Månen er alligevel knastør

Månen er knastør. Den er stort set blottet for vand og har været det lige siden den blev til for 3,9 milliarder år siden.

Det afslører et nyt amerikansk studium, hvis forskningsresultater for nylig er offentliggjort i Science.

»Vores resultater viser, at Månens indre indeholder 10.000 til 100.000 gange mindre vand end Jorden. Alt vand på Månen er tilsyneladende forsvundet umiddelbart efter, at kloden blev skabt. Det tyder på, at den har haft en helt anden geologisk udvikling end Jorden,« siger Zachary Sharp fra University of New Mexico, USA, der har ledet forskningsprojektet.

Teamet nåede frem til konklusionen ved at analysere nogle af de månesten, som astronauterne tog med hjem fra Apollo-missionerne i 1960'erne og 1970'erne.

Forskerne målte helt konkret månestenenes indhold af grundstoffet klor, der har den særlige egenskab, at det er 'hydrofilt' og dermed har en forkærlighed for vand. Grundstoffet vil altid forsøge at binde sig til vand, hvis det på nogen måde kan slippe af sted med det.

På Jorden er kloret i form af to stabile klorisotoper således bundet til vand. Alt kloret på Jorden kan ikke slippe væk, og det betyder, at forholdet mellem de to isotopers koncentrationer på Jordens overflade er det samme overalt.

Det store spørgsmål er, om det samme gælder Månen, for i så fald ville det betyde, at også Månen huser store mængder vand under sin overflade. Den information er central i forståelsen af, hvordan Månen i sin tid er blevet skabt og senere udviklede sig, og det var netop den proces, som det amerikanske forskerhold forsøgte at blive klogere på.

Gigantisk klode slog en flig af Jorden

Den gængse teori er, at Månen blev dannet, da en gigantisk klode bankede ind i den nyfødte Jord for 4,5 milliarder år siden. Sammenstødet resulterede i, at en del af materialet fra de to kloder blev slynget ud i samme bane om Solen og formede Månen. Teamet arbejder ud fra en velkendt forestilling om, at Jorden i sin spæde barndom postede magma op på sin overflade, der var spædet op med vand fra Jordens indre. En del af vandet fordampede med tiden op i atmosfæren i takt med, at magmaen kølede af og blev til basalt. Dette vand fortættede i atmosfæren og blev til regn, der fyldte verdenshavene.

Det spørgsmål, som forskerne gerne ville kaste lys over var, om det samme er foregået på Månen.

Man ved med sikkerhed, at Månens overflade var dækket af et glohedt magmahav efter sammenstødet, som kølede af i løbet af de efterfølgende 0,5 milliarder år. Spørgsmålet er, om dette magma indeholdt vand og om der dermed gemmer sig vand i Månens indre, eller eller om det fordampede så Månen udviklede sig radikalt anderledes end Jorden.

Månens overflade er støvet og tør, fordi Månen er for lille til at have en atmosfære, som kan holde på vanddamp, så hvis den glohede magma frigav vanddamp, ville den uden videre have forladt Månen og være fortsat ud i verdensrummet. Er der stadig er vand på Månen, gemmer det sig dybt nede i undergrunden.

Troede resultaterne var en fejl

Månen og Jorden har mange ting til fælles som f.eks. en helt karakteristisk sammensætning af iltisotoper. Både ilt og klor er let fordampelige grundstoffer og derfor forventede Sharp og hans kolleger også, at de ville finde samme klor isotopsammensætning på Månen som på Jorden.

Stor var overraskelsen derfor, da deres målinger afslørede en meget anderledes fordeling mellem klorisotoperne.

»Det kom som et stort chok for os, da det viste sig, at forholdet mellem isotoperne på Månen afveg kraftigt fra det man finder på Jorden. På Jorden er forholdet mere eller mindre konstant, men på Månen varierer forholdet ekstremt meget. Hvis månestenene indeholdt vand af betydning, ville de på ingen måde kunne variere så meget,« siger Zachary Sharp.

Nærmere undersøgelser af månestenenes klorisotoper gjorde det klart, at kloret ikke kan have været bundet til vand. På Månen har kloret i stedet lavet forbindelser med metaller i form af kalium-, zink- og jern-klorider. Det tyder på, at der ikke har været vand til stede på Månens overflade siden dens dannelse, da kloret altid foretrækker at være bundet i vand.

Der er tydeligvis en anden kemi, der ligger til grund for Månens udvikling

Tais W.Dahl

Månen kan have huset vand i den allertidligste fase af sin historie. I så fald vil kloret først have været bundet til vandet, som så efterfølgende må være tabt fordi vandet fordampede og blev ført bort med solvinden ud i rummet.

Efter vandet var fordampet ville det resterende klor sidde i kemiske forbindelser som metal-klorider.

Gamle resultater duer ikke

I dag er Månen altså tørlagt, og den konklusion trækker tæppet væk under et studium ledet af den amerikanske geofysiker Alberto Saal i 2008, der blev offentliggjort i Nature tilbage i 2008. Disse resultater viste, at vulkansk glas fra måneprøver faktisk indeholder anseelige mængder klor.

Da klor binder sig til vand på Jorden, tog man det umiddelbart som et udtryk for, at også var bundet til vand på Månen, og det førte til den konklusion, at Månen rummede betydelige mængder af vand. Nu viser det sig altså, at dette klor primært er bundet til metaller på Månen, og at man derfor slet ikke kan drage de konklusioner, som forskerne i sin tid gjorde.

Ifølge postdoc Tais W. Dahl fra grundforskningscentret NordCee ved Syddansk Universitet, så har Sharp og hans kolleger opnået et stærkt resultat. Svagheden ved resultaterne er, at de analyserer på månesten fra det lokale område, hvor apolloastronauterne landede, og de siger derfor ikke noget om forholdene på Månens poler eller på dens bagside.

Styrken ved analyserne er til gengæld, at klorisotoperne afspejler hvilke kemiske reaktioner der foregik på Månen, påpeger han.

»Det er et væsentligt og rimeligt robust resultat, Sharp og hans kolleger har opnået. Resultatet viser, at man ikke kan bruge jordiske processer til at forklare det, der er sket på Månen. Det er tydeligvis en anden kemi, der ligger til grund for fundene. Månen har altså haft sin helt egen udvikling, der adskiller sig markant fra Jordens,« siger han.