Nu kan man undersöka skillnaden mellan månens nutid och dess förflutna.

 

Bild wikipedia på en grafisk framställning som visar månens  struktur  och de olika lagrens tjocklek.

Prover som samlades in på månens yta av besättningen på Apollo 16 för mer än 50 år sedan har hjälpt forskare att rekonstruera miljarder år av månens historia.

Astronauterna John Young, Charles Duke och Ken Mattingly tog med sig mer än 95 kg mineral från månen tillbaka till jorden efter sitt uppdrag till Descartes högland 1972. Bland dessa prover fanns så kallade regolitbreccias, som bildas när månstoft kallat regolit (damm eller löst material på månytan) – smälts samman till sten av asteroidnedslag. När de väl har smält samman till en sten bevarar dessa breccior den geokemiska sammansättningen av regoliten vid bildningsögonblicket vilken kan analyseras. Månens karakteristiska, kraftigt kraterformade utseende är resultatet av oräkneliga kollisioner med asteroider sedan den bildades för cirka 4,5 miljarder år sedan. Under en så omfattande historia blir frågan om vad som hände och när det hände komplicerad att lösa.

Forskare från Storbritannien och USA, använde sofistikerade analytiska masspektrometritekniker för att analysera sammansättningen av gaser som fångats inuti i mindre ett antal  prover, så kallade jordliknande breccior (Breccia är en fragmentbergart som kan vara en sedimentär, magmatisk eller metamorf bergart. Sedimentära breccior bildas främst i talus och rasbranter i bergig terräng och längs kuster.). Dessa prover,  fanns bland de som togs från  månens yta av Apollo 16-besättningen, hade aldrig tidigare utsatts för masspektrometri.

Dr Mark Nottingham ledde forskningen när han arbetade vid University of Manchester. Han har sedan dess även ingått i University of Glasgow's School of Geographical & Earth Sciences."Månens historia är också jordens historia – historien om asteroidbombningar som etsat sig fast på dess yta och under dess yta kan hjälpa oss att förstå förhållandena i det tidiga solsystemet som formade jorden och månen.

"Till skillnad från jorden är månens historia dock inlåst i geologiska tidskapslar på dess yta, orörda av plattektonik eller erosion vilket gör att vi kan använda banbrytande teknik som masspektrometri för att avslöja dess hemligheter." beskriver Dr Mark Nottingham.

Forskningen kan också hjälpa framtida bemannade månfärder att hitta värdefulla naturresurser för att  bli självförsörjande.

Tidigare forskning har analyserat spåren av ädelgaser i större fragment av Apollo 16 breccia-proverna vilket hjälper forskarna att dela upp proverna i två grupper – "äldre", som är mellan 3,8 och 2,4 miljarder år gamla, och "unga", som bildades för mellan 2,5 och 1,7 miljarder år sedan.

NASA försåg forskarna med 11 månprover för analys. Nio av proverna avslöjade ett brett spektrum av exponeringsåldrar, från 2,5 miljarder år sedan till mindre än en miljard. Detta tyder på att de består av månjord från ett område som har haft en varierad historia av nedslag, där vissa utsatts för solvinden i miljarder år, medan andra muddrades regoliten upp till ytan av yngre nedslag.

Teamet fann också att två av proverna hade mycket lägre koncentrationer av ädelgaser vilket tyder på att de bildades mycket senare och kanske varit utsatta för solvind i mindre än en miljon år.

Forskarlaget föreslår att nedslaget som bildade den närliggande kratern South Ray kan ha varit källan till provet."Det är anmärkningsvärt att tänka på att de prover som Apollo 16 tog med sig för mer än ett halvt sekel sedan fortfarande har hemligheter att avslöja om månens historia och att proverna fortfarande kan hjälpa till att forma hur vi utforskar solsystemet under de kommande decennierna."

Forskare från NASA Goddard Space Flight Centre, Catholic University of America och Birkbeck College, London bidrog till studien och är medförfattare till artikeln som publicerats i tidskriften Meteoritics & Planetary Science, och bygger på analys av en distinkt uppsättning månbreccior som först nu granskats i detalj.

Det finns flertal källor till vatten och hydroxyl på månen

 

Bilden från wikipedia visar västra hemisfären med slätten Mare Orientale på månen vilken har en diameter på ca 1 000 km i sitt centrum. Till vänster syns "månens baksida" och till höger "månens framsida" i förhållande till Jorden.

Inom kemin är en hydroxi- eller hydroxylgrupp en funktionell grupp molekyler med den kemiska formeln OH och består av en syreatom kovalent bunden till en väteatom. Inom organisk kemi innehåller alkoholer och karboxylsyror en eller flera hydroxigrupper. 

En ny analys av kartor över månen yta visar att det finns flera källor till vatten och hydroxyl i de solbelysta stenarna och markerna, inklusive vattenrika stenar som slungats iväg av meteornedslag på alla breddgrader på månen.

– Framtida astronauter kanske hittar vatten nära ekvatorn på månen för att sedan kunna använda dessa eventuellt vattenrika områden. Tidigare trodde man att det bara var i polarområdet och då i synnerhet i de djupt skuggade kratrarna vid polerna som man kunde hitta vatten, beskriver Roger Clark, Senior Scientist vid Planetary Science Institute och huvudförfattare till "The Global Distribution of Water and Hydroxyl on the Moon as Seen by the Moon Mineralogy Mapper (M3)" som publicerats i Planetary Science Journal.

"Att veta var vattnet finns hjälper inte bara till att förstå månens geologiska historia utan också var astronauter kan hitta vatten för framtida behov i framtiden.

Studien ger en del nya rön. Tidigare ansågs att då solen skiner på månens yta vid olika tidpunkter på dygnet förändras koncentrationen av vatten och hydroxylabsorption. Det ledde till beräkningen att vattenmängd och hydroxyl borde röra sig runt månen och skifta i koncentration i en daglig cykel. Den nya studien visade dock att det är mycket stabila mineralabsorptioner av vatten och hydroxyl  i mineraler som pyroxen (se gärna denna länk för att lära mer och se en vacker bild på en mineral som ingår i gruppen), ett vanligt magmatiskt silikatmineral i månens yta och det vattnet avdunstar inte vid skilda måntemperaturer.

Anledningen till denna effekt av skilda vattenhalter på månen beror istället på ett tunt lager av berikad sammansättning och/eller markens partikelstorlek som skiljer sig beroende på djup ner i månytan. När solen står lågt på månhimlen passerar ljuset genom mer av det översta lagret vilket stärker de infraröda absorptionerna, jämfört med när solen står högt på himlen. Det kan fortfarande finnas vatten som rör sig. Men för att kvantifiera hur mycket kommer nya studier att behöva göras för att kvantifiera lagereffekterna. Spår från månrovern är mörkare på bilder från Apollo-eran vilket är ytterligare en indikator på att ytskiktet är tunt och annorlunda än djupare ner.

