zaterdag, december 7, 2024

Kuuke's Sterrenbeelden

Beschrijving van alle 88 astronomische sterrenbeelden, het complete zonnestelsel en nog véél meer…

Maan

Had de Maan ooit een atmosfeer?

kuuke 2040 weergaves ,  ,  , 
De Maan en zijn atmosfeer
Artist impression van de tijdelijke atmosfeer van de Maan. credit: Lunar and Planetary Institute

We weten dat er heel vroeger actieve vulkanen waren op de Maan. Gassen die uit de lava opstegen hebben 3-4 miljard jaar geleden mogelijk gezorgd voor een tijdelijke atmosfeer.

De Aarde heeft al miljarden jaren een atmosfeer maar de Maan heeft die niet. Maar misschien heeft de Maan vroeger ook ooit een atmosfeer gehad, al is dat dan wel een tijdelijke atmosfeer geweest. Een nieuwe studie suggereert dat 3 – 4 miljard jaar geleden een oude atmosfeer aanwezig is geweest die dezelfde bron heeft gehad als de atmosfeer van de Aarde: het uitgassen door vulkanisme. Twee wetenschappers hebben nu berekend dat er een tijd is geweest waarin tijdens intens vulkanisme op de Maan sneller gassen de Maan zijn uitgestoten dan die gassen de ruimte in konden ontsnappen. De studie is gepubliceerd in het tijdschrift Earth and Planetary Science Letters.

We weten dat er ooit vulkaanuitbarstingen zijn geweest op de Maan. De donkere vlekken die zorgen voor het karakteristieke mannetje op de Maan zijn inslagbassins – kraters die zijn overgebleven na vroege inslagen door rondvliegend ruimtepuin – die later zijn opgevuld met lava. Hele zeeën van vulkanisch basalt, tegenwoordig bekend als de maanzeeën, kunnen worden waargenomen op de Maan. Deze lava is afkomstig uit het binnenste van de Maan toen die kort na zijn ontstaan nog steeds heet was.

Doordat de zwaartekracht op de Maan erg laag is vloeide de lava tot wel honderden kilometers ver weg waarbij de karakteristieke kloven ontstonden die we tegenwoordig kunnen zien. Omdat er geen wind of weer op de Maan is (er is immers geen atmosfeer) en dus ook een erosie kunnen we de oude lavastromen nog steeds waarnemen.

Onderzoek aan maanstenen die tientallen jaren geleden door de Apollo astronauten mee terug zijn genomen naar de Aarde laten zien dat er gasvormige componenten zoals koolstofmonoxide voorkwamen in het magma maar ook ingrediënten voor water, zwavel en andere vluchtige componenten.

Onderzoekers van de NASA hebben nu berekend hoeveel gassen die er tijdens vulkanische erupties zijn vrijgekomen toen die over het maanoppervlak vloeiden. Hun studie toonde aan dat de gassen zich ophoopten boven de Maan en daar een tijdelijke atmosfeer vormden.

Ongeveer 3,5 miljard jaar geleden was deze vulkanische activiteit op zijn hoogtepunt en toen was de atmosfeer ook op zijn dikst. De atmosfeer heeft ongeveer 70 miljoen jaar stand gehouden voordat alles in de ruimte was verdwenen.

Het meeste gas is vrijgekomen toen de Serenitatis en Umbrium bassins werden gevuld. Dit gebeurde ongeveer 3,8 respectievelijk 3,5 miljard jaar geleden. Astronauten van de Apollo 15 en 17 missie hebben de randen van deze bassins verkend en hebben er monsters verzameld die niet alleen de leeftijd van de uitbarstingen leverden maar ook bewijs bevatten voor de gassen die tijdens de uitbarstingen werden geproduceerd.

Volgens de onderzoekers heeft hun werk ook invloed op toekomstige verkenningen van de Maan. Het is volgens de onderzoekers heel wel mogelijk dat er in de permanent donkere gebieden rond de polen van de Maan nog bevroren hoeveelheden vluchtige componenten voorkomen die bij toekomstige verkenningen van de Maan gebruikt kunnen worden. Vluchtige componenten die zijn gevangen in ijsachtige afzettingen kunnen lucht en brandstof leveren voor astronauten die de Maan verkennen en misschien zelfs voor missies verder dan de Maan.

IJs in kraters op de Maan
Het onderzoek versterkt het al veel langer bestaande idee dat er ijsafzettingen voorkomen in de permanent donkere kraters aan de polen van de Maan. De Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) van de NASA heeft daar in 2015 al mogelijk bewijs voor gevonden.

