Eksotisk blanding i Kinas levering af månesten

Den 16. december 2020, Chang'e-5 missionen, Kinas første prøve-returmission til Månen, med succes leveret til Jorden næsten to kilo klippestykker og støv fra vores himmelske ledsager. Chang'e-5 landede på et område af Månen, der ikke blev prøvet af NASA Apollo eller de sovjetiske Luna-missioner for næsten 50 år siden, og hentede fragmenter af de yngste månesten nogensinde bragt tilbage til analyse i laboratorier på Jorden. Fund i de tidlige stadier, som bruger geologisk kortlægning til at forbinde 'eksotiske' fragmenter i de indsamlede prøver til funktioner nær landingsstedet, er blevet præsenteret af hr. Yuqi Qian, en ph.d. studerende ved China University of Geosciences, ved Europlanet Science Congress (EPSC) 2021 virtuelt møde.

Chang'e-5-landingsstedet er placeret på den vestlige kant af Månens nærside i det nordlige Oceanus Procellarum. Dette er et af Månens yngste geologiske områder med en alder på omkring to milliarder år. Materialerne, der skrabes fra overfladen, omfatter en løs jord, der er resultatet af fragmentering og pudring af månens klipper over milliarder af år på grund af påvirkninger af forskellige størrelser.

Undersøgelsen præsenteret af Qian tyder på, at halvfems procent af materialerne indsamlet af Chang'e-5 sandsynligvis stammer fra landingsstedet og dets umiddelbare omgivelser, som er af en type, der kaldes 'hoppebasalter'. Disse vulkanske klipper er synlige for os som de mørkere grå områder, der væltede ud over meget af Månens nærside som gamle lavaudbrud. Alligevel har ti procent af fragmenterne tydeligt forskellige, "eksotiske" kemiske sammensætninger, og kan bevare registreringer af andre dele af månens overflade samt antydninger af de typer rumsten, der har påvirket Månens overflade.

Qian og kolleger fra Brown University og University of Münster har set på de potentielle kilder til perler af hurtigt afkølet glasagtigt materiale. De har sporet disse glasagtige dråber til nu uddøde vulkanske åbninger kendt som 'Rima Mairan' og 'Rima Sharp', der ligger omkring 230 og 160 kilometer sydøst og nordøst for Chang'e-5-landingsstedet. Disse fragmenter kunne give indsigt i tidligere episoder af energisk, springvandslignende vulkansk aktivitet på Månen.

Holdet har også set på de potentielle kilder til påvirkningsrelaterede fragmenter. Den unge geologiske alder af klipperne ved landingsstedet indsnævrer søgningen, da kun kratere med en alder på mindre end 2 milliarder år kan være ansvarlige, og disse er relativt sjældne på den side af Månen, der vender mod Jorden. Holdet har modelleret de potentielle bidrag fra specifikke kratere mod syd og sydøst (Aristarchus, Kepler, og Copernicus), nordvest (Harding), og nordøst (Harpalus). Qians fund viser, at Harpalus er en væsentlig bidragyder til mange eksotiske fragmenter blandt Chang'e-5's prøveudtagning, og disse klippestykker kunne tilbyde en måde at imødegå vedvarende usikkerhed om dette kraters alder. Nogle fragmenter kan være blevet kastet ind i Chang'e-5 landingsområdet fra næsten 1, 300 kilometer væk.

Modellering og gennemgang af andre teams arbejde har knyttet andre eksotiske klippestykker til kupler rige på silica eller til højlandsterraner, bjerge af blege sten, der omgiver landingsstedet.

"Alle de lokale og eksotiske materialer blandt de returnerede prøver af Chang'e-5 kan bruges til at besvare en række yderligere videnskabelige spørgsmål, " sagde Qian. "Ved at tage fat på disse vil vi uddybe vores forståelse af Månens historie og hjælpe med at forberede os på yderligere måneudforskning."