En dat biedt kansen voor toekomstige maankolonisten.

De aarde wordt omringd door een krachtig magnetisch veld. Deze ontstaat in het diepe binnenste van onze planeet door de bewegingen van vloeibaar ijzer en nikkel. Dit magnetische veld beschermt ons tegen gevaarlijke straling vanuit de ruimte. Maar hoe zit het eigenlijk met de maan? Wetenschappers zijn erg geïnteresseerd in de vraag of mogelijk ook onze natuurlijke satelliet ooit over een magnetisch veld beschikte. Want dat is van invloed op de hulpbronnen die er al dan niet te vinden zijn.

Aanwijzingen
Hoewel de maan op dit moment geen magnetisch veld heeft, hebben wetenschappers bediscussieerd of ze op een bepaald moment in de geschiedenis mogelijk wel een dergelijk schild heeft gehad. “Sinds de Apollo-missies bestaat het idee dat de maan ongeveer 3,7 miljard jaar geleden over een magnetisch veld beschikte dat even sterk of zelfs sterker was dan die van de aarde,” zegt onderzoeker John Tarduno. Die overtuiging was gebaseerd op geanalyseerde maanmonsters, verzameld tijdens de Apollo-missies in de jaren zeventig.

Tegenargumenten
Toch kon niet iedereen zich in de gedacht vinden dat de maan een magnetisch veld had. “De kern van de maan is erg klein,” legt Tarduno uit. En dat zette wetenschappers voor een raadsel. Een robuust magnetisch veld vereist namelijk een krachtige stroombron. Hoe kan zo’n kleine kern een sterk magnetisch veld creëren? “Bovendien zijn eerdere metingen die een hoog magnetisch veld registreerden mogelijk onnauwkeurig uitgevoerd,” aldus Tarduno.

Artemis-missies
Het oplossen van dit vraagstuk is volgens onderzoekers echter erg belangrijk. In 2024 begint een nieuw tijdperk van ruimteverkenning wanneer NASA wederom astronauten naar de maan stuurt in het kader van de Artemis-missies; een vervolg op de Apollo-missies van de jaren zestig en zeventig. Enkele van de grootste vragen die wetenschappers hopen te onderzoeken, zijn onder meer welke hulpbronnen er in de bodem van de maan te vinden zijn en hoe deze kunnen worden gebruikt om leven te ondersteunen. De aan- of afwezigheid van een magnetisch veld is van belang omdat dergelijke schilden hemellichamen beschermen tegen schadelijke straling. Zonder magnetisch veld is het oppervlak van de maan blootgesteld aan zonnewind. En daardoor zouden bepaalde belangrijke hulpbronnen – zoals water – op het oppervlak kunnen zijn afgeleverd.

Experimenten
Tijdens experimenten hebben de onderzoekers verscheidende maangesteentes die tijdens de Apollo-missies verzameld zijn, opnieuw getest. Met behulp van CO2-lasers verwarmden ze de maanmonsters kortstondig. Vervolgens gebruikten ze zeer gevoelige, supergeleidende magnetometers om nauwkeurig magnetische signalen te meten.

Een klein stukje maangesteente wordt getest op magnetisme. Afbeelding: University of Rochester photos / J. Adam Fenster

De onderzoekers ontdekten dat sommige monsters inderdaad magnetische signalen afgeven. Maar andere maanmonsters niet. En dat gaf de doorslag. “Als de maan een magnetisch veld heeft gehad, zouden alle bestudeerde monsters magnetische signalen moeten afgeven,” verklaart Tarduno. “En dat is niet het geval. Daarom is het vrij overtuigend dat de maan geen langdurig magnetisch veld heeft gehad.”

Dat sommige gesteentes wel tekenen van magnetisatie vertonen, kunnen de onderzoekers overigens wel verklaren. Dit kan namelijk het gevolg zijn van inslagen van meteorieten of kometen. Het betekent dus dat hier niet perse een magnetisch veld aan ten grondslag hoeft te liggen.

De resultaten bieden kansen voor toekomstige maankolonisten. Want zonder de bescherming van een magnetisch veld, was de maan zoals gezegd vatbaar voor zonnewind. Hierdoor kunnen er een verscheidenheid aan vluchtige stoffen – chemische elementen en verbindingen die gemakkelijk verdampen – in de maanbodem zijn geïmplanteerd.

Vluchtige stoffen
Deze vluchtige stoffen kunnen koolstof, waterstof en helium 3 omvatten. En dat is veelbelovend. Helium 3 heeft vele toepassingen, maar de belangrijkste is dat het gebruikt kan worden als toekomstige brandstof waar bijvoorbeeld raketten of andere voertuigen op de maan mee voortgestuwd kunnen worden. En als er in de bodem van de maan waterstof te vinden is, zou dit in combinatie met zuurstof water kunnen vormen; een belangrijke hulpbron voor toekomstige maanbewoners.

Zon
Tegelijkertijd betekent de afwezigheid van een magnetisch veld ook nog iets anders. Het betekent namelijk dat er in de maanbodem mogelijk nog bewijs te vinden is van vroege zonnewindemissies. Door bodemmonsters te analyseren, zouden wetenschappers mogelijk meer te weten kunnen komen over de evolutie van onze zon.

Hoewel we dus mogelijk meer kunnen leren over het ontstaan van ons zonnestelsel, heeft de nieuwe kijk op het maanmagnetisme vooral enorme implicaties voor toekomstige maanmissies. Het betekent namelijk dat er misschien wel hele nuttige elementen in de bodem begraven kunnen liggen. Deze elementen hebben zich mogelijk miljarden jaren lang in de bodem opgehoopt. En dat maakt het leven van maankolonisten op onze natuurlijke satelliet natuurlijk wel een tikkie makkelijker.