Relaterat till det tunna ytskiktet är uttrycken av gåtfulla egenskaper på månen som kallas månvirvlar innebärande diffusa mönster i synligt ljus på flera områden på månen. Magnetfält tros spela en roll i denna virvelbildning genom att adessa magnetfält avleder solvinden vilket också kan förklara en avsaknad av  hydroxylproduktionen. En tidigare studie ledd av PSI Senior Scientist Georgiana Kramer med flera  medförfattare av R. Clark visade att månens virvlar saknar hydroxyl. Den nya studien bekräftar detta. Men visar även på en större komplexitet i och med att virvlarna även har låg vattenhalt men däremot ibland högre pyroxenhalt och som vi såg ovan är detta mineral innehållande en liten del vatten som är låst i detta.

 Den nya studien som innehåller globala hydroxylkartor visar även aldrig tidigare sedda områden som liknar kända virvlar, men som inte har några diffusa mönster som inte  kan ses i synligt ljus utan bara kan ses i hydroxylabsorption. Dessa nya funktioner kan vara gamla eroderade virvlar och inkludera nya typer av virvlar inklusive bågar och linjära funktioner. Genom att kartlägga månen på nya vis visas att månens yta  är mer komplex än vi trott.

Tidigt arbete med dataanalys för denna studie finansierades av vetenskapsteamet Moon Mineralogy Mapper. Huvudfinansieringen studien stöddes av NASA Solar System Exploration Research Virtual Institute 2016 (SSERVI16) Cooperative Agreement (80ARC017M0005) (TREX).

JAXA studsar laserstråle mellan månens yta och månens omloppsbana

 

NASA:s LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) har två gånger sänt en laserpuls till en retroreflektor i cookiestorlek ombord på JAXA:s (Japan Aerospace Exploration Agency) SLIM-landare som finns på månen och tagit emot en retursignal från denna.

När LRO passerade 70 km ovanför SLIM (Smart Lander for Investigating Moon) under två på varandra följande omloppsbanor den 24 maj 2024, pingade landarens laserhöjdmätarinstrument likt den hade gjort åtta gånger tidigare. Men vid dessa två ping  studsade signalen tillbaka till LRO:s detektor.

Detta var en viktig prestation för NASA eftersom enheten inte är i en optimal position för detta. Retroreflektorer är vanligtvis fästa på toppen av landare vilket ger LRO ett 120-graders vinkelområde att sikta mot när man skickar laserpulser till den ungefärliga platsen för en retroreflektor. SLIM-landaren hade dock landat på månytan med toppen vänd åt sidan vilket begränsade LRO:s räckvidd.

För att öka chanserna att nå  målet samarbetade LRO-teamet med JAXA för att bestämma den exakta platsen och orienteringen för SLIM. Sedan förutspådde NASA:s ingenjörer när LRO:s omloppsbana skulle föra den till koordinater som skulle ge den bästa chansen att nå SLIM:s retroreflektor med laserstrålar.

Första gången en laserstråle sändes från LRO till en NASA-retroreflektor och tillbaka var den 12 december 2023, när  LRO pingade ISRO:s (Indian Space Research Organisation) Vikram-landare. LRO har sedan dess utbytt laserpingar med Vikram ytterligare tre gånger.

NASA:s retroreflektor har åtta hörnkubprismor av kvarts i en kupolformad aluminiumram som är 2 tum bred. Utan att det krävs någon ström eller underhåll kan reflektorer på månens yta fungera i årtionden och därmed ge tillförlitliga fyrar vid   framtida uppdrag. Retroreflektorer kan till exempel vägleda Artemis-astronauter till ytan i mörker eller markera platserna för rymdfarkoster som redan finns på ytan för att hjälpa astronauter och obemannade rymdfarkoster att landa nära dessa.

LRO:s laserhöjdmätare är det enda laserinstrumentet i omloppsbana runt månen för tillfället och utformades för att kartlägga månens topografi för att förbereda framtida  uppdrag till månen.

Bild på NASA:s Laser Retroreflector Array installerades på JAXA:s SLIM-landare före uppskjutning.

JAXA JAXA

Lavarörsgrotta på månen

 

Ett team av internationella forskare under ledning från universitetet i Trento, Italien, har publicerat en forskningsstudie som är en milstolpe i kunskapen om månen. För första gången har forskare visat att det finns en tunnel på månen. En tunnel som antas vara ett tomt lavarör.

 Det har funnits teorier om dessa grottor i över 50 år. Men detta är första gången vi har bevisat existensen av en, förklarar Lorenzo Bruzzone, professor vid universitetet i Trento. Det var 2010, som det  i det då pågående LRO NASA-uppdraget,  instrumentet Miniature Radio-Frequency (Mini-RF)samlade in data som inkluderade upptäckten av en grop i Mare Tranquilitatis. 

Flera år senare har forskarna åter analyserat dessa data med hjälp av de komplexa signalbehandlingstekniker som nyligen har utvecklats och upptäckte då radarreflektioner från gropen som bäst kan förklaras som  en underjordisk grotta.

Upptäckten är det första direkta beviset på ett lavarör under månens yta.

Studien, som delvis finansierat av den italienska rymdorganisationen, involverade forskare från University of Padua och La Venta Geographic Explorations APS vilka bidrog till de geologiska analyserna och modelleringen av den identifierade ledningen.

Forskningsstudien är publicerad som artikel "Radar Evidence of an Accessible Cave Conduit below the Mare Tranquillitatis Pit" (doi: 10.1038/s41550-024-02302-y) är publicerad i Nature Astronomy. Artikeln finns tillgänglig på följande länk  URL:https://www.nature.com/articles/s41550-024-02302-y

Bild vikipedia. En 100 meter djup krater på Månen som kan ge tillgång till ett lavarör.

Granater upptäckt i månens inre

 

Granater är en grupp av mineral, som utgörs av nesosilikater som vanligen består av kalcium, magnesium, tvåvärt järn eller mangan. Det finns flera slag av granater.

Forskare vid Geodynamics Research Center (GRC), Ehime University, kunde nyligen bestämma ljudhastigheterna i en syntetisk månmantelsten som innehöll en hög andel av granater med hjälp av synkrotronljus- och ultraljudsmätningar i en pressapparat av stor volym.

Deras resultat tyder på att betydande mängder granat kan finnas i månens inre något som kan ha haft viktiga konsekvenser för månens bildning, sammansättning och inre dynamik. Vår nuvarande måne har en inre struktur som innehåller en central metallkärna övertäckt av en mantel bestående av mineraler som olivin och pyroxen. Denna bild av månens inre har bildats genom analyser av återvändande månprover och register över djupa seismiska händelser som samlats in under skilda uppdrag till månen.

Bild vikipedia på en granat.

Mystiska, ljusa virvlar ses på månens yta.

