De maan heeft een iets andere chemische samenstelling dan de aarde, constateren Duitse wetenschappers. En dat is goed nieuws voor het meest geaccepteerde scenario dat het ontstaan van de maan beschrijft.

Hoe ontstond de maan? De gangbare theorie is dat in de jonge jaren van ons zonnestelsel de aarde – of liever: het object dat later de aarde zou worden – werd geramd door een ander object, Theia genaamd. Hierdoor zou materiaal dat door deze botsing werd losgebeukt van de aarde, samen met een deel van het Theia-materiaal, de maan hebben gevormd. Dankzij nieuw Duits onderzoek, deze week gepubliceerd in Science, heeft dat verhaal nu meer vaste grond onder de voeten gekregen.

Maanstenen onder de loep

Waar het om gaat, is dat volgens de meeste simulaties de maan verhoudingsgewijs meer Theia-materiaal zou moeten bevatten dan de aarde. Dat zou dus betekenen dat er verschillen zijn tussen de chemische samenstelling van aarde en maan. Eerder onderzoek wist die verschillen echter niet aan het licht te brengen; de verhoudingen tussen allerlei isotopen – atomen met dezelfde aantallen protonen, maar verschillende aantallen neutronen in hun kern – leken tot op grote nauwkeurigheid gelijk op aarde en maan.

Geoloog Daniel Herwartz en collega’s besloten daar nog eens goed naar te kijken, en richtten zich met name op de verhouding tussen gewoon zuurstof en zuurstof met één extra neutron in zijn kern, oftewel O-17. In eerste instantie keken ze naar op aarde gevonden meteorieten afkomstig van de maan (zie de foto linksboven), maar die bleken op onze planeet zodanig verweerd geraakt dat er niets meer uit af te leiden was.

Vervolgens kregen ze een aantal van de stenen te pakken die de Apollo-missies van de maan hadden meegenomen – en daar bleek inderdaad ietsje meer O-17 in te vinden dan in aardse monsters. Om precies te zijn: op elke miljoen deeltjes waren er in de maanstenen circa achttien O-17-isotopen meer te vinden dan in stenen afkomstig van de aarde.

Vernislaagje

Dat strookt dus mooi met het idee dat de maan ooit is ontstaan door een botsing met Theia, waaraan aarde en maan een verschillende samenstelling overhielden. Maar volgens Herwartz en zijn team is er nog een andere mogelijke verklaring. Het zou kunnen dat maan en aarde wel degelijk dezelfde samenstelling hebben, maar dat de aarde later is voorzien van een dun ‘vernislaagje’ met minder O-17.

In dat geval zijn de onderzochte maanrotsen dus eigenlijk representatiever voor de samenstelling van de aarde dan de aardse stenen afkomstig uit dat laagje. Volgens de wetenschappers is het nu zaak om op zoek te gaan naar stukjes oude aardkorst die niet hebben gemengd met het eventuele vernislaagje om dat scenario verder te onderzoeken.

Bron: Science

Beeld: Addi Bischoff/Westfälische Wilhelms-Universität Münster