestuderen, kunnen we de vroegste geschiedenis van onze planeet beter begrijpen. Als grote super-verhitte inslagen rotsen gecreëerd hebben op de maan, vond hetzelfde proces waarschijnlijk ook hier op aarde plaats."

 "Toen ik voor het eerst naar deze rots keek, was ik verbaasd door hoe anders de mineralen er uitzagen in vergelijking met andere stalen van Apollo 17", zei doctor Anna Cernok, ook een postdoctoraal onderzoeker aan het ROM en een van de auteurs van de studie. 

"Hoewel het kleiner is dan een millimeter, was de korrel baddeleyiet die onze aandacht trok, de grootste die ik ooit gezien heb in stalen van Apollo. Dit kleine korreltje bevat nog steeds de aanwijzingen voor de vorming van een inslagkrater die een diameter had van honderden kilometer. Dat is belangrijk, omdat we helemaal geen aanwijzingen zien voor deze oude inslagen op de aarde."

De bevindingen van het onderzoek hebben het inzicht volledig veranderd dat wetenschappers hebben in de stalen die verzameld werden tijdens de Apollo-missies, en zelfs in de geologie van de maan,  zei doctor James Darling, een lector aan de Britse University of Portsmouth en een van de auteurs van de studie. "Deze onvoorstelbaar gewelddadige inslagen van meteorieten hebben geholpen om de maankorst te vormen, en haar niet alleen vernietigd", zo zei hij. 

De studie van het team van Canadese, Britse, Zweedse en Zwitserse onderzoekers is gepubliceerd in Nature Astronomy. Dit artikel is gebaseerd op een persbericht van het Royal Ontario Museum.  

De talloze kraters op de maan, zoals hier aan de zuidpool, getuigen van de vele inslagen die onze satelliet te verduren heeft gekregen.
NASA/Goddard Space Flight Centre Scientific Visualization Studio