De Maan had gedurende 200 miljoen jaar een magma oceaan

Artist impressie gesmolten Maan
De maan van de Aarde was zo heet dat de mantel compleet was gesmolten in magma.  Credit: NASA/Goddard Space Flight Center/Conceptual Image Lab)

De jonge Maan heft mogelijk gedurende 200 miljoen jaar een oceaan van magma gehad en dat is veel langer dan voorheen werd aangenomen. Dit schrijven wetenschappers in een onlangs verschenen artikel.

Volgens het onderzoeksteam zijn deze nieuwe bevindingen mogelijk van belang voor het ontstaan van de Aarde en de rest van het zonnestelsel.

Wetenschappers nemen aan dat de Aarde ongeveer 4,5 miljard jaar geleden is ontstaan. De Maan ontstond kort erna. De leidende theorie over de oorsprong van de Maan is dat die het resultaat is van een botsing tussen twee protoplaneten. Eentje was de ontluikende Aarde en de andere was een object met de grootte van Mars. Dit object wordt Theia genoemd.

Een belangrijk resultaat van dit scenario is dat de jonge Maan, die ontstond uit het puin van deze gigantische botsing, erg heet was. Heet genoeg zodat de mantel van gesteente grotendeels was gesmolten en er een oceaan van magma ontstaat

Eerder onderzoek vond in de samenstelling van de korst al bewijs voor een dergelijke magma oceaan op de jonge Maan. Deze kan het best verklaard worden als een drijvend restant van gesmolten gesteente dat onder de omstandigheden op de Maan kristalliseerde.

Het idee van een magma oceaan wordt breed geaccepteerd maar men was het er niet over eens hoe lang het heeft geduurd voor die oceaan stolde. Oudere modellen suggereerden dat dit redelijk snel gebeurd, hooguit enkele tientallen miljoenen jaren.

In de nieuwe studie ontwikkelden de onderzoekers een model voor de stolling van de oude magma oceaan op de Maan die rekening houdt met de invloed van veel processen die toen plaatsvonden. Sommige van die processen werden tot nu toe buiten beschouwing gelaten. Een van die processen was de convectie in de mantel, de manier waarop wervelingen kunnen ontstaan en ronddraaien in gesmolten gesteente. Dit proces is op Aarde verantwoordelijk voor vulkanisme.

Al met al ontdekten ze dat de magma oceaan op de Maan in de loop van 150 tot 200 miljoen jaar is gestold en dus ongeveer 10 keer langer is meegegaan dan eerder werd gedacht. Ze schatten ook dat de Maan ongeveer 4,4 tot 4,45 miljard jaar geleden is ontstaan en dat is 50 tot 100 miljoen jaar later dan eerder werd aangenomen. Deze leeftijd komt nauw overeen met de leeftijd van de kern van de Aarde.

Er is een sterk verband tussen de gebeurtenis waarbij de Maan is ontstaan en het ontstaan van de kern van de Aarde. De gigantische inslag heeft vermoedelijk geleid tot het op grote schaal smelten van de mantel van de Aarde en die hielp aanzienlijk bij het ontstaan van de kern.

Als de Maan zo oud is als het nieuwe model zegt dan suggereert dit dat het tijdperk van gigantische botsingen zoals die waarin de Maan werd geboren en die het laatste stadium van het ontstaan van planeten markeert, nog ongeveer 150 miljoen jaar na het ontstaan van het zonnestelsel actief was.

De wetenschappers hebben hun bevindingen op 10 juli 2020 online gepubliceerd in het tijdschrift Science Advances.

Eerste publicatie: 11 juli 2020
Bron: space.com