De bevindingen kunnen bijdragen aan nieuwe theorieën over de oorsprong van onze natuurlijke satelliet.
Dankzij verschillende missies hebben we ondertussen al behoorlijk wat kennis over de zichtbare kant van onze maan. Veel minder weten we van de nog van de tamelijk onontgonnen achterkant. Daar bracht de Chinese ruimtesonde Chang’e-6 dit jaar verandering in. De Chinese maanverkenner landde afgelopen juni in de Apollo-krater, die zich aan de rand van het grootste dal op de achterzijde van de maan bevindt. De sonde slaagde er zelfs in om monsters te verzamelen en deze heelhuids op aarde af te leveren. Onderzoekers konden niet wachten om zich over de verzamelde monsters te buigen. En nu zijn de eerste resultaten in het vakblad National Science Review gepubliceerd.
Chang’e-6 maakt deel uit van een veel uitgebreider onbemand ruimteprogramma dat gericht is op verkenning van de maan. Chang’e 1 en 2 werden in respectievelijk 2007 en 2010 gelanceerd en cirkelden in een baan om de maan. Chang’e 3 was een onbemande ruimtesonde die in 2013 landde op de maan om daar vervolgens maanwagentje Yutu af te zetten. Chang’e 4 volgde in 2018; de sonde maakte een zachte landing op de achterkant van de maan en liet daar maanwagentje Yutu-2 los. Chang’e 5 was de eerste Chinese missie waarbij monsters op de maan werden verzameld en vervolgens terug naar de aarde werden gebracht voor analyse. Chang’e 5 werd in november 2020 gelanceerd en verzamelde iets meer dan 1,5 kilogram aan maangrond. En nu is het dus de beurt aan Chang’e 6.
Dankzij eerdere missies beschikken wetenschappers al over 382,9812 kilogram aan maanstalen. Deze zijn afkomstig van de zes Apollo-missies, drie Luna-missies en de Chang’E-5-missie. Deze maanstalen hebben onderzoekers belangrijke informatie gegeven over de vorming en de evolutionaire geschiedenis van de maan.
Geologische diversiteit
Toch was er nog een aanzienlijke leemte, vooral omdat al deze monsters alleen van de zichtbare kant van de maan afkomstig waren. “Hierdoor hadden we niet een volledig beeld van de algehele geologische diversiteit van de maan,” legt onderzoeker Chunlai Li uit. “En die beperking hindert ons begrip van de oorsprong en evolutie van onze natuurlijke satelliet.”
Drie gebieden
Het maanoppervlak is ingedeeld in drie totaal verschillende geochemische gebieden, gebaseerd op verschillen in geochemische kenmerken en de evolutionaire geschiedenis van de gesteenten. Deze gebieden worden het Procellarum KREEP Terrane (PKT), het Feldspathic Highland Terrane (FHT) en het South Pole-Aitken Terrane (SPAT) genoemd. De maanstalen die zijn verzameld door de Apollo-, Luna- en Chang’E-5-missies bevatten monsters van de PKT en de FHT. Tot nu toe waren er echter geen monsters van het bijzondere SPAT op de verre kant van de maan verzameld. Wetenschappers denken dat het Zuidpool-Aitken-bekken 4,2 tot 4,3 miljard jaar geleden is ontstaan. Het is het grootste bekende inslagbekken in ons zonnestelsel.
Chang’e-6-missie
Daarom was de Chang’e-6-missie ook zo bijzonder. De rots- en mineraalmonsters die de Chinese ruimteverkenner heeft verzameld, zijn namelijk de eerste die ooit van de achterkant van de maan zijn gehaald, uit het SPAT. “Als de eerste maanstalen die afkomstig zijn van de verre kant van de maan, bieden de Chang’E-6-monsters een unieke gelegenheid voor wetenschappelijk onderzoek,” aldus Li.
Verzamelde monsters
In totaal verzamelde de Chinese maanverkenner 1935,3 gram maanstalen uit het Zuidpool-Aitken-bekken. En nu heeft het team de fysieke, mineralogische, petrographische en geochemische eigenschappen van deze monsters geanalyseerd. Hun onderzoek laat zien dat de verzamelde monsters een mix zijn van ‘lokale’ basaltische materialen en ‘externe’ niet-basaltische materialen. De stukjes steen in de Chang’E-6-monsters bestaan voornamelijk uit basalt, breccia en agglutinaten. De belangrijkste mineralen in de bodem zijn plagioklaas, pyroxeen en ilmeniet, met een zeer lage hoeveelheid olivijn. De maanbodemfragmenten in de Chang’E-6-monsters bestaan voornamelijk uit een mix van lokale basalt en andere materialen die tijdens een inslag op de maan zijn weggeslingerd en daarna over het maanoppervlak zijn verspreid.
Inzicht
De nieuwe kennis is erg waardevol. “Deze lokale basaltische materialen leggen de vulkanische geschiedenis van de achterkant van de maan vast, terwijl de niet-basaltische fragmenten waardevolle inzichten kunnen geven in de maanhooglanden, gesmolten materialen die ontstonden na een inslag van een meteoriet in de Zuidpool-Aitken-bekken en zelfs de diepere maanmantel,” zegt Li. “Hierdoor zijn deze monsters van groot belang voor wetenschappelijk onderzoek.”
De unieke monsters helpen ons om verschillende belangrijke aspecten van de maan beter te begrijpen. Ze geven ons bijvoorbeeld meer inzicht in de vroege evolutie van de maan en de verschillen in vulkanische activiteit tussen de nabijgelegen en verre kant. Daarnaast leren ze ons meer over de impactgeschiedenis van het binnenste zonnestelsel en de galactische activiteit die in de maanverweringslaag is vastgelegd. Bovendien bieden ze informatie over het maanmagnetisch veld, inclusief de afwijkingen en de duur ervan, en geven ze inzicht in de samenstelling en structuur van de maanbodem en de mantel. “Deze inzichten zullen waarschijnlijk nieuwe ideeën en theorieën opleveren over de oorsprong en evolutie van de maan,” besluit Li.