Eerste publicatie: 9 oktober 2017
Bron: Luar and Planetary Institute, diverse andere bronnen

Meer over de Maan

Je zou ook interesse kunnen hebben in

S/2003 J23 - maan van Jupiter

S/2003 J23 – maan van Jupiter

kuuke
Chang'e 4 gefotografeerd door Yutu 2

Chinese Chang’e 4 is begonnen aan zijn 20ste werkdag op de Maan

kuuke
De Maan De Maan is het enige hemellichaam dat we ‘s nachts heel gemakkelijk kunnen waarnemen. Dat wil zeggen als de Maan er is. De Maan is ‘s nachts prominent aanwezig tot ze soms enige nachten niet zichtbaar is. Het ritme van de maanfases begeleidt de mensheid al vele millennia. Zo zijn de kalendermaanden ongeveer gelijk aan de tijd die nodig is om van de ene naar de andere Volle Maan te komen. De fases van de Maan en de baan van de Maan leidden in het verleden tot veel vragen. Zo zien we bijvoorbeeld altijd dezelfde zijde van de Maan. Dit komt omdat de Maan in zowel 27,3 dagen om zijn as draait als om de Aarde. We zien of de Volle Maan, Halve Maan of geen maan (Nieuwe Maan) doordat de Maan het zonlicht reflecteert. Hoeveel we van de Maan zien is afhankelijk van de positie van de Maan ten opzichte van de Aarde en de Zon. Hoewel de Maan een satelliet is van de Aarde is ze met een diameter van 3475 kilometer groter dan Pluto (er zijn nog vier andere manen in ons zonnestelsel die nog groter zijn). De Maan is 27% van de grootte van de Aarde. Deze verhouding van ongeveer 1:4 is veel kleiner dan bij de andere planeten en hun manen. Dit betekent dat de Maan een grote invloed uitoefent op onze planeet en er mogelijk mede voor verantwoordelijk is dat er hier leven is. Hoe is de Maan ontstaan? De leidende theorie over het ontstaan van de Maan is dat ze is gevormd uit een grote inslag op Aarde. Hierbij werd genoeg materiaal de ruimte in geslingerd om de Maan te vormen. Deze inslag zou hebben plaatsgevonden toen de Aarde nog grotendeels gesmolten was. Het object dat op de Aarde insloeg had ongeveer een massa van 10% van de Aarde. De Aarde en de Maan hebben dezelfde samenstelling. Wetenschappers leidden hieruit af dat deze inslag ongeveer 95 miljoen jaar na het ontstaan van de Aarde moet hebben plaatsgevonden. Alhoewel de inslagtheorie de meest gangbare theorie is is er een discussie gaande waarin men stelt dat de Maan ook kan zijn ontstaan doordat twee kleinere manen met elkaar in botsing zijn gekomen om zo één grote maan te vormen. Een derde theorie suggereert dat de Aarde de Maan van Venus heeft “gestolen”. Interne structuur De Maan heeft vermoedelijk een hele kleine kern die slechts 1 tot 2% van de totale massa van de Maan omvat. De kern heeft een doorsnede van ongeveer 680 kilometer en bestaat voornamelijk uit ijzer maar er zouden ook grote hoeveelheden zwavel en andere elementen voor kunnen komen. De rotsachtige mantel is ongeveer 1330 kilometer dik en bestaat uit compact gesteente dat rijk is aan ijzer en magnesium. In het verleden heeft magma zich een weg gezocht door de mantel heen naar het oppervlak van de Maan. Gedurende meer dan een miljard jaar was er vulkanische activiteit op de Maan maar die vulkanische periode ligt inmiddels wel al meer dan drie miljard jaar achter ons. De korst aan het oppervlak heeft een dikte van 70 kilometer. Het buitenste deel van de korst is bekraterd en onder het oppervlak gebroken door de vele inslagen die in het verleden hebben plaatsgevonden. Dieper de korst in op ongeveer 10 kilometer is het materiaal nog allemaal intact. Samenstelling van het oppervlak Net zoals de vier binnenste planeten is de Maan rotsachtig. Het oppervlak is zwaar bekraterd als gevolg van de vele inslagen miljoenen jaren geleden. Omdat er geen weer is op de Maan vindt er geen erosie van de kraters plaats. Het oppervlak van de Maan bestaat, op gewichtsbasis, voor ongeveer 43% uit zuurstof, 20% silicium, 19% magnesium,3% aluminium, 0,42% chroom, 0,18% titanium en 0,12% mangaan. Met ruimtesondes zijn sporen van water gevonden dat mogelijk afkomstig is diep uit de ondergrond. De atmosfeer van de Maan De Maan heeft een hele ijle atmosfeer. Een stoflaag of een voetafdruk zal eeuwenlang intact blijven. Omdat er nauwelijks een atmosfeer is wordt warmte niet vastgehouden hetgeen er voor zorgt dat de temperatuur aan het oppervlak sterk kan variëren. Aan de zonzijde van de Maan kan de dagtemperatuur oplopen tot 134 °C en aan de donkere zijde kan de nachttemperatuur zakken tot -153 °. Baankenmerken Gemiddelde afstand tot de Aarde: 384.400 km Perigeum (kleinste afstand tot de Aarde): 363.300 km Apogeum (grootste afstand tot de Aarde): 405.500 km Relatie baan/Aarde De aantrekkingskracht van de Maan trekt