(Dylan O'Donnell/Wikimedia Commons/Public Domain) 
Auf der Oberfläche floss noch immer Lava der Mond Vor 1,97 Milliarden Jahren – und jetzt haben wir die Steine, die es beweisen. Dies ist das Ergebnis einer neuen Arbeit aus einer internationalen Zusammenarbeit von Planetenwissenschaftlern, an der wir beteiligt sind. veröffentlicht in der Zeitschrift Science.
Gemeinsam mit Forschern aus China, Australien, Schweden und den USA haben wir Proben untersucht, die die chinesische Nationale Raumfahrtbehörde während der Chang'e-5-Mission vom Mond gesammelt hat.
Chang'e-5 war eine unbemannte Mission mit einem Roboterlander, die im Dezember 2020 auf der der Erde zugewandten Seite des Mondes landete. Die Mission brachte 1,7 Kilogramm (3,7 Pfund) Mondgestein zur Erde zurück – das erste Proben, die seit 1976 von der Sowjetunion vom Mond gesammelt wurden Mond-24-Mission .
Ein Ziel der Chang'e-5-Mission war es, Beweise für einige der jüngsten Vulkanausbrüche auf dem Mond zu finden.
Obwohl es Wissenschaftlern zuvor gelungen ist Vulkangestein vorhersagen Obwohl wir anhand der Anzahl der Einschlagskrater auf der Mondoberfläche feststellen konnten, dass es auf dem Mond so viele Einschlagskrater gibt, ist es unmöglich, dies zu bestätigen, ohne Proben zu untersuchen.
Die Analyse der Proben erfolgte mit dem empfindlichen hochauflösenden Ionenmikrosondeninstrument (SHRIMP) im SHRIMP-Zentrum in Peking, China.
Zunächst wurde das Material sortiert. Unsere Kollegen in China haben für die Untersuchung manuell mehrere winzige Basaltfragmente (ein Vulkangestein) mit einer Größe von etwa 2 Millimetern (0,08 Zoll) herausgesucht. Es folgten Laboranalysen, die auf Techniken aufbauten, die in den 1970er Jahren für die Analyse der ersten Apollo-Proben entwickelt wurden.
Der Prozess zur Bestimmung des Alters der Gesteine war komplex, aber im Wesentlichen verwendeten wir einen fokussierten Strahl geladener Teilchen, um Material aus verschiedenen Mineralphasen in den Gesteinen auszustoßen, und analysierten das ausgeworfene Material.
Unsere Bemühungen wurden belohnt, als wir ein Eruptionsalter dieser Laven von 1,97 Milliarden Jahren bestimmen konnten, eine ganze Milliarde Jahre jünger als jede zuvor datierte Basaltlava vom Mond.
Ein neues wissenschaftliches Rätsel
Im Laufe der geologischen Geschichte des Mondes ereigneten sich viele Vulkanausbrüche auf der Oberfläche des Mondes, bei denen große Basaltgesteinsschichten entstanden, die als bezeichnet werden Monatshöchstwert . Diese können als dunkle Flecken gesehen werden, die zum Mond hinaufschauen.
Der Großteil der vulkanischen Aktivität fand jedoch vor 3 bis 4 Milliarden Jahren statt. Planetenforscher haben dies bestätigt Datierung von Basalten aus dem Apollo und Luna-Gesteinssammlungen sowie entstandene Meteoriten vom Mond .
Allerdings waren jüngere Vulkangesteine, die durch Kraterzählungsstudien vorhergesagt wurden, bislang nicht zu ermitteln.
Damit es zu Vulkanausbrüchen kommen kann, ist im Inneren eines Planeten Wärme erforderlich, um das geschmolzene Material zu erzeugen, das am Prozess beteiligt ist.
Bei einem Planeten von der Größe des Mondes geht man davon aus, dass diese Wärme lange vor diesen Ausbrüchen vor zwei Milliarden Jahren verloren gegangen wäre.
Diese Arbeit hat daher ein neues wissenschaftliches Rätsel aufgedeckt, wie ein kleiner felsiger Planetenkörper wie der Mond genügend innere Wärme behalten konnte, um 2,5 Milliarden Jahre nach seiner ersten Entstehung vor 4,5 Milliarden Jahren weiterhin Vulkanausbrüche auszulösen.
Was ist denn los? Während Wissenschaftler es getan haben zuvor vorgeschlagen Da die hohen Konzentrationen radioaktiver Elemente im Mondinneren Gesteinsmaterial im Mondinneren geschmolzen haben könnten, deuten die Zusammensetzungen dieser Proben darauf hin, dass dies in diesem Fall nicht die treibende Kraft war.
Es bleibt abzuwarten, ob sog Gezeitenheizung könnte eine Rolle gespielt haben, als im Inneren des Mondes durch Dehnung und Quetschung (denken Sie an ein elastisches Band, das sich beim Dehnen durch Reibung erwärmt) aufgrund der Schwerkraft zwischen Mond, Erde und Sonne Wärme erzeugt wurde.
Alternativ könnte es sein, dass ein einzigartiger Aspekt der Mantelzusammensetzung des Mondes zu einer niedrigeren Schmelztemperatur geführt haben könnte, was die Entstehung des geschmolzenen Materials erklären könnte.
Die Arbeit an den Proben wird nun fortgesetzt, um diese Frage zu klären.
Die Analyse von Proben der Apollo-Missionen in den frühen 1970er Jahren revolutionierte unser Verständnis darüber, wie dynamisch unser Sonnensystem ist und wie Planeten entstehen und sich entwickeln. Nun beweist diese neue Studie erneut, dass unglaublicher wissenschaftlicher Wert Proben von anderen Planetenkörpern zurückzugeben, um deren Geheimnisse in Laboratorien auf der Erde zu entschlüsseln.
Wichtig ist, dass die Validierung des Kraterzählansatzes anhand von Mondproben auch wichtige Auswirkungen auf die Datierung der Oberflächen anderer Planeten hat, von denen wir noch keine Proben gesammelt haben (z. B Mars , Venus , Und Quecksilber ).
Es wird unser Verständnis des Sonnensystems im weiteren Sinne verbessern. 
Joshua Snape , Forschungsstipendiat der Royal Society University, Abteilung für Erd- und Umweltwissenschaften, Universität Manchester ; Katherine Joy , Forschungsstipendiat/Leser der Royal Society University, School of Earth and Environmental Sciences, Universität Manchester ; Und Romain Tartese , Senior Research Fellow, Abteilung für Geo- und Umweltwissenschaften, Universität Manchester
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