De MAAN kun je je gemakkelijk voorstellen als een stuk rots zonder atmosfeer in een baan om de aarde. Hoewel er geen ademende lucht aanwezig is, heeft de trouwe natuurlijke satellietgenoot van onze planeet echter een ijle en ijle atmosfeer. Wetenschappers zijn lange tijd verbaasd geweest over het bestaan van deze dunne atmosfeer, of ‘exosfeer’, en hebben gezocht naar het belangrijkste proces dat deze in stand houdt.
Nieuw onderzoek geeft aan dat deze dunne maanatmosfeer, of ‘exosfeer’, zijn bestaan dankt aan vernieuwing en aanvulling veroorzaakt door het gewelddadige bombardement van ruimterotsen op de maan. Het team achter het onderzoek suggereert dat de atmosfeer van de maan grotendeels in stand wordt gehouden, en dat al miljarden jaren het geval is, door deze aanval, die een fenomeen veroorzaakt dat 'impact vaporization' wordt genoemd. Dit proces vindt plaats wanneer de inslag de maangrond optilt, waardoor materialen verdampen die ofwel in de ruimte ontsnappen of boven de maan blijven hangen, waardoor de exosfeer wordt vernieuwd.
"We geven het definitieve antwoord dat verdamping van meteorietinslagen het dominante proces is dat de maanatmosfeer creëert", zegt teamleider Nicole Nie, assistent-professor aan het Massachusetts Institute of Technology (MIT). “De maan is bijna 4,5 miljard jaar oud en gedurende die tijd is het oppervlak voortdurend gebombardeerd door meteorieten. We laten zien dat een dunne atmosfeer uiteindelijk een stabiele toestand bereikt, omdat deze voortdurend wordt opgeladen door kleine inslagen op de hele maan."
Het pokdalige en met littekens bedekte oppervlak van de maan is een duidelijke en voor de hand liggende geologische herinnering dat deze gedurende zijn bijna 4,5 miljard jaar durende geschiedenis bezaaid is geweest met ruimterotsen. In het begin van het leven van de maan was het jonge zonnestelsel gewelddadig en turbulent. Als gevolg hiervan werd het maanoppervlak regelmatig getroffen door enorme meteorieten.
MAAN heeft atmosfeer beïnvloed door meteorieten, indrukwekkende ontdekking van wetenschappers
Naarmate de tijd verstrijkt, schieten botsingen tussen lichamen in het zonnestelsel veel grotere ruimterotsen omhoog. Dit betekende dat naarmate de maan ouder werd, het bombardement doorging, maar de aanvallers krompen tot kleinere "micrometeoroïden", deeltjes in de ruimte die kleiner zijn dan een zandkorrel.
Deze minder dramatische inslagen waren echter nog steeds voldoende om de verdamping van de inslag door te laten gaan en de atmosfeer van de maan voortdurend te vullen. Wetenschappers begonnen te vermoeden dat de aanval van ruimterotsen op de maan gedeeltelijk verantwoordelijk was voor het ontstaan van de exosfeer toen NASA's Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE) in 2013 maandelijks de ijle atmosfeer van de maan, de oppervlaktecondities en omgevingsinvloeden op stof onderzocht.
Dit bracht hen ertoe twee processen van regeneratie van de exosfeer te benadrukken. De eerste was impactverdamping, de andere was 'ionensputteren'. Dit laatste proces vindt plaats wanneer hoogenergetische geladen deeltjes van de zon, bekend als de 'zonnewind', het oppervlak van de maan raken en energie overbrengen naar de atomen. Dit zorgt er ook voor dat deze atomen in de exosfeer worden uitgeworpen.
Het team slaagde erin tien bodemmonsters van de maan te verzamelen, elk met een gewicht van slechts 100 milligram. Deze hoeveelheid is zo klein dat ik nooit had ingeschat dat het in één druppel regen zou passen. De onderzoekers wilden twee elementen uit deze monsters isoleren: kalium en rubidium. Beide elementen zijn "vluchtig", wat betekent dat ze gemakkelijk verdampen door zowel meteorietinslagen als zonnespray veroorzaakt door het bombardement van de zonnewind.
Concluderend kan worden gesteld dat de dunne atmosfeer, of exosfeer, van de Maan een fascinerend bewijs is van de kosmische inslagen die het oppervlak en de omstandigheden van deze natuurlijke satelliet hebben gevormd en nog steeds vormgeven. De Maan biedt ons dus een uniek venster op het gewelddadige en dynamische verleden van ons zonnestelsel.
