Maanraadsel opgelost - heel even dan

Voor wie geïnteresseerd is in de vorming van planeet aarde en haar maan was het smullen geblazen deze maand. In het nummer van Nature dat half april uitkwam, stond het antwoord op één van de meest prangende vragen uit deze tak van de wetenschap – om vervolgens onmiddellijk in twijfel te worden getrokken. Hoe is de maan ooit afgesplitst van de aarde?

Metalen

In hetzelfde nummer van Nature viel echter ook een argument tegen deze theorie te lezen, al betrof het hier ‘slechts’ de bijvangst van een heel ander soort onderzoek. Waarom bevat de aardmantel zoveel metalen? Dat was de vraag die in twee andere artikelen aan de orde kwam.

In de vroege geschiedenis van de aarde, toen de planeet nog heet en vloeibaar of gasvormig was en moleculen zich dus makkelijk konden verplaatsen, vond een sterke differentiatie plaats van het materiaal in de aardbol. Metalen en metaalminnende (siderofiele) elementen eindigden hierbij in de aardkern, terwijl silicaten en hun soortgenoten in de mantel achterbleven.

De aardmantel bevat echter veel meer metaalelementen dan op grond van die theorie verwacht kan worden. Voor de maan geldt dat ook, maar in mindere mate.

Vernislaag

Zowel planeetwetenschappers uit Duitsland als een groep onderzoekers uit Maryland in de Verenigde Staten denken dit raadsel nu te hebben opgelost. Zij schrijven dat de aarde en de maan zijn voorzien van een laagje ‘vernis’ dat bestaat uit buitenaards materiaal. De overmaat aan metaal in de mantel is pas ontstaan na de vorming van de kern en de geboorte van de maan, toonden de wetenschappers aan. In de loop der tijd hebben de hemellichamen kennelijk extra materiaal uit de ruimte aangetrokken, van waaruit de metalen uiteindelijk in de mantel terecht kwamen. “Op aarde hebben plaattektonische processen daar waarschijnlijk een rol bij gespeeld”, vertelt aardwetenschapper Thomas Kruijer van de Westfälische Wilhelms-Universität uit Münster, hoofdauteur van een van de artikelen.

“De theorie is niet nieuw”, zegt Kruijer, “maar door metingen te doen aan isotopen-verhoudingen van wolfraam in maangesteente, en deze te vergelijken met die in mantelgesteente op aarde, hebben we er nu bewijs voor geleverd.” In het materiaal uit de vernislaag moeten dan de wolfraamisotopen in een andere verhouding voor komen dan in de aardmantel. Nu het voor het eerst gelukt is de metingen zo nauwkeurig te doen dat deze zinvolle resultaten opleverden, concludeerden de onderzoekers dat de ‘vernislaag’ van ruimtegesteente inderdaad aanwezig is.