 

De virvelmönster som ses på månens yta har hittills trotsat förklaringar. Men nya datamodeller och data insamlade av sonder visar nu på möjliga lösningar. Dessa data visar att stenarna i virvlarna är magnetiserade och att dessa avleder eller omdirigerar solvindspartiklarna som bombarderar månen. Närliggande stenar utanför virvlarna får ta smällen istället. Med tiden blir dess närliggande stenar då mörkare av dessa kemiska reaktioner orsakade av kollisionerna medan virvlarnas sten förblir ljusa.

Men hur stenarna i månens virvlar magnetiserades är frågan som ställs. Månen har inget magnetfält i dag. Ingen astronaut eller månbil har ännu besökt en månvirvel. "Nedslag kan orsaka den här typen av magnetiska anomalier", beskiver Michael J. Krawczynski, docent professor of earth, environmental and planetary sciences in Arts & Sciencesp vid Washington University i St. Louis. Han beskriver att meteoriter regelbundet levererar järnrikt material till månens yta.

Krawczynski tror dock att det är mer troligt att något lokalt fenomen har magnetiserat sten i virvlarna än nedslag.

"En teori är att om det finns lava under ytan som svalnar långsamt i ett magnetfält och att detta skapar den magnetiska anomalin", beskriver Krawczynski och utformade experiment för att testa denna teori. Resultatet i studien publicerades i Journal of Geophysical Research: Planets.

Krawczynski och studiens försteförfattare Yuanyuan Liang, som nyligen tog sin PhD in earth, environmental and planetary sciences in Arts & Sciences, mätte effekterna av olika kombinationer av atmosfärskemi och magmatiska kylningshastigheter på ett mineral som kallas ilmenit för att se om det kunde gav en magnetiserande effekt. "Jordstenar är mycket lätta att magnetisera eftersom de ofta har små bitar av magnetit i sig vilket är ett magnetiskt mineral", beskriver Krawczynski. "Många av de studier på Jorden som har fokuserats på ex magnetit är inte tillämpliga på månen, där detta hypermagnetiska mineral inte finns."

Men ilmenit finns i stora mängder på månen och detta kan också reagera och bilda partiklar av järnmetall som kan magnetiseras under rätt förhållanden enligt Krawczynski och hans team.

"De mindre kornen som vi arbetade med verkade skapa starkare magnetfält eftersom förhållandet mellan yta och volym är större för de mindre kornen jämfört med de större kornen", beskriver Liang. "Med mer exponerad yta är det lättare för de mindre kornen att genomgå reduktionsreaktionen."

– Våra analoga experiment visades att vi under månförhållanden kunde skapa det magnetiserbara material som behövdes. Så det är troligt att dessa virvlar orsakas av magma under ytan, beskriver Krawczynski, som är fakultetsmedlem vid universitetets McDonnell Center for the Space Sciences.

Att bestämma ursprunget till månens virvlar anses vara nyckeln till att förstå vilka processer som format månens yta.

Studien hjälper till att tolka data som samlas in i framtida uppdrag till månen, särskilt de som utforskar magnetiska anomalier på månens yta. NASA har för avsikt att skicka en rover till månens virvelområde som kallas Reiner Gamma 2025 som en del av Lunar Vertex-uppdraget. 

För tillfället är Krawczynskis experimentella tillvägagångssätt det bästa sättet att testa förutsägelser om hur lava under ytan kan driva de magnetiska effekterna i de mystiska månvirvlarna.

"Om vi bara kunde borra ner oss skulle vi kunna bekräfta om den här reaktionen inträffar", beskriver Krawczynski. – Men det är inte möjligt än.

Bilden är från NASA:s Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) och visar månvirveln Reiner Gamma, en ljus fläck mitt i det annars mörka Oceanus Procellarum mare. LRO:s vy från omloppsbanan avslöjar rankor som sträcker sig flera hundra kilometer. (Bild: NASA/Goddard Space Flight Center/Arizona State University) 

Kina har publicerat världens första högupplösta geologiska atlas över månen

 

Kina släppte nyligen en geologisk atlas över månen i skala 1:2,5 miljoner, vilket är den första kompletta högupplösta geologiska atlasen i världen över månen. Kartan ger grundläggande data till framtida utforskning av månen.

Denna geologiska atlas finns tillgänglig på både kinesiska och engelska. Den geologiska atlasen över månklotet är i kartfyrkanter över månen enligt institutet för geokemi vid den kinesiska vetenskapsakademin (CAS).

– Den är av stor betydelse för att studera månens utveckling, välja plats för en framtida månforskningsstation och använda  månens mineralresurser. Den har även betydelse för att bättre förstå jorden och andra planeter i solsystemet, till exempel Mars, beskriver Ouyang Ziyuan, som är akademiker vid CAS och en välkänd månforskare.

För bilder och mer att läsa om detta intressanta projekt se denna länk från Chinese Academy of Sciences (CAS)  

Bild vikipedia (engelsk) av konstnärs skildring av månen som den kan ha sett ut på jordens himmel efter det sena tunga bombardemanget av meteoritnedslag på månen för cirka 4 miljarder år sedan. Vid den tiden kretsade månen runt jorden på halva sitt nuvarande avstånd, vilket fick den att verka 2,8 gånger större än den är idag.

En gång vände månen ut och in på sig själv

 

För ungefär 4,5 miljarder år sedan kraschade en liten planet in i den unga jorden och det slungades då ut smält sten från kraschen ut i rymden. Långsamt drogs den smälta stenen samman av gravitation och rörelse, svalnade, stelnade och blev till vår måne. Detta scenario för hur jordens måne kom till är det som de flesta forskare i stort sett överens om (men inte hur processen såg ut, teorin kallas Theiateorin).

Månen bildades enligt teorin relativt snabbt och täcktes av ett hett globalt magmahav. När den smälta stenen gradvis svalnade och stelnade bildades månens mantel och den ljusa skorpa vi ser då månens yta vid fullmåne. Men djupt under ytan var den unga månen helt ur balans. Datamodeller tyder på att det sista av bottensatsen i magmahavet kristalliserades till täta mineraler, exempelvis ilmenit, ett mineral som innehåller titan och järn.

"Då dessa tunga mineraler var massivare än manteln skedde en gravitationell instabilitet och man kan förvänta sig att dessa tunga mineral sjönk djupare in i månens inre", beskriver Weigang Liang, som ledde forskningen som en del av sitt doktorandarbete vid LPL (Lunar planetary laboratory vid university of Arizona).

På något sätt under årtusendena som följde sjönk det täta materialet in i det inre, blandades med manteln, smälte och återvände upp till ytan som titanrika lavaströmmar som vi i dag ser på  ytan.

"Vår måne vände bokstavligen ut och in på sig själv", beskriver medförfattaren till studien  LPL-professorn Jeff Andrews-Hanna. "Men det har funnits få fysiska bevis för  det exakta händelseförloppet under denna  fas av månens historia och det finns en hel del oenighet i detaljerna om vad som hände."