aan de Aarde waardoor er voorspelbare pieken en dalen optreden in het zeeniveau. We noemen dit de getijden. Deze getijden treden ook op in meren, de atmosfeer en binnen de aardse korst maar ze zijn hier wel veel minder prominent meetbaar. Als het water omhoog wordt gestuwd noemen we dit vloed en als het water zakt noemen we dit eb. Als gevolg van de aantrekkingskracht treedt vloed op aan de zijde van de Aarde die zich het dichtste bij de Maan bevindt. Vloed is ook zichtbaar aan de zijde van de Aarde die zich het verste van de Maan bevindt. Dit komt door de traagheid van het water. Tussen deze twee vloedgebieden in is het eb. De aantrekkingskracht van de Maan vertraagt ook de rotatie van de Aarde. Dit noemen we het remmen als gevolg van getijde-energie. Per eeuw neemt de lengte van de dag hierdoor toe met 2,3 milliseconden. De energie die de Aarde verliest wordt opgevangen door de Maan die zich als gevolg hiervan met 2,3 centimeter per jaar van de Aarde verwijderd. De aantrekkingskracht van de Maan heeft mogelijk mede een rol gespeeld bij het bewoonbaar maken van de Aarde doordat de tolling van de draaiings-as van de Aarde wordt afgevlakt hetgeen heeft geleid tot een stabiel klimaat gedurende miljarden jaren waardoor leven zich goed heeft kunnen ontwikkelen. De Maan heeft de vorm van een ei en die vorm is vermoedelijk ontstaan onder invloed van de aantrekkingskracht van de Aarde. Maansverduisteringen Tijdens een verduistering staan de Maan, de Aarde en de Zon op één lijn. Een maansverduistering vindt plaats als de Aarde zich tussen de Zon en de Maan door beweegt en de schaduw van de Aarde de Maan bedekt. Een maansverduistering kan alleen plaatsvinden tijdens Volle Maan. Een zonsverduistering treedt op als de Maan zich tussen de Zon en de Aarde door beweegt en de schaduw van de Maan op de Aarde valt. Een zonsverduistering kan alleen plaatsvinden bij Nieuwe Maan. Seizoenen De Aardas maakt een hoek ten opzichte van de ecliptica. De ecliptica is het denkbeeldige vlak waarin de Aarde om de Zon draait. Dit betekent dat het noordelijk en het zuidelijk halfrond soms naar de Zon toe wijzen of van de Zon afwijzen afhankelijk van de tijd van het jaar. Hierdoor varieert de hoeveelheid licht dat ze ontvangen; dit veroorzaakt de seizoenen. De hoek van de Aardas bedraagt 23,5° maar de hoek die de rotatie-as van de Maan maakt bedraagt slechts 1,5°. Op de Maan is dus nauwelijks sprake van seizoenen. Dit betekent ook dat sommige gebieden altijd door de zon worden verlicht terwijl andere plaatsen altijd zijn verstoken van direct zonlicht. Onderzoek en verkenning Er waren oude volken die de Maan zagen als een kom gevuld met vuur. Anderen zagen de Maan als een kopie van de Aarde met zeeën en land. De oude Grieken wisten dat de Maan een bol was in een baan om de Aarde en dat het licht van de Maan in feite gereflecteerd zonlicht is. De Grieken dachten ook dat de donkere gebieden op de Maan zeeën waren en de heldere gebieden land. Dit is nog steeds zichtbaar in de huidige naamgeving van structuren op de Maan waarin maria en terrea terugkomen: Latijn voor zeeën en land. Galileo Galilei was de eerste astronoom die een telescoop gebruikte om de Maan wetenschappelijk te bestuderen. Hij beschreef in 1609 een ruw bergachtig landschap dat er heel anders uitzag dan de mensen in die tijd dachten dat het zou zijn. In 1959 was het de Sovjet-Unie die als eerste natie een sonde op de Maan te pletter liet slaan en die de eerste foto’s van de achterzijde van de Maan maakte. In 1969 waren het Amerikaanse astronauten die als eerste voet zetten op de Maan. Er werden vijf succesvolle Maanmissies uitgevoerd waarbij 382 kg gesteente en bodemmateriaal mee terug werd gebracht naar de Aarde. De Maan is tot nu toe nog steeds het enige hemellichaam dat door mensen is bezocht. Pas in de jaren 90 van de vorige eeuw kreeg het onderzoek van de Maan weer een nieuwe impuls met de Clementine- en de Lunar Prospector-missies die door de NASA werden uitgevoerd. Beide missies toonden aan dat er vermoedelijk water aan de polen van de Maan voorkomt. Dit werd in 2009 bevestigd door de Lunar Reconnaissance Orbiter-missie in samenwerking met de Lunar Crater Observation and Sensing Satellite-missie. In 2011 maakte de Lunar Reconnaissance Orbiter de beste kaart van de Maan tot nu toe. In 2013 voerde China een historische missie uit door een robot-autootje op de Maan te plaatsen. Het zijn niet alleen naties die belangstelling hebben in de Maan maar ook particuliere organisaties die onderzoeken of er iets te verdienen valt aan de Maan.

De Aarde ontstond veel sneller dan gedacht

kuuke