De maan is zo’n honderd miljoen jaar ouder dan astronomen tot dusver dachten. Dat concluderen Amerikaanse onderzoekers op basis van een nieuwe datering van maanstenen. Een paar dagen voor het verschijnen van hun artikel hadden Israëlische vakgenoten een alternatieve theorie over het ontstaan van de maan gepubliceerd, maar dat idee staat door het stenenonderzoek onmiddellijk op losse schroeven.
De Amerikanen baseren de leeftijd van de maan op een nieuwe analyse van door Apollo-astronauten meegenomen maanstenen. Het dateren van maanstenen is notoir lastig, omdat de maan geen beschermende atmosfeer heeft. Daardoor wordt het oppervlak van de maan voortdurend geteisterd door invallend ruimtepuin en zijn de meeste maanstenen een lappendeken van fragmenten van verschillende leeftijden.
De onderzoekers richtten zich daarom enkel op zirkonen. Dat zijn mineralen met kleine hoeveelheden radioactief materiaal. Uit de verhouding van de radioactieve en niet-radioactieve elementen kun je bepalen hoe oud een bepaald zirkoon is.
Zirkonen in maanstenen dateren uit de periode vlak na het ontstaan van de maan. Ze waren een bijproduct van de stolling van de gloeiendhete magmaoceaan die destijds plaatsvond. Doordat de mineralen uitermate robuust zijn, worden ze niet gauw aangetast door meteorietinslagen. Als je zirkonen op de maan aantreft, komt hun leeftijd dus vermoedelijk overeen met het moment waarop de pasgeboren maan haar oceaan verloor.
Theia
Tussen de maanmonsters troffen de onderzoekers acht ongeschonden zirkonen aan. Ze dateerden de leeftijd van de maan op minstens 4,51 miljard jaar. Daarmee is de maan 40 tot 140 miljoen jaar ouder dan astronomen tot nu toe aannamen. Als het resultaat klopt, is de maan ‘slechts’ 60 miljoen jaar na de geboorte van het zonnestelsel ontstaan.
Astronomen bekvechten al sinds jaar en dag over de ontstaansgeschiedenis van de maan. De heersende opvatting is dat onze enige natuurlijke satelliet ontstond uit een botsing van de aarde met een object ongeveer even groot als Mars – Theia genaamd. Theia zou na deze botsing met de aarde zijn samengesmolten en uit de brokstukken zou de maan zijn ontstaan.
Minimaantjes
Omdat deze theorie nooit sluitend bewezen is, worden regelmatig alternatieven aangedragen. Vorige week maandag nog, toen Israëlische astronomen in Nature Geoscience schreven dat de maan niet het resultaat is van één grote, maar van een heleboel kleine inslagen. Bij die inslagen zouden telkens minimaantjes zijn ontstaan, die later samensmolten tot de maan zoals we die nu kennen. De astronomen baseren hun theorie op 800 simulaties van het puinbombardement dat de pasgeboren aarde heeft ondergaan.
Deze theorie is echter in tegenspraak met de datering van de maan die uit het zirkonenonderzoek volgt. Voor een geleidelijke vorming van de maan uit een heleboel kleine inslagen is immers tijd nodig. Als de maan al 60 miljoen jaar na de geboorte van het zonnestelsel is ontstaan, is het onwaarschijnlijk dat er voldoende van die mini-inslagen hebben plaatsgevonden. Voorlopig blijft de grote-inslagtheorie dus de beste kandidaat om het ontstaan van de maan te verklaren.
Altijd op de hoogte blijven van het laatste wetenschapsnieuws? Meld je nu aan voor de New Scientist nieuwsbrief.
Lees verder: