Indiens Chandrayaan-3-mission har givet de første målinger af jordens sammensætning nær månens sydpol 1. De fundne mineraler giver yderligere bevis for, at månens overflade var fuldstændig smeltet kort efter, at månen blev dannet.

De Chandrayaan-3 Vikram lander landede på overfladen den 23. august 2023. Han indsatte en rover kaldet Pragyan, som indsamlede data lige fra temperatur til seismologiske målinger over 10 dage.

Pragyan studerede også den kemiske sammensætning af regolith: det fine materiale, der dækker meget af månens overflade. Roveren stoppede 23 gange og indsatte et instrument kaldet et Alpha Particle X-ray Spectrometer (APXS).

Santosh Vadawale, en røntgenastronom ved Physical Research Laboratory i Ahmedabad, Indien, og hans kolleger analyserede strålingsdataene indsamlet af APXS og brugte denne information til at identificere grundstofferne i regolitten og deres relative overflod, hvilket igen afslørede mineralsammensætningen af ​​jorden. Holdet fandt ud af, at alle 23 prøver primært var sammensat af ferroanorthosit, et almindeligt mineral på Månen. Resultaterne blev offentliggjort i dagNaturoffentliggjort.

"Det er noget af det, vi forventede baseret på orbitale data, men det er altid godt at få den rigtige sandhed," siger Lindy Elkins-Tanton, en planetarisk videnskabsmand ved Arizona State University i Tempe.

Tidligere landere opnåede lignende resultater. Imidlertid er prøverne af Chandrayaan-3 først fra det subpolære område: tidligere landere besøgte ækvatoriale og mellembreddezoner. Tilsammen tyder dette på, at sammensætningen af ​​regolitten er ensartet over hele månens overflade.

Vadawale siger, at dette er en direkte bekræftelse af, at månens overflade var et smeltet magmahav umiddelbart efter, at det blev dannet. Månens magmahavteori blev først foreslået af to uafhængige grupper i 1970 efter at have analyseret sten indsamlet fra Apollo 11-landingen i 1969.

Månens oprindelse

Den bedste model for Månens oprindelse antyder, at den nydannede Jord blev ramt af en stor slagkraft kaldet Theia, som fordampede planetens overflade og kastede en stor mængde materiale ud i kredsløb. Det spredte materiale klumpede sig hurtigt sammen og dannede månen. Denne virkningsteori forklarer, hvorfor månens klipper har en isotopsammensætning, der ligner den på Jorden.

Materialet, der dannede månen, havde en masse energi, som skulle spredes. Dette undslap i form af varme og smeltede overfladen af ​​den unge måne til et hav af magma. Tætte mafiske klipper rige på metaller såsom magnesium sank ned i månens indre. Lettere klipper, inklusive anorthosit, flød opad og dannede højland svarende til dem, der blev besøgt af Chandrayaan-3.

"Det understøtter yderligere hypotesen om månens magmahav," siger Mahesh Anand, en planetarisk videnskabsmand ved Open University i Milton Keynes, Storbritannien.

Vadawale og hans kolleger fandt ud af, at deres prøver indeholdt forhøjede mængder magnesium sammenlignet med niveauerne af calcium. Dette tyder på, at dybere mafiske materialer blev blandet ind i regolitten.

Forskerne tilskriver dette begivenhederne, der dannede et enormt nedslagskrater kaldet Sydpolen-Aitken-bassinet, hvis rand er 350 kilometer fra Chandrayaan-3-landingsstedet. "Når du laver et nedslagskrater så stort, skal det udgrave nogle dybere materialer," siger Vadawale, fordi stødlegemet trænger dybt ind i skorpen. Dette dybere, magnesiumrige materiale ville have været fordelt over et stort område, hvilket en smule ændrede sammensætningen af ​​den regolit, som Pragyan studerede.

Et problem med denne idé er imidlertid, at Sydpolen-Aitken-bassinet ser ud til at være domineret af et mineral kaldet pyroxen, som ikke helt passer med Pragyans data, siger Anand. Afklaring vil sandsynligvis kræve returnering af prøver til Jorden, siger han.

Den næste Chandrayaan-mission, som er i tidlige udviklingsstadier, har til hensigt at gøre netop det.

"For mig er dette en historie om Indiske rumprograms succes siger Elkins-Tanton.