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.

Första analysen offentliggjord av astroiden 162173 Ryugu

 

År 2018 landade Hayabusa2 på den snurrande asteroiden Ryugu och samlade in partiklar från dess yta. Efter att ha tillbringat ett och ett halvt år i omloppsbana runt asteroiden återvände farkosten till jorden med en förseglad kapsel innehållande cirka fem gram dammpartiklar och sten. Forskare runt om i världen har väntat på kapselns innehåll för att undersöka detta. De är speciellt intresserade utifrån att dessa partiklar aldrig skulle ha nått jorden utan farkostens skydd. Skulle de färdats genom rymden och kommit in i Jordens atmosfär skulle de brunnit upp.

"Vanligtvis är allt vi kan studera av asteroider de bitar som är tillräckligt stora för att klara nedfärden till marken som meteoriter", säger UChicago geokemist Andrew M. Davis och medlem av teamet som analyserat provet.

– Vi har inte haft ett sådant här prov tidigare. Det är spektakulärt."

Efter en sexårig resa landade Hayabusa2 i slutet av 2020 i Australien. När forskare från den japanska rymdorganisationen JAXA hämtat farkost och kapsel och öppnat den förseglade kapseln fanns här en handfull material som Hayabusa2 lyckats skopa upp från Ryugs yta.

Forskare har nu börjat tillkännage de första resultaten av analysen av innehållet. Dessa tyder på är att Ryugu är en bit bestående av samma innehåll som samlades i vår sols närhet för fyra och en halv miljard år sedan innan bildandet av solen och solsystemet.

Tiden då allt som fanns var ett stort roterande gasmoln. Forskare tror att det mesta av denna gas drogs samman och blev början till vår sol (troligen riktigt då det drogs samman genom gravitation). Resterna av gasen efter att solen bildats expanderade till en skiva (ackreationskiva kallat) vilken kyldes efterhand och drogs samman till sten som fortfarande flyter runt solsystemet idag; det verkar som om Ryugu är en av dessa. Asteroiden har låg densitet. (Denna skiva är även utgångsmaterialet till planeterna och jorden allt med största sannolikhet med gravitationen som källa).

Forskare säger även att fragmenten som nu analyseras visar tecken på att ha stött på vatten någon gång. "Man måste föreställa sig ett aggregat av is och kolhaltigt damm som flyter i rymden som förvandlades till en stor lerboll när is smälte av kärnkraft från sönderfallet av radioaktiva element som fanns i asteroiden då den bildades", säger Dauphas. Dock är asteroiden relativt torr numera enligt analysen.

Bild på 162173 Ryugu från vikipedia.