Sjönk detta material när det bildades lite i taget eller på en gång efter det att månen  hade stelnat? Sjönk den in i det inre globalt och steg sedan upp på motsatta sidan? Sjönk det i en stor klump eller i flera mindre blobbar?

I studien jämförde författarna simuleringar av ett sjunkande ilmenitrikt lager med en uppsättning linjära gravitationsanomalier. Anomalier vilka upptäcktes av NASA:s GRAIL-uppdrag, vars två rymdfarkoster kretsade runt månen mellan 2011 och 2012 och mätte små variationer av dess gravitationskraft. Dessa linjära anomalier omger ett vidsträckt mörkt område på månens sida mot oss som täcks av vulkaniska flöden som kallas mare (latin för "hav").

För mer och utförligare redovisning av detta händelseschema se följande länk från University of Arizona 

Bild vikipedia. En illustratörs skildring av den hypotetiska effekten av då planeten Theia och jorden krockade och månen bildades.

En trio av små rovers (CADRE-månfarkoster) kommer snart att rulla på månens yta

 

En trio små rovers ska i en snar framtid  rulla på månena yta för att utforska månen i synkronisering med varandra. Ingenjörer vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory i södra Kalifornien avslutade nyligen monteringen av robotbilarna och utsatte dem sedan för en rad hårda tester för att säkerställa att de kommer att klara sin skakiga färd i rymden och sina färder på månen. Som en del av en teknikdemonstration kallad CADRE (Cooperative Autonomous Distributed Robotic Exploration) visas att  varje soldriven rover är ungefär lika stor som en handbagageväska som man får ha med sig på ett flygplan.

 Målet är att visa att en grupp robotiserade rymdfarkoster kan arbeta synkront för att utföra uppgifter och registrera data som ett enda team utan uttryckliga kommandon från uppdragskontrollanter på jorden. Om projektet lyckas kan framtida uppdrag inkludera team av robotar som sprids ut för att göra samtidiga, distribuerade vetenskapliga mätningar.

Efter testerna kommer hårdvaran att skickas till Intuitive Machines för installation på en Nova-C-landare (vilken tar med sig trion) som i en anar framtid kommer att skjutas upp ovanpå en SpaceX Falcon 9-raket från NASA:s Kennedy Space Center i Florida.

Bild NASA Ingenjörer förbereder de tre små månbundna rovers för ett körtest i ett sterilt rum på byråns Jet Propulsion Laboratory i södra Kalifornien i december 2023.

Ovanligt damm på månsten

 

Forskare har nyligen upptäckt att endast ett fåtal stenblock på månen har ett lager av stoft och att detta stoft har speciella reflekterande egenskaper. Till exempel reflekteras dammet på dessa stenblock solljus på ett annat sätt än på tidigare kända stenar på månen. Den nya upptäckten hjälper nu forskare att förstå de processer som bildar (at) och förändrar månskorpan. Det var sedan tidigare känt att det finns magnetiska anomalier på månens yta särskilt i närområdet av de områden som kallas ReinerGamma. Reiner Gamma är månvirvlar i marken där det finns magnetism. 

Den nuvarande kunskapen om månens magnetiska egenskaper är begränsad så de här nya stenarna kastar ljus över månens historia och dess magnetiska kärna, beskriver Ottaviano Rüsch från Institut für Planetologie. För första gången har vi undersökt växelverkan mellan stoft och bergarter i Reiner Gamma-området, närmare bestämt variationerna i dessa bergarters reflekterande egenskaper. Vi kan till exempel sluta oss till i vilken utsträckning och i vilken riktning solljuset reflekteras av dessa stora stenar.

Forskargruppen var ursprungligen intresserad av spruckna bergarter. De använde först artificiell intelligens för att söka igenom cirka en miljon bilder efter spruckna stenar - dessa bilder togs också av Lunar Reconnaissance Orbiter. Moderna databehandlingsmetoder gjorde det möjligt för oss att få helt nya insikter i globala sammanhang. Samtidigt som vi hela tiden hittar okända objekt på det här sättet till exempel de avvikande bergarter som vi undersöker i den här nya studien, beskriver Valentin Bickel från Center for Space and Habitability vid universitetet i Bern.

Sökalgoritmen identifierade cirka 130000 intressanta stenar varav hälften granskades av forskarna. Vi kände igen ett stenblock med distinkta mörka områden på bara en bild. Denna sten skilde sig mycket från alla andra eftersom den reflekterar mindre ljus än andra stenar. Vi misstänker att det beror på den speciella dammstrukturen, till exempel dammets densitet och kornstorlek, förklarar Ottaviano Rüsch.

– Normalt är måndamm väldigt poröst och reflekterar mycket ljus tillbaka i belysningsriktningen. När dammet komprimeras ökar vanligtvis den totala ljusstyrkan. Detta är inte fallet med de observerade dammtäckta stenarna", tillägger Marcel Hess från TU Dortmund University. Forskarna är fortfarande i ett tidigt skede av att förstå detta stoft och dess interaktioner med stenen. Under de kommande veckorna och månaderna vill forskarna ytterligare undersöka de processer som leder till interaktionen mellan stoft och sten och till bildandet av den speciella stoftstrukturen.

Resultaten av studien har publicerats i tidskriften "Journal of Geophysical Research – Planets och bilderna togs av NASA:s rymdfarkost Lunar Reconnaissance Orbiter, som kretsar runt månen.

Bild vikipedia Koordinater 7.5°N 59.0°V Diameter 70 km (43 mi) Eponym Reiner-kratern på månen.

Nya rön om vattnets historia på Månen

 

Ny forskning av postdoktor Tara Hayden vid Western University visar att den tidiga månskorpan på månens yta, berikades avsevärt med vatten för mer än 4 miljarder år sedan, tvärtemot vad man tidigare trott. Forskningsresultatet  ger spännande nya bevis för att månens tidiga skorpa innehöll mer vatten än vad man hittills trott vilket öppnar nya dörrar till studie av månens historia.

För första gången har upptäckts apatit i månens tidiga skorpa vilket är otroligt spännande – eftersom vi nu äntligen kan börja pussla ihop detta okända skede i månens historia. Vi finner att månens tidiga skorpa var rikare på vatten än vi förväntat oss, och dess flyktiga stabila isotoper avslöjar en ännu mer komplex historia än vi kände till tidigare, beskriver Hayden, (som för närvarande arbetar som kosmokemist hos den berömda planetgeologen Gordon "Oz" Osinski vid Westerns institution för geovetenskaper). 

Vår kunskap om vattnets historia på månen kommer från Apollo-färdernas prover de tog de med sig till jorden. Men dessa prover tros bara representera cirka fem procent av hela månens yta, beskriver Hayden. Tills vi får tillbaka fler markprover från de kommande Artemis-uppdragen är de enda av andra prover från månytan meteoriter från månen.

