Je leest:

Aanwijzingen voor vroege vorming van de Aarde

Aanwijzingen voor vroege vorming van de Aarde

Onze Maan vormde zich uit de puinhopen van een van de meest dramatische gebeurtenissen in de geschiedenis van onze Aarde: een enorme botsing die 4.5 miljard jaar geleden plaatsvond tussen de jonge Aarde en een hemellichaam dat ongeveer zo groot was als Mars.

Deze botsing had grote invloed op de chemische samenstelling en het energie-budget van onze planeet. Uiteindelijk leverde deze catastrofe eenvan de belangrijkste randvoorwaarden voor het ontstaan van onze plaattektoniek, die op zijn beurt het ontstaan van onze huidige continenten en oceanen, maar ook het ontstaan van de atmosfeer en het leven op Aarde mogelijk maakte.

De Maan, kroongetuige van de catastrofale botsing, herbergt in tegenstelling tot de Aarde zelf nog veel informatie over de vroege ontwikkeling van de Aarde, omdat er op de Maan al meer dan 3 miljard jaar geen plaattektoniek plaatsvindt.

Op Aarde hebben de plaattektonische processen vrijwel al het bewijsmateriaal voor deze periode in de aardgeschiedenis uitgewist. De Maan, de kroongetuige van de botsing, herbergt nog wel veel informatie over de vroege ontwikkeling van de Aarde, omdat er op de Maan al meer dan 3 miljard jaar geen plaattektoniek plaatsvindt. Om meer te weten te komen over de vroege geschiedenis van de ontwikkeling van de Aarde, zouden we dus meer moeten weten over de precieze ontstaansgeschiedenis en evolutie van de Maan. De huidige ideeen en modellen over de vorming en ontwikkeling van de Maan, lopen echter wijd uiteen en zijn weinig accuraat.

Om te bepalen welke rol de catastrofale botsing heeft gehad in de vroege ontwikkeling van de Aarde, gaat Dr. Van Westrenen van het laboratorium voor Experimentele Petrologie aan de VU (A’dam) een nieuw fysisch en chemisch model opstellen voor het ontstaan en de ontwikkeling van de volledige Maan, van het oppervlak naar de kern. De nodige nieuwe gegevens over de fysische eigenschappen en chemische samenstelling van de korst, mantel en kern van de Maan zullen worden verkregen door een multidisciplinaire aanpak, die mogelijk wordt gemaakt door het toekennen van een Vidi-beurs en zelfs een EURYI-Award aan Van Westrenen.

Ontwikkelingsfasen van de Maan: na een schampende botsing van een meteoriet met de aarde. Blauwe deeltjes ontsnappen naar de open ruimte, rode deeltjes vallen (terug) op aarde, en groene en gele deeltjes vormen brokstukken waaruit de Maan (laatste afbeelding, helemaal onderaan) ontstaat. bron: Robin Canup, Southwest Research Institute, Department of Space Studies, Boulder, Colorado (VS)

Van Westrenen zal met de EURYI Award een groep kunnen opzetten om samen in een nieuw hogedruklaboratorium op de VU gesteenten met Maan-samenstelling gaan smelten bij de hoge drukken en temperaturen die in het inwendige van de Maan heersen. Zo kan bepaald worden hoe de chemische elementen zich verdelen tussen mineralen en lava in het binnenste van de Maan. Voor het eerst kunnen dan de dichtheden van Maan-materialen gemeten worden als functie van druk en temperatuur.

Een volledig model voor de Maan ( A Full Moon model) zal dan worden samengesteld door de resultaten van deze experimenten te combineren met de meest recente gegevens over de samenstelling van het Maanoppervlak (afkomstig van de Europese SMART-1 missie die zich nu in een baan rond de Maan bevindt), en met computersimulaties van de dynamiek van het inwendige van de Maan, vanaf haar ontstaan (4.5 miljard jaar geleden) tot het eindstadium van haar geologische activiteit (ongeveer 3 miljard jaar geleden).

Piston cylinder pers: in dit apparaat kunnen kleine gesteentemonsters worden blootgesteld aan drukken die gelijkstaan aan een diepte van 100km in de aarde, of meer dan 1000 kilometer in de Maan, en daarbij ook nog verhit tot meer dan 2000 graden Celcius. bron: VU A’dam

Op deze manier zullen we voor het eerst een volledig model hebben van een planetair lichaam door directe metingen aan fysische en chemische eigenschappen op alle relevante drukken en temperaturen te koppelen aan numerieke experimenten. Op die manier hopen we tot nieuwe inzichten te komen in de botsing die de Maan vormde, en daarmee in de vroege ontwikkeling van de Aarde. De aanpak die we zo ontwikkelen, zal als basis gebruikt worden voor toekomstige modellen van grotere planeten, vooral van Mars, de planeet die volop in de belangstelling staat voor huidig en toekomstig onderzoek door ESA en NASA.

Zie ook:

Dit artikel is een publicatie van Vrije Universiteit Amsterdam (VU).
© Vrije Universiteit Amsterdam (VU), alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 01 augustus 2006

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.