Livet på jorden skulle inte vara möjligt utan månen; det håller vår planets rotationsaxel stabil, som styr årstiderna och reglerar vårt klimat. Dock, det har förekommit stor debatt om hur månen bildades. Den populära hypotesen hävdar att månen bildades av en Mars-stor kropp som kolliderade med jordens övre skorpa som är fattig på metaller. Men ny forskning tyder på att månens underyta är mer metallrik än man tidigare trott, ger nya insikter som kan utmana vår förståelse av den processen.

I dag, en studie publicerad i Earth and Planetary Science Letters kastar nytt ljus över sammansättningen av det stoft som finns på botten av Månens kratrar. Leds av Essam Heggy, forskare inom el- och datorteknik vid USC Viterbi School of Engineering, och medutredare av Mini-RF-instrumentet ombord på NASA Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), teammedlemmarna i instrumentet Miniature Radio Frequency (Mini-RF) på uppdraget Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) använde radar för att avbilda och karakterisera detta fina damm. Forskarna drog slutsatsen att månens underyta kan vara rikare på metaller (d.v.s. Fe- och Ti-oxider) än vad forskare hade trott.

Enligt forskarna, det fina dammet på botten av månens kratrar är faktiskt utstötta material som tvingas upp från under månens yta under meteornedslag. När man jämför metallinnehållet i botten av större och djupare kratrar med det i de mindre och grundare, teamet fann högre metallkoncentrationer i de djupare kratrarna.

Vad har en förändring i registrerad metallnärvaro i underytan att göra med vår förståelse av månen? Den traditionella hypotesen är att det för cirka 4,5 miljarder år sedan inträffade en kollision mellan jorden och en protoplanet i Marsstorlek (som heter Theia). De flesta forskare tror att den kollisionen sköt en stor del av jordens metallfattiga övre jordskorpa i omloppsbana, så småningom bildar månen.

En förbryllande aspekt av denna teori om månens bildning, har varit att månen har en högre koncentration av järnoxider än jorden – ett faktum som är välkänt för forskare. Denna speciella forskning bidrar till fältet genom att den ger insikter om en del av månen som inte har studerats ofta och antyder att det kan finnas en ännu högre koncentration av metall djupare under ytan. Det är möjligt, säger forskarna att skillnaden mellan mängden järn på jordskorpan och månen kan vara ännu större än vad forskarna trodde, vilket ifrågasätter den nuvarande förståelsen av hur månen bildades.

Det faktum att vår måne kan vara rikare på metaller än jorden utmanar föreställningen att det var delar av jordens mantel och jordskorpa som sköts i omloppsbana. En större koncentration av metallavlagringar kan innebära att andra hypoteser om Månens bildning måste utforskas. Det kan vara möjligt att kollisionen med Theia var mer förödande för vår tidiga jord, med mycket djupare sektioner som skjuts upp i omloppsbana, eller att kollisionen kunde ha inträffat när jorden fortfarande var ung och täckt av ett magmahav. Alternativt mer metall skulle kunna antyda en komplicerad nedkylning av en tidig smält månyta, som flera forskare föreslagit.

Enligt Heggy, "Genom att förbättra vår förståelse av hur mycket metall månens underyta faktiskt har, forskare kan begränsa oklarheterna om hur det har bildats, hur det utvecklas och hur det bidrar till att upprätthålla beboelighet på jorden." Han tillade vidare, "Enbart vårt solsystem har över 200 månar - att förstå den avgörande roll dessa månar spelar i bildandet och utvecklingen av planeterna de kretsar runt kan ge oss djupare insikter om hur och var livsförhållanden utanför jorden kan bildas och hur det kan se ut."

Wes Patterson från Planetary Exploration Group (SRE), Space Exploration Sector (SES) vid Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, vem är projektets huvudutredare för Mini-RF och medförfattare till studien, Lagt till, "LRO-uppdraget och dess radarbildare Mini-RF fortsätter att överraska oss med nya insikter om ursprunget och komplexiteten hos vår närmaste granne."

Teamet planerar att fortsätta utföra ytterligare radarobservationer av fler kratergolv med Mini-RF-experimentet för att verifiera de första resultaten av den publicerade undersökningen.