Hayden gjorde sin upptäckt av apatit vid The Open University under sina doktorandstudier när hon verifierade en sten från en samlare som en månmeteorit. Utöver identifieringen visade sig provet innehålla en viktig del av data om vatten på månen.

"Jag hade sådan tur att meteoriten inte bara kom från månen utan också innehöll kemi som är viktig för vår förståelse av månens vattenförande mineraler", beskriver Hayden.

Apatit hittas i alla typer av månstenar utom glaspärlor (som var en del av de prover apollobesättningarna tog med sig från månen) och Ferroanska anortositstenar där det senare representerar månens tidiga skorpa. Den Ferroanska anortositstengruppen är känd för att vara otroligt gammal (4,5-4,3 miljarder år gammal) och är den enda kända bergarten som har bildats direkt av månens magmaocean – då månen var nästan helt smält.

Upptäckten beskrivs i en studie som publicerades nyligen i tidskriften Nature Astronomy.

Bild vikipedia. En intressant bild som visar färgmättnaden på månens yta förstärkt rödaktig rostbrun för järn blåaktig för titanoxidmineraler.

Ny upptäckt som visar än mer att månen kom till genom en krock med Jorden

 

En tvärvetenskaplig internationell forskargrupp har nyligen upptäckt en massiv anomali djupt inne i jordens inre som kan vara en rest från kollisionen för cirka 4,5 miljarder år sedan av två planeter Gaia (som blev nuvarande Jorden) och Theia (som blev månen).

Denna forskning ger viktiga  insikter inte bara om jordens inre struktur utan också om dess långsiktiga utveckling och bildandet av det inre av solsystemet.

Studien, som förlitade sig på beräkningsmetoder för strömningsdynamik som utvecklats av professor DENG Hongping vid Shanghai Astronomical Observatory (SHAO) vid den kinesiska vetenskapsakademin, publicerades som ett omslag i Nature den 2 november.

Bildandet av månen har varit en gåta för flera generationer av forskare. Rådande teori har föreslagit att under de sena stadierna av jordens tillväxt för cirka 4,5 miljarder år sedan inträffade en massiv kollision  mellan den ursprungliga jorden (Gaia) och en protoplanet av Mars storlek känd som Theia. Månen tros ha bildats av spillrorna som genererades av denna kollision.

Numeriska simuleringar har indikerat att månen sannolikt fick material främst från Theia medan Gaia, på grund av sin mycket större massa, endast blev lätt förorenad av Theia-material.

Eftersom Gaia och Theia var olikartade planeter  bestående av olika material, föreslogs i teorin att månen – som dominerades av theiskt material – och jorden – som dominerades av Gaias material – borde ha distinkta sammansättningar. Isotopmätningar med hög precision avslöjade dock senare att jordens och månens sammansättning är anmärkningsvärt lika vilket utmanar den konventionella teorin om hur månen bildas.

Även om olika förfinade modeller av den gigantiska effekten senare har föreslagits, har de alla ställts inför utmaningar.

För att ytterligare förfina teorin om månbildning började professor DENG forska om månens bildning 2017. Han fokuserade på att utveckla en ny beräkningsmetod för strömningsdynamik som kallas Meshless Finite Mass (MFM), som utmärker sig av att noggrant modellera turbulens och materialblandning.

Genom att använda detta nya tillvägagångssätt och genom att genomföra många simuleringar av det gigantiska nedslaget, upptäckte professor DENG att den tidiga jorden uppvisade mantelskiktning efter nedslaget, där den övre och nedre manteln hade olika sammansättningar och tillstånd. Närmare bestämt hade den övre manteln en magmaocean, skapad genom en grundlig blandning av material från Gaia och Theia, medan den nedre manteln förblev i stort sett solid och behöll Gaias materialsammansättning.

Bild vikipedia: En konstnärs skildring av den hypotetiska effekten av en planet som Theia och jorden

Nu har Indiens rymdbil börjat sina undersökningar av månens sydpol

 

Indien började utforska månens yta med sin rover torsdagen den 24 augusti  dagen efter att de blev den första nation som landat en farkost nära den i stort sett outforskade sydpolen på månen.

Pragyan - "visdom" (är namnet på rovern) på sanskrit - vilken rullade ut från landaren timmar efter att den senaste milstolpen i Indiens ambitiösa  lågprisrymdprogram utlöste enorma firanden över hela landet. ”Rovern släpptes ut från landaren och Indien tog en promenad på månen!” skrev den indiska rymdforskningsorganisationen (ISRO) på X, tidigare känt som Twitter på torsdagen.

Den sexhjuliga, soldrivna rovern kommer nu att köra runt den relativt okända regionen och överföra bilder och vetenskapliga data till jorden under en två veckors period.

Den framgångsrika touchdownen av Chandrayaan-3 ("Mooncraft-3") (månlandarens namn) uppdraget kom bara några dagar efter att en rysk landare kraschade i samma region.

Landningen skedde fyra år efter att det tidigare indiska månuppdragets misslyckande (Chandrayaan-2) då den farkosten under sin nedstigning mot månen slutade i en krasch något som då sågs som ett stort bakslag för Indiens rymdprogram. 

Chandrayaan-3 har fångat allmänhetens uppmärksamhet sedan lanseringen för nästan sex veckor inför tusentals jublande åskådare. Uppdateringar finns om farkosten kontinuerligt på denna länk. 

Bild vikipedia Det flera hundra kilometer stora södra polarområdet på månen  som bestrålas under sommaren. Sydpolen ligger vid kraterranden av kratern Shackleton. Regionen skuggas av den väl upplysta Leibnitzplatån flankerad till höger av Nobilekratern och till vänster av den delvis skuggade Malapertkratern och dess Malapert-topp upplyst vid kraterranden Haworth.

Ett mystiskt, varmt, begränsat område finns under ytan på månens baksida

 

Forskare har upptäckt en avvikande värmeklump under ytan på månens baksida.

Denna mystiska värmepunkt har ett okänt ursprung. Men antar att det troligen orsakas av den naturliga strålningen från en enorm massa av granit i en storlek som är ovanlig utanför jorden. På månen skulle det då troligen orsakats av en avslocknad vulkan som inte haft utbrott de senaste 3,5 miljarder åren.

Det här är mer jordliknande än vi hade föreställt som kunde produceras på månen där det inte finns vatten- och plattektonik som bildar granit som på jorden, skriver huvudförfattaren till studien Matt Siegler vid Planetary Science Institute i Tucson, Arizona.

Siegler och hans kollega Rita Economos från Southern Methodist University upptäckte värmekällan med en ny metod där man använder mikrovågor för att mäta temperaturer under ytan med hjälp av data från de kinesiska månsatelliterna Chang'E 1 och 2. 

Utöver det använde de data från NASA: s LunarProspector och Lunar Reconnaissance Orbiters.

