De eerste astronauten die de maan betraden, in de jaren ’60 en ’70, namen emmers vol souvenirs mee van hun reis. De verwachting was dat de samenstelling van maanrotsen een schat aan informatie over de geschiedenis van de kleine satelliet zou bevatten. Maar naast veel nieuwe kennis over de maan, leverden de rotsen ook nieuwe vragen op.

Tot de grote verbazing van de onderzoekers die de stenen hebben geanalyseerd, werd in veel van de stenen – zeker de oudere stenen – namelijk magnetisatie aangetroffen. Hier op aarde is dat heel normaal, want de aarde wordt omgeven door een groot, bolvorming magnetisch veld. De maan heeft dat niet, en dus tastten sterrenkundigen tot nu toe in het duister over de herkomst van die magnetisatie.

Meteorietinslagen

Veel sterrenkundigen gingen er tot nu toe vanuit dat de maan altijd koud is geweest. Daarom lag het niet voor de hand dat de magnetisatie van de aangetroffen maanrotsen door een groot, stabiel magnetisch veld is veroorzaakt. Het is mogelijk dat magnetisatie ontstaat als de inslag van bijvoorbeeld een meteoriet tijdelijk een heel hoog magnetisch veld opwekt. Maar onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) hebben nu aangetoond dat de aangetroffen magnetisatie alleen door een langdurig, stabiel magneetveld kan zijn veroorzaakt.

Om tot die conclusie te komen waren ongekend nauwkeurige metingen nodig, en een heel bijzondere maanrots. De steen die de MIT-onderzoekers hebben onderzocht is de oudste maansteen die ooit is gevonden – een heel zuivere witte steen, dooraderd met groene en witte kristallen. De onderzoekers hebben de steen onderworpen aan een heleboel magnetisatiemetingen, om zo precies de sterkte en de richting van de magnetische gebiedjes in kaart te brengen. Vervolgens hebben ze uitgerekend wat voor veld er nodig is om zulke magnetisatie op te wekken. En wat bleek?

Dynamotheorie

De steen moet miljoenen jaren in een constant magnetisch veld hebben gelegen om tot zijn huidige toestand te komen. Zo’n magnetisch veld kan niet veroorzaakt zijn door meteorietinslagen of andere tijdelijke bronnen. De maan heeft dus zelf een magnetisch veld gehad, concluderen de wetenschappers van MIT. Het veld dat nodig is om de magnetisatie van de steen te verklaren is ongeveer een vijftigste van het aardmagnetisch veld, en dat komt goed overeen met de dynamotheorie over velden die worden opgewekt door vloeibare planeetkernen. Datering van de rotsen laat zien dat het magneetveld zo’n 4,2 miljard jaar geleden bestond.

De herkomst van de maan is nog een van de grootste raadsels van de sterrenkunde. Een populaire theorie is dat een zwaar object, ongeveer zo groot als Mars, moet zijn ingeslagen op aarde, waarna het losgeraakte puin is samengeklonterd als maan. Andere wetenschappers denken dat de maan een bestaand object in het zonnestelsel was, dat door de zwaartekracht van de aarde is opgevangen. Nog een theorie is dat de maan en de aarde tegelijk zijn gevormd, als een soort dubbelplaneet. De samenstelling van de maan geeft niet genoeg informatie om te zeggen of één van de theorieën klopt.

Vulkanen

Als de kern van de maan vloeibaar is geweest, moet ze gevormd zijn in een ‘heet’ proces. Dat is een aanwijzing dat de maan inderdaad is ontstaan na de inslag van een groot, zwaar voorwerp op aarde. Tijdens de Apollo-missies naar de maan zijn er ook sporen ontdekt van wat lijkt op grote lavastromen op het maanoppervlak. Veel wetenschappers waren daar erg sceptisch over, maar als de maan inderdaad heet was, zijn er hoogstwaarschijnlijk ook werkende vulkanen geweest.