Onze planeet werkt zo als een soort windscherm voor haar eigen maan. Dat blijkt uit maanstof dat de Chinese Chang’e-6-missie van de maan naar de aarde bracht.
De zonnewind is een constante stroom van geladen deeltjes die de zon de ruimte in blaast. Omdat de maan gedurende het grootste deel van haar bestaan geen atmosfeer en geen magneetveld had, sloegen die deeltjes rechtstreeks in op de bodem. Samen met inslagen van meteorieten en kometen leverden ze de vluchtige stoffen die je vandaag de dag in het maanstof terugvindt.
Tot voor kort kon niemand echter nagaan of de voor- en achterkant van de maan daarin verschillen, simpelweg omdat er nog nooit materiaal van de verre zijde was teruggehaald. De maan draait namelijk zo om haar as dat ze altijd met dezelfde kant naar ons is toegekeerd. Chang’e-6 bracht daar in 2024 verandering in. In totaal brachten de Chinezen bijna twee kilogram materiaal van de verre zijde van de maan naar de aarde.
Edelgassen als getuigen
De onderzoekers besloten om naar edelgassen te kijken om het verschil te meten, zoals helium, neon en argon. Die stoffen reageren chemisch nauwelijks met iets, waardoor ze in de bodem blijven zitten op exact dezelfde manier als ze erin kwamen. Daardoor zijn ze uitstekende historische getuigen: alleen fysieke processen kunnen ze nog verplaatsen. Door het maanstof stapsgewijs te verhitten en te meten welke gassen bij welke temperatuur vrijkomen, kunnen wetenschappers zo afleiden hoe diep die deeltjes ooit in de korrels zijn gedrongen.
In de monsters van de verre zijde kwamen krypton en xenon pas bij hogere temperaturen los dan in het stof van de nabije zijde, dat eerder werd bemonsterd door Chang’e-5 en de Apollo- en Luna-missies. Dat betekent dat de zonnewind aan de achterkant dieper zit begraven.
Leestip: Pluto’s grootste maan verbergt een geheim dat astronomen bijna 50 jaar zochten
Een windscherm van magnetisme
De verklaring ligt bij het magnetisch veld van de aarde. Die houdt de zonnewind deels tegen en vertraagt die in een specifieke zone. Tijdens haar rondje om de aarde passeert de maan die trage zone twee keer. En laat het net de nabije zijde zijn die dan in de luwte ligt. De verre zijde krijgt de volle laag.
De achterkant van de maan kreeg dus deeltjes die dieper insloegen. De voorkant ving daarnaast ook de afgeremde deeltjes op, die aan de oppervlakte bleven steken.
Een archief van het jonge zonnestelsel
De vondst betekent dat maanstof een archief vormt van hoe de aarde en haar magnetisch veld de zonnewind door de tijd heen hebben beïnvloed. Daardoor kunnen wetenschappers in de toekomst misschien achterhalen hoe het magneetveld er vroeger uitzag. Dat was tot nu toe bijzonder lastig.
Er zijn nog veel vragen te beantwoorden. De neonisotopen in het stof van de achterkant van de maan zijn bijvoorbeeld sterk vervormd en dat op een manier die op de nabije zijde nog nooit is gezien. De gangbare verklaringen daarvoor, zoals dat korrels snel zouden afslijten, kloppen hier niet goed. De onderzoekers vermoeden dat er iets ingewikkelders speelt, mogelijk een tot nog toe onbekende component in de zonnewind of een combinatie van processen.