De fann ett område cirka 50 kilometer i diameter där temperaturen är cirka 10 grader Celsius varmare än omgivningen. I området fanns ett 20 km diameters område där ytan var rik på kisel och som tros vara en kollapsad vulkankrater. Den avslocknade vulkanen hade senast ett utbrott  för 3,5 miljarder år sedan. Men magma från dess inre finns sannolikt fortfarande under ytan och avger strålning.

Det 50 km stora område bestående av vulkanisk sten bildades då lava steg upp genom månskorpan men inte ända ut på ytan, beskriver Economos. El Capitan och Half Dome , i Yosemite i Kalifornien vilket är exempel på liknande granitstenar som har stigit uppåt ytan på jorden. Forskarna rapporterade sina resultat i tidskriften Nature den 5 juli och presenterade ytterligare detaljer den 12 juli vid Goldschmidt-konferensen i Lyon, Frankrike som handlade om geokemi.

Geologiskt är det ganska svårt att granit bildas utan vatten och plattektonik vilket är anledningen till att vi inte ser granit på andra planeter. Så om detta fynd av Siegler och kollegor bekräftas kommer det att vara oerhört viktigt hur vi ser på andra steniga objekt i solsystemet.

Bild vikipedia. Månens passage framför jorden observerad av Deep Space Climate Observatory. 

 Baksidan är endast belyst av solen. Månen vänder alltid samma sida mot oss.

Kommer det att letas efter liv på månen?

 

Månuppdraget och landningen på månen med astronauter med Artemis 3 under 2025 kommer att vara den första månlandningen sedan Apollo 17 med människor som ska landsättas sedan december 1972. Att välja en säker och vetenskapligt intressant landningsregion för Artemis 3 är en utmaning. Men det råder ingen tvekan om att stora upptäckter ligger framför oss  och en potentiell överraskning kan vara att upptäcka liv på månen. Ny forskning tyder på att framtida besökare till månens sydpolsregion bör söka efter liv i superkalla permanent skuggade kratrar och då efter spår av organismer som kan ha sitt ursprung från jorden.

Mikrobiellt liv kan potentiellt överleva under de hårda förhållandena nära månens sydpol, föreslår Prabal Saxena, planetforskare vid NASA: s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland i en ny studie.

En av de mest intressanta sakerna som vårt team har funnit i den senaste forskningen om de områden där visst mikrobiellt liv kan överleva är att det kan finnas potentiellt liv i nischer i relativt skyddade områden på vissa luftlösa kroppar, berättade Saxena för Space.com. 

Faktum är att månens sydpol kan ha de egenskaper som kan möjliggöra överlevnad och potentiellt till och med episodisk tillväxt av visst mikrobiellt liv, beskriver Saxena och tillägger. Vi arbetar för närvarande med att förstå vilka specifika organismer som kan vara mest lämpade till att överleva i sådana regioner och vilka områden i månens polarområden av intresse som är relevanta för utforskning då de kan vara mest mottagliga  att stödja liv.

Jag anser att man både ska söka efter nuvarande liv och historiska tecken på liv som kanske en gång fanns.

I arbetet som presenterades vid en nyligen genomförd vetenskaplig workshop om de potentiella Artemis 3-landningsplatserna rapporterade Saxena och hans studiemedlemmar att månens sydpol kan innehålla betydande nischer på ytan som kan vara potentiellt beboeliga för ett antal mikroorganismer.

Bild vikipedia En astronaut hoppar på månen, vilket illustrerar att månens gravitationskraft är ungefär 1/6 av jordens.

Idéer efterlyses på hur människan kan använda månens resurser.

 

Att använda resurserna på en annan värld, i detta fall på månen skulle vara en stor prestation och möjliggöra för människan att leva och verka på en annan planet. Men att nå detta mål kräver stor uppfinningsrikedom och ansträngning.  ESA inbjuder nu alla som har en idé att beskriva denna (kanske din idé) för hjälp till framtida användning av månens resurser till en koloni där.

Att utnyttja rymdresurser kommer att vara avgörande för en hållbar utforskning av rymden, så man kan minska kostnaderna och riskerna med att transportera resurser från jorden. Månen är ett särskilt lovande mål för resursutvinning med tanke på dess närhet till jorden och överflöd av tillgängliga resurser.

Resurser på månen finns som syre, metaller, månregolit och vattenis ämnen som sannolikt kommer att spela en grundläggande roll för en framtida månbas. Tillämpningar som inkluderar livsuppehållande resurser, tankning av rymdfarkoster, energilagring, konstruktion av infrastruktur och tillverkning på plats. Troligen finns än mer mineraler av skilda slag på månen som ännu är oupptäckta.

En ny kampanj på ESA:s Open Space Innovation Platform syftar till att identifiera kunskaps- och tekniska luckor i vår nuvarande värdekedja till att använda månens resurser.

Dessa områden omfattar: Schaktning, raffinering och transport - inklusive regolitgrävning och hantering av denna, beredning av råmaterial och regolitöverföring och leverans.

Resursutvinning och bearbetning - inklusive regolitbearbetning (regolit är månjord) för resursutvinning, separering och förädling av produkter med återvinning och bortskaffande av avfall.

Lagring, distribution och användning - inklusive kryogen vätskelagring av syre, tankning av rymdfarkoster, tillverkning av metalldelar, konstruktioner (byggnader) och leveranser genom rymden.

De luckor som denna ansökningsomgång kommer att bidra till att identifiera kommer att ligga till grund för att definiera teman för ESA:s och ESRIC:s nästa rymdresursutmaningar, som kan ses som en fortsättning på den inledande gemensamma utmaningen om användningen av månbilar för att prospektera resurser.

Som en del av denna utmaningsdrivna strategi uppmuntrar ESA europeisk industri och forskningsinstitutioner att konkurrera om en chans att samarbeta ytterligare med ESA för att utveckla sina tekniska lösning som stöder utvinning och användning av rymdresurser. Förutom att driva på innovationer kan dessa utmaningar sätta fart på kommersiella strävanden vilket ESA kommer att främja för att påskynda kommersialiseringen av rymden.

Har du en idé så är du välkommen att beskriva den här.  

Bild pixabay.com

Ny vattenkälla hittad på månen

 

Hur mycket vatten det finns på månen är viktigt att veta  vid planering av framtida månutforskningsuppdrag. Nu har en forskargrupp ledd av prof. HU Sen från Institute of Geology and Geophysics (IGG) vid Chinese Academy of Sciences (CAS) upptäckt slagglaspärlor innehållande vatten genom  Chang'e-5 (CE5) insamlade månjord. 

Analysen visar att dessa pärlor sannolikt visar på en vattenreservoar på månen som kommer från den dynamiska in- och utbrytningen av solvindsbildat vatten och är en del av månens ytvattencykel. Tidigare månuppdrag har bekräftat närvaron av fruset vatten på månen. Det mesta av månens yta har vatten även om mängden är mycket mindre än den på jorden.

