Måndamm beter sig väldigt annorlunda än damm på jorden. På jorden kombineras regn med damm för att skapa lera. På månen finns det inget regn eller vind, och dammkornen, istället för att hålla sig till varandra, stöter bort varandra. Dammkornen studsar runt månlandskapet med varje slag av stenigt material, tar sig sakta ner i kratrarna och dalarna och fyller dem gradvis.
Så mycket har forskarna redan förstått, men en ny analys av Apollo-erans data publicerad 18 maj 2022 i Geophysical Research Letters, avslöjar hur snabbt processen sker.
"Vi visste inte om betydande dammuppbyggnad i kratrar skulle ta tiotusentals år eller bara tusen eller två", säger huvudförfattaren Benjamin Weiss, en forskare vid MIT. "Och nu vet vi att det är närmare det senare."
Resultaten tyder på att måndamm kan vara en riklig resurs för framtida månutforskare, som potentiellt kan ösa upp det och använda det för att skapa tegelstenar, vägar och till och med 3D-utskrivna strukturer på månen. Det kan spara pengar och tid för månuppdrag, eftersom många av materialen som används för att bygga månbosättningar kanske inte längre behöver transporteras från jorden.
Apollos upptäckt i sista minuten
När Apollo 11-astronauterna landade på månen i juli 1969, mötte de en mycket finkornig månjord - ett damm - istället för den fasta sten de hade förväntat sig. Forskare var osäkra på om den släta och dammiga jorden var unik för landningsplatsen för Apollo 11, eller om den täckte mycket av månen. Efterföljande Apollo-uppdrag avslöjade snabbt att dammet täckte hela månens yta.
Apollo 15:s befälhavare David Scott står på månen den 31 juli 1971, under den första användningen av månrovern någonsin. Damm täckte månens yta men fastnade inte bra på astronautens stövlar eller månrovern. [Mer]
Damm täckte månens yta men fastnade inte bra på astronautens stövlar eller månens rover.
Det där dammet fastnade på allt också. Astronauter fann att den klängde fast vid deras dräkter och utrustning, och Apollo 15:s Lunar Module Pilot Jim Irwin beskrev minnesvärt att den luktade "som använt krut".
Astronauter som satte ut vetenskapliga experiment märkte också några konstiga saker. Apollo 15-teamet satte upp en stor rektangulär reflektor som ett laseravståndsexperiment och körde sedan iväg i månrovern för att ställa in andra instrument. När de kom tillbaka timmar senare till reflektorn märkte de en tunn beläggning av damm på den.
På liknande sätt planterade Apollo 12 och Apollo 14 astronauterna solvindsamlare som experiment. Vid den tiden var solvinden dåligt förstådd, och forskarna visste att den innehöll helium och väte. Samlarna var gjorda av en tunn skiva av aluminium, med 200 små 1-millimeters gropar jämnt fördelade. Det antogs att mikrometeoriter på månen så småningom skulle fylla i några av groparna, vilket ger forskare ett sätt att sluta sig till hur snabbt det hände.
"Vad de inte förväntade sig är att groparna skulle börja fyllas med måndamm," sa Weiss. "Ingen insåg att måndamm ackumulerades så snabbt."
'Som snö faller på en bil'
År efter Apollo-uppdragen grävde Weiss igenom gamla måndata när han kom över fotografier och tekniska scheman av solvindsamlaren placerad på månen under Apollo 14-uppdraget. Han insåg snabbt att experimentet var en unik tidskapsel som kunde ge information om hur snabbt damm samlades på månens yta.
"Det är som snö som faller på en bil," sa Weiss. "Du går in i butiken och när du kommer ut en stund senare har det samlats mer snö på bilen."
De tekniska schemana från Apollo 14 och fotografier av solvindsfångarna i Apollo 12 gav Weiss exakta dimensioner och vinklar för att beräkna antalet gropar täckta med damm baserat på skuggorna på fotografierna. Med hjälp av kraterräkningar på högupplösta månbilder för att uppskatta åldern på de olika Apollo-landningsplatserna, beräknade Weiss att damm ackumulerades i storleksordningen flera centimeter varje miljon år.
Eftersom denna ansamling var så oväntad har andra potentiella förklaringar undersökts och uteslutits. Till exempel, måndamm på ytan av solvindssamlare transporteras eller deponeras troligen inte där på långt håll av någon stor stöt eller explosion som gör att dammet dammar stora avstånd - eftersom dammfördelningen skulle se annorlunda ut runt kanterna av experimenten. Månens damm omfördelas inte heller runt månen av elektrostatiska krafter associerade med laddning från solstrålning.
Teamet använde sedan datormodellering för att simulera hur dammpartiklarna kan omfördelas av små måneffekter. Simuleringarna stämde överens med den observerade hastigheten för dammackumulering, vilket tyder på att små effekter är den troliga orsaken.
Nu när takten för måndammets ackumulering är bättre förstådd anses måndamm inte bara vara en oönskad olägenhet som kommer att hålla sig till astronauternas kostymer. Det ses alltmer som en värdefull resurs som kan användas för att stödja månvanan
