Tientallen jaren lang hebben wetenschappers gedebatteerd over de vraag of de maan ooit een aanhoudend, sterk magnetisch veld bezat. Uit een nieuwe analyse van maanstenen uit het Apollo-tijdperk blijkt dat de maan weliswaar perioden van intense magnetische activiteit heeft doorgemaakt, maar dat deze perioden van korte en zeldzame aard waren (slechts een paar duizend jaar, mogelijk zelfs tientallen jaren) en geen langdurig verschijnsel waren. Het onderzoek, gepubliceerd in Nature Geoscience, verfijnt ons begrip van de vroege geschiedenis van de maan en de krachten die zijn magnetische omgeving vormden.
Het al lang bestaande debat en de bias van Apollo-steekproeven
De kern van het mysterie ligt in de beperkte geografische spreiding van landingsplaatsen voor Apollo-missies. Astronauten landden in ongeveer dezelfde equatoriale gebieden, voornamelijk op donkere, vlakke basaltvlakten die maria worden genoemd. Deze gebieden zijn rijk aan titaniumbasalt, waardoor ze een gemakkelijk doelwit zijn om te landen, maar een vertekend beeld vormen van de algehele samenstelling van de maan.
De eerste analyses van deze rotsen suggereerden een sterker, persistenter magnetisch veld dan sommige modellen toelieten. De kleine kern van de maan – slechts een zevende van zijn straal – maakte een langdurig sterk veld onwaarschijnlijk. Deze discrepantie voedde het debat.
Titanium als sleutel: rotscompositie koppelen aan magnetische kracht
De nieuwe studie verbindt het titaniumgehalte in maangesteenten rechtstreeks met hun magnetische kracht. Monsters met minder dan 6% titanium vertoonden zwakke magnetische velden, terwijl monsters met hogere concentraties een aanzienlijk sterker magnetisme vertoonden. Deze correlatie suggereert dat periodes van intense magnetische activiteit samenvielen met het smelten van titaniumrijk materiaal diep in de mantel van de maan.
“Gedurende een zeer korte periode… resulteerde het smelten van titaniumrijke rotsen op de kern-mantelgrens van de maan in het genereren van een zeer sterk veld.” – Claire Nichols, Universiteit van Oxford.
Dit smelten vond waarschijnlijk plaats als gevolg van plaatselijke warmtebronnen, die tijdelijke magnetische pieken veroorzaakten. Het onderzoek bevestigt dat het magnetische veld van de maan gedurende het grootste deel van haar 4,5 miljard jaar durende geschiedenis grotendeels zwak was, met korte, plaatselijke uitbarstingen van sterke activiteit.
Apollo Rocks: een beperkte maar cruciale dataset
Het Apollo-archief bevat ongeveer 842 pond (382 kg) maanstenen, een aanzienlijk deel van de 1.433 pond (650 kg) op aarde (inclusief meteorieten). Hoewel uitgebreid bestudeerd, was het altijd bekend dat deze monsters een statistisch vertekende subset vormden van het gehele geologische record van de maan. Het onderzoeksteam voerde simulaties uit die bevestigden dat een willekeurig monster van maanmateriaal slechts een kleine kans zou hebben om sterke magnetische rotsen te bevatten. Dit versterkt de behoefte aan een meer diverse steekproef.
Toekomstige verkenning met Artemis
De door NASA geleide Artemis-missies zijn bedoeld om deze bemonsteringsbias aan te pakken door op een groter aantal maanlocaties te landen. Het verzamelen van monsters over een bredere geografische spreiding zal een completer beeld geven van de magnetische geschiedenis van de maan. Dit zal helpen bevestigen of deze uitbarstingen van sterk magnetisme wijdverspreid waren of beperkt waren tot specifieke regio’s.
Uiteindelijk maakt de nieuwe analyse van Apollo-rotsen duidelijk dat, hoewel de maan sterke magnetische activiteit ervoer, dit een vluchtig fenomeen was en geen langdurig kenmerk van zijn vroege evolutie. De komende Artemis-missies beloven de leemten in onze kennis op te vullen en eventuele resterende onzekerheden op te lossen.