Ytvattnet på månen visar dagliga cykler och förluster ut i rymden vilket indikerar att det bör finnas ett hydratiserat lager eller en reservoar nere i månjorden för att kunna upprätthålla retention, frisättning och påfyllning av vatten till månens yta. Tidigare studier av vatteninventering av fina mineralkorn i månjord, slagproducerade agglutinater,  vulkaniska bergarter och pyroklastiska glaspärlor har dock inte kunnat förklara retention, utsläpp och påfyllningen av vatten till månens yta (dvs. månens ytvattencykel). Nu först har man förstått att det bör finnas en ännu oidentifierad vattenreservoar i månjorden som har kapacitet att buffra på månens ytvattencykel.

Doktorand HE Huicun under ledning av prof. HU Sen, föreslog att slagglaspärlor, en allestädes närvarande komponent i månjorden med amorf natur som en potentiell kandidat för undersökning.

Hon karakteriserade systematiskt petrografin, huvudelementkompositionen, vattenmängden och väteisotopsammansättningen av slagglaspärlorna som returnerades av CE5-uppdraget i syfte att identifiera och karakterisera den saknade vattenreservoaren på månens yta.

CE5-slagglaspärlorna visade sig ha homogena kemiska kompositioner och släta exponerade ytor. De kännetecknas av en vattenmängd upp till cirka 2 000 ug.g-1, med extrema deuteriumutarmande egenskaper. Den negativa korrelationen mellan vattenförekomst och väteisotopsammansättning återspeglar att vattnet i CE5-slagglaspärlorna kommer från solvinden.

Forskarna analyserade också vattenmängden längs sex transekter i fem glaspärlor, som då visade hydratiseringsprofilerna för solvindsbaserat vatten. Vissa glaspärlor överlappades av en senare vattenavgasningshändelse. Slagglaspärlorna fungerade som en svamp för buffring av månens ytvattencykel. Forskarna uppskattar att mängden vatten som orsakas av slagglaspärlor till månjord varierar från 3,0 + 1011 kg till 2,7 + 1014 kg.

"Dessa fynd indikerar att slagglaspärlor på månens yta och andra atmosfärlösa kroppar i solsystemet kan lagra solvindsbaserat vatten och släppa ut det i rymden", säger professor HU.

Studien ovan var ett samarbete med Nanjing University, The Open University, The Natural History Museum, University of Manchester och University of Science and Technology of China.

Bild vikipedia på en vy av den roterande jorden och månens baksida när månen passerar på sin bana mellan den observerande DSCOVR-satelliten och jorden.

Nya rymdfarkoster ser ner i skuggorna i kratrarna på månens baksida

 

Shackleton Crater som finns vid månens sydpol är en av de platser  på  NASA:s lista för framtida Artemis-uppdrag.  Månprogrammet. 

Kratrar vid månpolerna - som Shackletonkratern  är platser som ständigt ligger i skugga och vi vet i dag inte säkert vad denna eller liknande kratrar innehåller. Men en ny rymdfarkost med ett specialiserat instrument är på väg för att förändra detta.

Instrumentet är ShadowCam  ett av sex vetenskapliga instrument ombord på Korea Aerospace Research Institute (KARI) Korea Pathfinder Lunar Orbiter, känd som Danuri lanserades i augusti 2022 och gick in i månens omloppsbana i december förra året. 

ShadowCams ska kika in i dessa mörka kratrar för att avgöra om här finns ämnen som vattenis - en viktig resurs vid utforskning av  månen som kan användas till exempelvis bränsle eller syreframställning.

"ShadowCam har potential att kraftigt öka vår förståelse för kvaliteten och överflödet av dessa resurser  regionerna", säger Jason Crusan, chef för NASA: s Advanced Exploration Systems Division, i ett pressmeddelande från 2017 iett tillkännanagivander om ShadowCam som då inte var klart. -Framtida uppdrag i rymden kommer att bli säkrare och billigare om vi har förmågan att använda månresurser istället för att ta med oss resurser från jorden.

ShadowCam utvecklades vid Arizona State University och Malin Space Science Systems och är NASA:s bidrag till Danuri-uppdraget. Kameror finns redan ombord på Lunar Reconnaissance Orbiter  som finns i en bana runt månen sedan 2009. Men ShadowCam som finns på KARI  är 200 gånger mer ljuskänslig än LUNARs kameror vilket gör att den kan få mer högupplösta bilder. Medan kameror som Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC) utformades för att få bilder av är i första hand solbelysta ytor, bör ShadowCams känsliga optik kunna ta detaljerade bilder inom permanent skuggade regioner - även där det är frånvaro av direkt ljus - genom att använda det svaga sekundära ljuset som reflekteras från närliggande geologiska objekt som berg eller kraterväggar. Planen är att låta ShadowCam göra observationer varje månad för att upptäcka säsongsförändringar och mäta terrängen inuti kratrarna, inklusive fördelningen av stenblock där.

Vad som finns i permanent skuggade regioner har länge varit ett mysterium eftersom de ständigt mörka interiörerna är svåra att föreställa sig och befintlig forskning erbjuder olika tolkningar när det gäller fördelningen av flyktiga ämnen i dessa kalla områden säger Crusan. Shackletonkratern finns på  månens sydpol. En plats  av stort  intresse för framtida mänskliga uppdrag eftersom regionen möjliggör  nästan konstant kommunikation med jorden (platsen faller aldrig i radioskugga).

I motsats till de mörka interiörerna i kratrarna ligger polärkratrarna i evigt solljus. Basläger kan byggas på dessa upplysta regioner för att där bygga solkraftverk att använda till ex resor till skuggade regioner (månens baksida från oss sett ligger till exempel i  evigt mörker) för att bryta resurser och  utforska dessa. Dessutom ger potentiella resurser som eventuella islager i kratrar som Shackleton Crater även information om vad som har hänt på månen i det förgångna. Vatten kan även användas av månpersonal  istället för att tas med  från jorden vilket skulle bli väldigt dyrt och otympligt.

Bild vikipedia på astronauten Harrison H. Schmitt som var med på Apollo 17, 1971 bredvid ett stort månblock

NASA förslag på landningsplats på månen

 

PÅ NASA förbereder man sig för fullt med att skicka astronauter till månen under Artemisprogrammets Artemis 3 under 2025. Nu har man identifierat 13 kandidatlandningsregioner nära månens sydpol där landning kan ske. Varje region innehåller flera potentiella landningsplatser för Artemis III, som kommer att vara det första av Artemis-uppdragen som tar en besättning till månytan, inklusive den första kvinnan till månen. 

I dagarna har Artemis 1 sänts upp  med syftet är att testa SLS (Space Launch System) namnet på raketen som skjuts upp SLS är det ordinarie namnet på raketen  och Orion namnet på den nya rymdfärjan inför kommande bemannade expeditioner. 

