De monsters onthullen onder meer dat de maan recenter dan gedacht nog vulkanisch actief was.

Herinner je de Chang’e 5-missie nog? Dit Chinese ruimtevaartuig koos eind november 2020 het luchtruim en stevende in enkele dagen af op de maan, om vervolgens in Oceanus Procellarum (een gebied van gestolde lava van een oude vulkaanuitbarsting) voet aan de grond te zetten. Niet alleen wist Chang’e 5 heelhuids op de maan te landen, hij nam tevens enkele monsters die hij veilig op aarde afleverde. Nu hebben onderzoekers zich over deze prestigieuze maanmonsters gebogen. En dat leidt tot enkele interessante ontdekkingen.

Meer over de Chang’e 5-missie
De Chinese Chang’e 5-missie had een duidelijk doel voor ogen: het verkennen van de maan. Change’e 5 bestond uit vier onderdelen: een orbiter met de terugkeercapsule en een lander met een opstijgtrap. Daarnaast was Change’e 5 uitgerust met camera’s, een robotarm en een heus ‘bemonsteringsschepje’. Zoals gezegd koos het vaartuig eind november aan boord van China’s eigen Lange Mars-lanceerraket, het luchtruim. In zes dagen tijd stevende de sonde af op de maan, waar hij zich succesvol in een baan rond onze natuurlijke satelliet nestelde. Nadat bleek dat alle systemen naar behoren functioneerden, was het al snel tijd voor de volgende stap. De landingsmodule en lander maakten zich los en daalden af naar het maanoppervlak. Uiteindelijk wist Change’e 5 succesvol op de berg Mons Rümker te landen; een afgelegen vulkanische formatie die zich in het noordwestelijke deel op de voorkant van de maan bevindt. Met behulp van een robotarm schepte de lander vervolgens wat oppervlaktemateriaal op. Ook werd er met behulp van een boor wat dieper gelegen materiaal verzameld. Het verzamelde materiaal werd vervolgens vacuüm opgeslagen in een speciale capsule. De lander maakte zich daarna los van de maangrond en voegde zich weer bij de Chinese orbiter die zich nog steeds in een baan rond de maan bevond. Vervolgens zette Change’e 5 weer koers naar de aarde, waar hij in december weer veilig en wel op aarde neerplofte.

Een internationaal team van onderzoekers heeft het afgeleverde pakketje van Change’e 5 nu aan een grondige inspectie onderworpen. Een gewichtig moment. Want het betreft de eerste verse monsters van de maan die na meer dan 40 jaar worden onderzocht.

Leeftijd
Allereerst heeft het team gepoogd de leeftijd van de maanmonsters te bepalen. En nu komen ze met het heugelijke nieuws dat de meegebrachte maanmonsters (bestaande uit gesteente en puin afkomstig van de vulkanische formatie) een slordige twee miljard jaar oud zijn. Dat komt verrassend goed uit. “De leeftijd van het door de Apollo-missies meegenomen vulkanische gesteente is namelijk vastgesteld op 3 miljard jaar oud,” zegt onderzoeker Brad Jolliff. “En alle inslagkraters waarvan de leeftijd bepaald is, zijn jonger dan 1 miljard jaar.” Het betekent dat de Chang’e-5-monsters een kritieke leemte vullen. “Het is het perfecte monster om een kloof van meer dan 2 miljard jaar te dichten,” aldus Jolliff.

Vulkanisch actief
Tegelijkertijd betekent dit dat de maan recenter dan gedacht nog vulkanisch actief was. Het geanalyseerde gesteente is namelijk gevormd uit magma dat ongeveer 2 miljard jaar geleden werd uitgespuwd. En dat is recenter dan andere bekende vulkanische maanmonsters. Volgens de onderzoekers moet er dan ook een warmtebron in de regio zijn geweest om deze late vulkanische activiteit te kunnen verklaren. Ze hebben echter geen bewijs gevonden voor hoge concentraties warmteproducerende radioactieve elementen in de diepe mantel van de maan; iets dat eerder werd gesuggereerd. De onderzoekers zullen dan ook verder zoeken naar alternatieve verklaringen en bijvoorbeeld de mogelijkheid van getijdenverwarming bestuderen.

Kraters
Overigens zijn de bevindingen niet alleen belangrijk voor ons begrip van de maan, maar ook voor het bestuderen van andere rotsachtige planeten in het zonnestelsel. “Planetaire wetenschappers weten dat hoe meer kraters op een oppervlak, hoe ouder het is,” legt Jolliff uit. “Hoe minder kraters, hoe jonger het oppervlak. Maar om daar meer definitieve uitspraken over te kunnen doen, moet je monsters van die oppervlakken hebben.” Wetenschappers hebben gebruik gemaakt van de blijvende kraters op de maan om de leeftijd te schatten van verschillende regio’s op het oppervlak, gedeeltelijk gebaseerd op hoeveel kraters er in het gebied zijn. Maar nu we met grote nauwkeurigheid de leeftijd van de door Chang’e 5 meegebrachte maanmonsters (en dus het betreffende gebied) weten, kan deze informatie helpen bij het verbeteren van de techniek voor het dateren van andere planetaire oppervlakken.

Al met al levert de studie niet alleen antwoorden op, maar leidt het tevens tot nieuwe vragen. Zo zijn de onderzoekers nu van plan te bestuderen hoe zo’n 2 miljard jaar geleden het magma ontstond. Uiteindelijk hopen de onderzoekers met de maanmonsters steeds meer geheimen over onze maan te onthullen.