Het zou de verschillen tussen de voorkant en de achterkant van onze natuurlijke satelliet verklaren.

Onze maan heeft als het ware twee gezichten: op de achterkant van de natuurlijke satelliet bevinden zich veel kraters, terwijl de voorkant van de maan juist uitgestrekte bekkens kent. Wetenschappers breken zich al tientallen jaren het hoofd over dit vreemde landschap. Maar onderzoekers komen nu met een nieuwe verklaring op de proppen.

Mysterie
Het mysterie van de twee gezichten van de maan begon tijdens de Apollo-missies, toen beelden van de achterkant van de maan de verrassende verschillen onthulden. In 2012 openbaarde de GRAIL-sonde (dat staat voor Gravity Recovery and Interior Laboratory) meer details over de structuur van de maan. Zo bleek uit de observaties dat de korst aan de achterkant van de maan dikker is en een extra laag materiaal bevat.


Verklaringen
In de loop van de jaren zijn er meerdere verklaringen geopperd die de verschillen tussen de twee kanten van de maan verklaren. Zo zou het kunnen dat er ooit twee manen rond de aarde cirkelden die samensmolten. Een ander idee is dat een groot hemellichaam, misschien een jonge dwergplaneet, zich in een baan rond de zon bevond en vervolgens op ramkoers kwam met de maan.

Achterkant van de maan

De omlooptijd van de maan (de tijd die de maan nodig heeft om een rondje rond de aarde te voltooien) is gelijk aan de rotatietijd van de maan (de tijd die de maan nodig heeft om een rondje rond zijn as te draaien). Hierdoor kijken we vanaf de aarde continu tegen dezelfde zijde van de maan aan (de ‘voorkant’). De ‘achterkant’ kunnen we vanaf de aarde dus nooit zien. Pas in 1959, toen Luna 3 foto’s van de ‘achterkant’ van de maan maakte, kregen we een beeld bij de andere helft van onze natuurlijke satelliet.

GRAIL
Onderzoekers hebben zich in de nieuwe studie opnieuw over de bevindingen van GRAIL gebogen. “Data over de zwaartekracht verkregen door GRAIL hebben nieuwe inzichten verschaft over de structuur van de maankorst onder het oppervlak,” zegt hoofdauteur Meng Hua. Vervolgens ontwikkelden de onderzoekers computersimulaties om uit te zoeken of een gigantische botsing miljoenen jaren geleden gezorgd kan hebben voor de samenstelling van de korst zoals die door GRAIL werd gedetecteerd.


Hemellichaam
En uit de resultaten blijkt dat dit inderdaad het geval kan zijn geweest. Zo opperen de onderzoekers dat een groot hemellichaam met een diameter van 780 kilometer met ongeveer 22.500 kilometer per uur op de maan afstevende. Het zou trouwens ook een kleiner object kunnen zijn geweest met een doorsnee van zo’n 720 kilometer dat met een hogere snelheid van 24.500 kilometer per uur de maan raakte. Onder beide scenario’s laat het model zien dat de de botsing gezorgd zou kunnen hebben voor enorme hoeveelheden materiaal dat vervolgens op het oppervlak van de maan neerstortte. Een dikke laag puin zou hierbij de achterkant van de maan kunnen hebben bedekt. En dat zou weleens die dikke laag kunnen zijn die GRAIL in 2012 ontdekte.

De onderzoekers sluiten uit dat het botsende hemellichaam een tweede maan van de aarde was. “Het was mogelijk een planetoïde of een dwergplaneet die waarschijnlijk in een eigen baan rond de zon cirkelde toen deze de maan ontmoette,” aldus Zhu. De nieuwe theorie verklaart ook de vreemde verschillen in isotopen van kalium, fosfor en zeldzame aardelementen zoals wolfraam-182 die zich aan de voorkant van de maan bevinden, zo stellen de onderzoekers. Deze elementen zouden namelijk uit de botsing voort kunnen zijn gekomen en vervolgens in de korst van de maan zijn verwerkt.