Zorgvuldig onderzoek heeft aangetoond dat de binnenste kern van de maan feitelijk een vaste bol is met een dichtheid die vergelijkbaar is met die van ijzer. Dit zal, zo hopen onderzoekers, het langlopende debat over de vraag of de binnenkern van de maan vast of gesmolten is, helpen oplossen en leiden tot een nauwkeuriger begrip van de geschiedenis van de maan – en bij uitbreiding van het zonnestelsel.
"Onze resultaten, - schrijven een team onder leiding van astronoom Arthur Briot van het Nationaal Centrum voor Wetenschappelijk Onderzoek in Frankrijk, twijfelt aan de evolutie van het magnetische veld van de maan door het bestaan van een innerlijke kern aan te tonen en steunt een scenario van mondiale mantelomkering dat aanzienlijk inzicht biedt in de chronologie van het bombardement van de maan in de eerste miljard jaar van het zonnestelsel.
De studie van de interne samenstelling van objecten in het zonnestelsel wordt het meest effectief uitgevoerd met behulp van seismische gegevens. De manier waarop akoestische golven die door aardbevingen worden gegenereerd, door materiaal in een planeet of maan reizen en weerkaatsen, kan wetenschappers helpen een gedetailleerde kaart van het interieur van het object te maken.
We hebben seismische maangegevens verzameld door de Apollo-missies, maar de resolutie is te laag om de toestand van de binnenkern nauwkeurig te bepalen. We weten dat er een vloeibare buitenkern is, maar wat deze inhoudt blijft twijfelachtig. De modellen met een vaste binnenkern en een volledig vloeibare kern komen even goed overeen met de Apollo-gegevens."
Om daar voor eens en voor altijd achter te komen, verzamelden Brio en zijn collega's gegevens van ruimtemissies en laserexperimenten naar de maan om de verschillende kenmerken van de maan in kaart te brengen. Onder hen zijn de mate van vervorming van de maan als gevolg van de zwaartekrachtinteractie met de aarde, de verandering in de afstand tot de aarde en de dichtheid ervan. Vervolgens voerden ze simulaties uit met verschillende soorten kernen om te bepalen welke het beste bij de observatiegegevens pasten.
Ze trokken een aantal interessante conclusies. Ten eerste beschrijven de modellen die het meest leken op wat we weten over de maan het actieve kantelen diep in de maanmantel. Dit betekent dat het dichtere materiaal in de maan naar het midden zinkt, terwijl het minder dichte materiaal naar boven stijgt. Dergelijke activiteit wordt al lang voorgesteld als een manier om de aanwezigheid van bepaalde elementen in vulkanische gebieden van de maan te verklaren. Het onderzoek van het team voegt nog een 'pro'-argument toe.
Ze ontdekten dat de kern van de maan sterk lijkt op die van de aarde, met een vloeibare buitenlaag en een vaste binnenkern. Volgens hun simulaties heeft de buitenste kern een straal van ongeveer 362 km en de binnenste kern een straal van ongeveer 258 km. Dit is ongeveer 15% van de gehele straal van de maan. De binnenste kern, zo ontdekte het team, heeft ook een dichtheid van ongeveer 7,822 kg per kubieke meter. Dit komt zeer dicht in de buurt van de dichtheid van ijzer.
Interessant genoeg behaalde een team onder leiding van NASA-planeetwetenschapper Marshall Rene Weber in 2011 een soortgelijk resultaat, waarbij gebruik werd gemaakt van de destijds meest geavanceerde seismologische methoden op basis van Apollo-gegevens om de maankern te bestuderen. Ze vonden bewijs van een solide binnenkern met een straal van ongeveer 240 km en een dichtheid van ongeveer 8000 kg per kubieke meter.
Volgens Brio en zijn team bevestigen hun resultaten eerdere bevindingen en zijn ze een behoorlijk sterk argument vóór het feit dat de kern van de maan vergelijkbaar is met die van de aarde. En dit heeft interessante gevolgen voor de evolutie van de maan.
We weten dat de maan kort na haar vorming een sterk magnetisch veld had, dat ongeveer 3,2 miljard jaar geleden begon af te nemen. Zo'n magnetisch veld wordt gegenereerd door beweging en convectie in de kern, dus waar de maankern van is gemaakt heeft veel te maken met hoe en waarom het magnetische veld verdween.
Gezien de hoop van de mensheid om in een relatief kort tijdsbestek terug te keren naar de maan, hoeven we misschien niet lang te wachten op seismische bevestiging van deze bevindingen.
Lees ook: