När han kretsade runt månen 1971, besättningen på Apollo 15 fotograferade ett märkligt geologiskt särdrag - en gropig, D-formad depression cirka två miles lång och en mil bred - det har fascinerat planetforskare sedan dess. Vissa har föreslagit att funktionen, känd som Ina, är bevis på ett vulkanutbrott Månen under de senaste 100 miljoner åren - en miljard år eller så efter att den mesta vulkaniska aktiviteten på månen tros ha upphört.

Men ny forskning ledd av Brown University-geologer tyder på att Ina trots allt inte är så ung. Analysen, publiceras i tidskriften Geologi , drar slutsatsen att funktionen faktiskt bildades av ett utbrott för cirka 3,5 miljarder år sedan, ungefär i samma ålder som de mörka vulkanavlagringar vi ser på månens närsida. Det är den märkliga typen av lava som bröt ut från Ina som hjälper till att dölja dess ålder, säger forskarna.

"Lika intressant som det skulle vara för Ina att ha bildats under det senaste geologiska förflutna, vi tror helt enkelt inte att det är fallet, sa Jim Head, medförfattare till tidningen och professor vid Browns Department of Earth, Miljö- och planetvetenskap. "Den modell vi har utvecklat för Inas bildning sätter den fast inom perioden med topp vulkanisk aktivitet på månen för flera miljarder år sedan."

Ungdomligt utseende

Ina sitter nära toppen av en svagt sluttande hög av basaltisk sten, vilket leder till att många forskare drar slutsatsen att det sannolikt var kalderan av en gammal månvulkan. Men hur gammalt var inte klart. Medan vulkanens flanker ser miljarder år gamla ut, själva Ina-calderan ser mycket yngre ut. Ett tecken på ungdom är dess ljusa utseende i förhållande till omgivningen. Ljusstyrkan tyder på att Ina inte har hunnit samla på sig så mycket regolit, lagret av löst sten och damm som byggs upp på ytan med tiden.

Sedan finns det Inas särpräglade högar - 80 eller så släta klippkullar, några som är så höga som 100 fot, som dominerar landskapet inom kalderan. Högarna verkar ha mycket färre nedslagskratrar på sig jämfört med det omgivande området, ytterligare ett tecken på relativ ungdom. Över tid, det förväntas att en yta ska samla kratrar av olika storlekar i ganska konstant hastighet. Så forskare använder antalet och storleken på kratrar för att uppskatta den relativa åldern på en yta. Under 2014, ett team av forskare gjorde en noggrann kraterräkning på Inas högar och drog slutsatsen att de måste ha bildats av lava som brutit ut till ytan under de senaste 50 till 100 miljoner åren.

"Det var ett riktigt förbryllande fynd, " sa Head. "Jag tror att de flesta människor håller med om att vulkanen Ina sitter på bildades för miljarder år sedan, vilket innebär att det skulle ha varit en paus i vulkanisk aktivitet i en miljard år eller mer innan aktiviteten som bildade Ina. Vi ville se om det kan finnas något med den geologiska strukturen inom Ina som avvisar vår uppskattning av dess ålder."

Inte så ung?

Forskarna tittade på väl studerade vulkaner på jorden som kan likna Ina. Ina verkar vara en gropkrater på en sköldvulkan, ett svagt sluttande berg som liknar vulkanen Kilauea på Hawaii. Kilauea har en gropkrater som liknar Ina känd som Kilauea Iki-kratern, som bröt ut 1959.

När lavan från det utbrottet stelnade, det skapade ett mycket poröst stenlager inuti gropen, med underjordiska vesiklar så stora som tre fot i diameter och yttomrum så djupt som två fot. Den där porösa ytan, Head och hans kollegor säger, skapas av naturen hos lavan som bröt ut i de sena stadierna av händelser som denna. När utbudet av lava under ytan börjar minska, det bryter ut som "magmatiskt skum" - en bubblig blandning av lava och gas. När det skummet svalnar och stelnar, den bildar den mycket porösa ytan.

Forskarna föreslår att ett Ina-utbrott också skulle ha producerat magmatiskt skum. Och på grund av månens minskade gravitation och nästan frånvarande atmosfär, månskummet skulle ha varit ännu fluffigare än på jorden, så det förväntas att strukturerna inom Ina är ännu mer porösa än på jorden.

Det är den höga porositeten på de ytorna som kastar bort datumuppskattningar för Ina, både genom att dölja uppbyggnaden av regolit och genom att kasta bort kraterräkningar.

En mycket porös yta, forskarna säger, skulle tillåta löst sten och damm att filtrera in i ytans tomrum, får det att se ut som om mindre regolit har byggts upp. Den processen skulle vidmakthållas av seismiska skakningar i regionen, varav mycket orsakas av pågående meteornedslag. "Det är som att slå i sidan av en sil för att få mjölet att gå igenom, "Sade huvudet. "Regolith knuffas ner i hål istället för att sitta på ytan, vilket gör att Ina ser mycket yngre ut."

Porositet kan också skeva kraterantalet. Laboratorieexperiment med en höghastighetsprojektilkanon har visat att nedslag i porösa mål gör mycket mindre kratrar. På grund av Inas extrema porositet, forskarna säger, dess kratrar är mycket mindre än de normalt skulle vara, och många kratrar kanske inte syns alls. Det kan drastiskt förändra åldersuppskattningen som härrör från kraterräkningar.

Forskarna uppskattar att den porösa ytan skulle minska storleken på kratrar på Inas högar med en faktor tre. Med andra ord, en impactor som skulle göra en 100 fot-diameter krater i månens basaltberggrund skulle göra en krater på lite över 30 fot i en skumavlagring. Med hänsyn till detta skalningsförhållande, laget får en reviderad ålder för Ina-högarna på cirka 3,5 miljarder år gamla. Det liknar ytåldern på den vulkaniska skölden som omger Ina, och placerar Ina-aktiviteten inom tidsramen för vanlig vulkanism på månen.

Forskarna tror att detta arbete erbjuder en rimlig förklaring till Inas bildande utan att behöva åberopa den förbryllande miljardårspausen i vulkanisk aktivitet.

"Vi tror att de ungt utseende funktionerna i Ina är den naturliga konsekvensen av magmatiska skumutbrott på månen, "Sade Head. "Dessa landformer som skapas av dessa skum ser helt enkelt mycket yngre ut än de är."