Att välja ut dessa regioner för landning innebär att vi är ett stort steg närmare för att återvända med människor till månen för första gången sedan Apolloprogrammet för mer än 50 år sedan, säger Mark Kirasich, biträdande associerad administratör för Artemis Campaign Development Division vid NASA:s huvudkontor i Washington. "När vi nu gör det kommer det att bli olikt alla tidigare uppdrag då astronauter under apolloprogrammet vågat sig in i okända områden som  inte tidigare utforskats av människor och lägga en grund för framtida långsiktiga vistelser."

NASA har identifierat följande kandidatregioner för en Artemis III-månlandning:

Faustini Fälg A

Topp nära Shackleton

Anslutande ås

Anslutande åsförlängning

de Gerlache Rim 1

de Gerlache Rim 2

de Gerlache-Kocher-massivet

Haworth

Malapert-massivet

Leibnitz Beta-platå

Nobile Rim 1

Nobile Rim 2

Amundsen Rim

Platserna kan ses i korta filmsnuttar i denna länk 

Var och en av dessa regioner ligger inom sex graders latitud från månens sydpol och innehåller tillsammans olika geologiska egenskaper. Tillsammans erbjuder regionerna landningsalternativ för Artemis III. Specifika landningsplatser är tätt kopplade till tidpunkten för lanseringsfönstret, så flera regioner säkerställer en flexibilitet för  färden under hela året (2025). Månen och Jorden bör ligga i en vinkel vid start som sparar bränsle, riktning och längd på resan (min anm.).  

För att välja regionerna bedömde ett byråövergripande team av forskare och ingenjörer området nära månens sydpol med hjälp av data från NASA: s Lunar Reconnaissance Orbiter och årtionden av publikationer och insamlade vetenskapliga resultat av månen. Förutom att överväga tillgänglighet för lanseringsfönster (rätt läge för jorden-månen för en uppsändning av en besättning för kortast möjliga färd) utvärderade teamet regioner baserat på att ge en säker landning i förhållande till terränglutning, enkel kommunikation med jorden och ljusförhållanden. För att bestämma tillgängligheten övervägde teamet även kombinerade funktioner hos Space Launch System-raketen, Orion-rymdfarkosten och det SpaceX-tillhandahållna Starship landningssystem till det system som ska landa människor säkrast möjligt på månen. 

Alla regioner som beaktas som landningsplats är vetenskapligt betydelsefulla på grund av dess närhet till månens sydpol ett område som innehåller permanent skuggade regioner rikt på resurser och en terräng som inte utforskats tidigare av människor.

"Flera av de föreslagna platserna inom regionerna finns bland några av de äldsta delarna av månen och tillsammans med de permanent skuggade regionerna ger de möjlighet att lära  mer om månens historia från tidigare outforskat månmaterial", säger Sarah Noble, Artemis månvetenskapsledare vid NASA: s Planetary Science Division.

Bild flickr.com på de landningsplatsalternativen på månen

Ytterligare en ledtråd funnen om månens ursprung

 

I en studie som nyligen publicerats i tidskriften Science Advances rapporterar en forskargrupp ett resultat som visar att månen fått ädelgaserna helium och neon från jordens mantel. Upptäckten lägger till den redan starka troligheten till teorin att månen bildades genom en massiv kollision mellan jorden och en annan himmelsk kropp än mer trolig. Se bild ovan och text längst ned i detta inlägg.

Under sin doktorandforskning vid ETH Zürich analyserade Patrizia Will sex prover av månmeteoriter från en insamling från Antarktisk erhållna från NASA. Meteoriterna består av basaltsten som bildades när magma vällde upp från månens inre och snabbt svalnade. Magman förblev täckt av ett basaltskikt efter bildningen vilket skyddade den från kosmisk strålning och solvind. Kylningsprocessen resulterade i bildandet av månglaspartiklar i  mineraler i magman. Will med team upptäckte att glaspartiklarna innehåller solgasernas kemiska fingeravtryck (isotopsignaturer): helium och neon från månens inre.

Resultatet stöder starkt att månen fått dessa ädelgaser som är inhemska på jorden (vid den krasch planeten Theia gjorde med Jorden som resulterade i månen). "Att hitta solgasers isotopsignatur vilket nu skett för första gången, i basaltiska material från månen som inte är relaterade till någon exponering av månytan var ett spännande resultat", säger Will. 

Utan ett skydd av en atmosfär kastas sten ut från månen vid asteroidnedslag på månen och bitar har i alla tider ibland träffat jorden och en del hamnade till slut på Antarktis där de lättast hittas i isen. Så småningom hamnade som sagt dessa stenfragment på jorden i form av meteoriter. Många av de meteoritprover som plockas upp kommer från upphittare i öknarna i Nordafrika eller  som här i den "kalla öknen" i Antarktis där de är lättare att upptäcka i isen. 

 I Noble Gas Laboratory i ETH Zürich finns en toppmodern ädelgasmasspektrometer vid namn "Tom Dooley".  Med hjälp av Tom Dooley kunde forskargruppen mäta glaspartiklar under millimeters storlek i meteoriterna och utesluta solvind som källa till de detekterade gaserna. Heliumet och neonet som de upptäckte var i ett mycket högre halt än väntat.

Tom Dooley är så känslig att det är det enda instrument i världen som kan detektera minimala koncentrationer av helium och neon. Det användes för att upptäcka dessa ädelgaser i kornen i den 7 miljarder år gamla Murchison-meteoriten vilket är den äldst kända meteoriten vi känner till på jorden. 

Att veta var man ska leta i NASA:s stora samling av cirka 70000 godkända meteoriter är ett stort steg framåt. "Jag är starkt övertygad om att det kommer att bli en kapplöpning om att studera tunga ädelgaser och isotoper i meteorit material", säger ETH Zürichprofessor Henner Busemann, expert inom området utomjordisk ädelgasgeokemi. Han räknar med att forskare kommer att söka efter ädelgaser som xenon och krypton som är mer utmanande att identifiera. De kommer också att söka efter andra flyktiga element som väte eller halogener i månmeteoriterna. Alla vill vara först med nya upptäckter (min anm.).

Busemann säger, "Även om sådana gaser inte är nödvändiga för livsformer skulle det vara intressant att veta hur några av dessa ädelgaser överlevde månens brutala och våldsamma bildning. Denna kunskap skulle hjälpa forskare inom geokemi och geofysik att skapa nya modeller som visar mer generellt hur sådana flyktiga element kan överleva vid planetbildning, i vårt solsystem och bortom vårt.

Ovan bild från vikipedia visar en animation av händelsen där den hypotetiska planeten Theia kolliderar med jorden och resulterar månen. På bilden är varje steg i animationen (före kollisionen) ett år medan jorden hela tiden befinner sig i samma position.