Vijfenveertig meter in honderden miljoenen jaren. Dat is hoeveel de straal van de maan zou hebben verloren als het binnenste langzaam bleef afkoelen en samentrekken. Het cijfer komt uit een nieuwe studie gepubliceerd in Het Planetaire Wetenschapsjournaaldie meer dan 10.000 jonge fouten in kaart bracht, verspreid over het oppervlak van onze satelliet.
Kortom: de maan krimpt. Heel, heel langzaam. Door de geschatte contractie te spreiden over het door de auteurs beschouwde tijdsinterval wordt ongeveer 6-11 centimeter per miljoen jaar verkregen, d.w.z. slechts 0,06-0,11 micrometer per jaar. Het is een gemiddelde snelheid die is afgeleid van de geaccumuleerde spanning in de korst, en niet een directe meting van de feitelijke samentrekking. En alleen qua uiterlijk is het een klein verschil.
De leiding van het werk is Thomas R. Watters, emeritus wetenschapper van het Center for Earth and Planetary Studies van het Smithsonian National Air and Space Museum, samen met Maria Banks, Cole Nypaver en Mark Robinson. De auteurs werkten aan beelden verzameld door de Lunar Reconnaissance Orbiter Camera, die al meer dan 17 jaar het maanoppervlak observeert tijdens NASA’s LRO-missie. Miljoenen beelden die het, de ene fout na de andere, mogelijk hebben gemaakt een veel wijdverspreider contractie te reconstrueren dan een paar jaar geleden het geval was, zoals het Smithsonian uitlegt in de presentatie van het onderzoek.
De maan heeft ongeveer 45 meter straal verloren
Het mechanisme begint ver onder het oppervlak. Het binnenste van de maan houdt nog steeds warmte vast, maar blijft deze langzaam verliezen. Naarmate de satelliet afkoelt, neemt het volume af en moet de stijve korst deze samentrekking opvangen. Het kan niet zomaar gracieus verkreukelen. Op sommige plaatsen breekt het en wordt een blok korst op de aangrenzende korst geduwd, waardoor omgekeerde breuklijnen en steile hellingen ontstaan die tientallen meters kunnen stijgen.
Onder de analyses in het onderzoek bevinden zich bijvoorbeeld de Pitiscus-helling, met een maximaal reliëf van ongeveer 56 meter, die van Fowler, ongeveer 45 meter, en die van Mouchez, die ongeveer 116 meter reikt. Hun verspreiding onthult een vervorming die vrijwel de hele satelliet beïnvloedt. Volgens de nieuwe schatting is de straal van de maan de afgelopen 400 tot 800 miljoen jaar afgenomen tot ongeveer 45 meter. Een klein bedrag vergeleken met de ongeveer 1.737 kilometer van de straal van de maan, maar genoeg om duizenden littekens op het oppervlak achter te laten.
Ruim 10.000 jonge fouten
De door de auteurs opgestelde kaart bevat ruim 10.000 jonge fouten. Watters gaf toe dat hun aantal veel hoger is dan hij dacht en gelooft dat het aannemelijk is dat, naarmate het binnenland blijft afkoelen, sommige fouten blijven groeien en dat andere zich nog steeds kunnen vormen.
Jong moet natuurlijk worden gelezen met de kalender van een hemellichaam. Eerder onderzoek naar de hellingen van de maan had al geologisch recente structuren aangetoond, waarvan sommige tekenen vertoonden van activiteit in de afgelopen tientallen miljoenen jaren.
En dit is waar maanaardbevingen om de hoek komen kijken. Tussen 1969 en 1977 registreerden seismometers achtergelaten door de Apollo-missies 28 ondiepe aardbevingen. In 2019 hebben Watters en collega’s die gegevens opnieuw geanalyseerd: acht gebeurtenissen waren compatibel met de locatie van jonge breuken en zes vonden plaats toen de maan zich in de buurt van het hoogtepunt bevond, waar getijdenspanningen als gevolg van de zwaartekracht van de aarde kunnen helpen een reeds onder druk staande breuk in de richting van slippen te duwen. Dit wordt verklaard door de studie gepubliceerd in Nature Geoscience en NASA’s analyse van maanaardbevingen.
Dit betekent dat de maan nog steeds tektonisch actief kan zijn, zelfs als de werking ervan heel anders is dan die van de aarde. Op onze planeet houden de meeste aardbevingen verband met de randen van tektonische platen. De maan heeft geen mondiaal systeem van bewegende platen dat vergelijkbaar is met het onze: samentrekking kan daarom breuken veroorzaken die verspreid zijn over zeer verschillende delen van het oppervlak.
Sommige delen van de maan lijken stabieler dan andere
De fouten zijn echter niet allemaal op dezelfde manier verdeeld. Door hun locatie te vergelijken met kaarten van de dikte van de maankorst, vonden de auteurs minder structuren in gebieden waar de korst dikker is. De studie biedt ook een verklaring voor een eigenaardigheid in de geologische geschiedenis van de maan: wijdverbreide inkrimping lijkt relatief laat te hebben plaatsgevonden. Een zeer dikke, poreuze en gebroken oude korst heeft mogelijk lange tijd als een soort thermische deken gefunctioneerd, waardoor de verspreiding van interne warmte en daarmee de samentrekking werd vertraagd. Begrijpen waar maanfouten en aardbevingen geconcentreerd zijn, is van groot belang, zelfs buiten de handleidingen voor planetaire geologie.
Een onderzoek uit 2024 gewijd aan de zuidpool van de maan, een van de centrale regio’s van menselijke verkenningsprogramma’s, toonde aan dat een voldoende sterke aardbeving aan het oppervlak aanzienlijke schokken zou kunnen veroorzaken en aardverschuivingen van de regoliet, de laag stof en rotsfragmenten die het oppervlak bedekt, zou kunnen aanmoedigen. De auteurs nodigden daarom uit dat seismiciteit in aanmerking zou worden genomen bij het kiezen van locaties voor permanente infrastructuur.
Er is echter geen alarm voor wat we vanaf de aarde zien: 45 meter, verspreid over honderden miljoenen jaren, veranderen noch het uiterlijk van de maan, noch de getijden merkbaar. Voor degenen die ooit modules, instrumenten en habitats op de maanbodem zullen moeten plaatsen, zijn die paar centimeters per miljoen jaar vrijwel irrelevant. De duizenden fouten die ze achterlaten, beslist minder.
