Maan had ooit vloeibare kern en magnetisch veld

De 6 centimeter grote maansteen 76535 is in 1972 door Apollo 17-astronauten meegenomen uit Mare Serenitatis. (foto NASA/Johnson Space Center)
De 6 centimeter grote maansteen 76535 is in 1972 door Apollo 17-astronauten meegenomen uit Mare Serenitatis. (foto NASA/Johnson Space Center) NASA;Johnson Space Center

De maan had kort na zijn ontstaan een gesmolten kern waarin, net als bij de aarde, een magnetisch veld werd opgewekt (Science, 16 januari). Wetenschappers van het Massachusetts Institute of Technology in Cambridge, VS, hebben dat afgeleid uit onderzoek aan een steen die in 1972 tijdens de laatste maanvlucht (Apollo 17) werd gevonden door Harrison Schmidt, de enige geoloog die ooit op de maan heeft gelopen. Met onderzoek naar het verval van de radioactieve elementen in de steen is zijn ouderdom op 4,2 tot 4,3 miljard jaar bepaald. Daarmee is nummer 76535 de oudste maansteen waarvan de structuur sinds zijn ontstaan niet meer is veranderd.

De maan is waarschijnlijk ongeveer 4,5 miljard jaar geleden ontstaan toen een hemellichaam ter grootte van Mars tegen de aarde botste. Een deel van de aardmantel is toen de ruimte in geslingerd. Daar klonterde dit materiaal – tezamen met een deel van de binnendringer – samen tot de bol die wij nu de maan noemen. Lange tijd dachten astronomen dat de maan te klein was om een gesmolten kern en een magnetisch veld te kunnen ontwikkelen. Tijdens het Apollo-onderzoek werden echter zwakke magnetische velden waargenomen, terwijl ook in maanstenen sporen van vroeger magnetisme werden gevonden.

Magnetisme kan echter ook ontstaan als gevolg van meteorietinslagen, waarbij de structuur van het gesteente verandert. Ian Garrick-Bethell en zijn collega’s hebben daarom met nieuwe technieken een oude maansteen bestudeerd die géén tekenen van schokmetamorfose vertoont. De onderzoekers bepaalden de thermische geschiedenis van deze steen en de hiermee samenhangende magnetisatie van de verschillende mineralen daarin. Daaruit blijkt dat deze mineralen tijdens het ontstaan van de steen gedurende een lange periode – miljoenen jaren – in een vrij constant magnetisch milieu moeten hebben vertoefd.

De onderzoekers konden ook de intensiteit van het toenmalige magnetische veld afleiden. Die lag in de orde van 0,3 tot 1 microtesla, maar was mogelijk nog een factor tien hoger. Ter vergelijking: het veld aan het oppervlak van de aarde bedraagt momenteel circa 50 microtesla. Ook dit relatief zwakke magnetische veld van de maan moet zijn opgewekt in een vloeibare kern, waarin door langzame bewegingen een soort dynamowerking plaatsvond. Mogelijk heeft de maan ook nu nog een kleine kern die deels vloeibaar is. George Beekman