En kinesisk mission til fjernsiden af månen kan have afsløret hemmelighederne i månens mantel.
Missionen sendte en lander til det største krater i solsystemet, hvor en påvirkning sandsynligvis sendte fragmenter af mantlen, der flyver til månens overflade. Den nye forskning er måske det bedste udseende endnu på det andet lag af Jordens naturlige satellit, som forbliver stort set mystisk. Månen har ligesom Jorden en skorpe, kappe og kerne. Skorpen er lavet af plagioclase eller aluminiumsilicat, men mantelsammensætningen er forblevet mystisk - hverken U.S. Apollo-programmet eller de sovjetiske Luna-missioner i 1960'erne og 1970'erne formåede at bringe klippeprøver tilbage, der indeholder mantelmateriale.
Chang'E-4-månelanderen, der blev sendt til ydersiden af månen af Kina tidligere i år, får endelig et kig på den mystiske mantel. Nogle af de første målinger, der blev sendt tilbage af landerens måne rover, antyder, at det massive sydpol-Aitken-krater indeholder fragmenter af månens øverste kappe.
Mystery mantel
Jorden, der er testet af det synlige og næsten infrarøde spektrometer ombord på Yutu-2-roveren, viser mønstre af lysreflektion, som indikerer høje niveauer af høj-calcium pyroxeneand olivin, to mineraler, der findes i mange igneøse og metamorfe klipper og lang hypotetiseret til at udgøre månens mantel. Olivine, der er rigeligt i jordens mantel, har tidligere været vanskeligt at finde på månens overflade. Forskere ledet af Chunlai Li fra National Astronomical Observatories ved det kinesiske videnskabsakademi skrev i dag (15. maj) i tidsskriftet Nature.
"Li og kollegers resultater er spændende og kunne have betydelige konsekvenser for at karakterisere sammensætningen af Månens øverste mantel," skrev Patrick Pinet, en planetvidenskabsmand ved Forskningsinstituttet i Astrofysik og planetologi i Frankrig, i et udtalelse, der ledsagede den nye artikel . (Pinet var ikke involveret i forskningen.)
Planetforskere har mistanke om, at månen dannede sig, da en enorm påvirkning kastede enorme mængder materiale ud af den tidlige jord. I månens tidlige dage ville satellitens hele overflade have været et smeltet magmahav. I dette hav adskiltes mineraler ved densitet, med lettere plagioclase stiger til toppen og tungere, jern- og magnesiumrige mineraler synker ned i mantlen.
At forstå denne proces på månen er vigtig, skrev Pinet, fordi månen har den samme trelagsstruktur som Jorden, men uden de komplikationer, der er forårsaget af pladetektonik (som Jorden har, men månen mangler).
"Det er derfor af enorm værdi for at forstå udviklingen af planetariske interiører," skrev Pinet. Men uden direkte bevis for månens mantelsammensætning er det en vanskelig opgave.
Under overfladen
Kinas lander i Chang'E-4 ændrer muligvis alt det. Den 3. januar 2019 slog landmanden sig ned på Sydpolen-Aitken, som er en kæmpe 1.553 miles (2.500 kilometer) i diameter og er pockmarked med mindre kratere. Forskere mener, at påvirkningen, der skabte bassinet, var stor nok til at trænge dybt ned i månens mantel og spytte nogle af dets mineraler til overfladen.
De første resultater fra det synlige og næsten infrarøde spektrometer antyder, at påvirkningen gjorde netop det. Instrumentet bruger lysstråler på den synlige og næsten infrarøde del af spektret til at analysere mineraler i jorden og indsamle data om bølgelængderne af lys, der reflekteres ud af materialet. Resultaterne kan derefter sammenlignes med reflektansen af kendte mineraler for at se, hvad der matcher.
I Von Kármán-krateret inden i bassinet opdagede roveren jern- og magnesiumrig klippe, der var blevet skubbet ud fra krateret ved anslag. Ud over lav-calcium-pyroxen og olivin indeholdt materialet små mængder høj-calcium-pyroxen, som ellers ikke findes på månens overflade.
"Disse repræsenterer muligvis dybt siddende materialer potentielt fra månemantlen," skrev forskerne. Ejectaen stammer fra det nærliggende Finsen-krater på 45 km (72 km), fandt de.
Mere efterforskning vil være nødvendigt for at validere resultaterne, herunder indsamlingen af flere stenprøver, skrev Pinet. Li og kolleger planlægger at analysere fordelingen af det nyopdagede olivin og bedre forstå geologien i det mulige mantelmateriale.
