Nieuw onderzoek van de University of Rochester, gepubliceerd in Nature Communications Earth and Environment, presenteert een model waarin het magnetisch veld van de Aarde over miljarden jaren kleine hoeveelheden van de Aardse atmosfeer naar het maanoppervlak kon leiden. Analyses van maangrond uit de Apollo-missies in de jaren 1970 laten vluchtige stoffen zien—water, kooldioxide, helium, argon en vooral stikstof—waarvan de hoeveelheden moeilijk volledig door de zonnewind zijn te verklaren. Eerder werk stelde dat zulke deeltjes alleen in de periode vóór het bestaan van een magnetisch veld van de Aarde konden zijn overgedragen.
Het Rochester-team voerde geavanceerde computersimulaties uit voor twee scenario's: een 'vroege Aarde' zonder magnetisch veld en met een sterkere zonnewind, en een 'moderne Aarde' met een sterk magnetisch veld en een zwakkere zonnewind. De simulaties tonen dat geladen deeltjes in de bovenste atmosfeer door de zonnewind kunnen worden losgemaakt en vervolgens langs aardse magnetische veldlijnen naar de ruimte worden geleid; sommige van die veldlijnen reiken ver genoeg om de maan te bereiken. Over lange perioden kan dit trechterende effect kleine hoeveelheden atmosfeer naar de maan verplaatsen.
De studie suggereert dat de maan een blijvend chemisch archief van Aardse klimaat-, oceaan- en levensomstandigheden kan vormen. Bovendien kan extra voorraad van vluchtige stoffen op de maan een duurzame menselijke aanwezigheid ondersteunen en de noodzaak verminderen om alles vanaf de Aarde te vervoeren. De onderzoekers benadrukken ook de bredere relevantie voor het begrijpen van atmosferisch ontsnappen bij planeten zoals Mars. Volgens de betrokken wetenschappers helpt het combineren van lunare gegevens met computationele modellering om de geschiedenis van de atmosfeer en het magnetische veld van de Aarde te reconstrueren. Het werk kreeg medefinanciering van NASA en de National Science Foundation.
- Mogelijk chemisch archief van Aarde op de maan
- Mechanisme: geladen deeltjes geleid langs veldlijnen
- Gevolgen voor langdurige menselijke aanwezigheid op de maan
- Inzichten voor atmosferisch ontsnappen bij Mars
Moeilijke woorden
- magnetisch veld — ruimte rond een object met magnetische kracht
- vluchtige stof — chemische stof die gemakkelijk verdampt of ontsnaptvluchtige stoffen
- zonnewind — stroom van geladen deeltjes van de zon
- veldlijn — denkbeeldige lijn van een magnetisch veldveldlijnen
- computersimulatie — computerprogramma dat fysische processen nabootstcomputersimulaties
- trechterend effect — werking die iets naar één plek samenbrengttrechterende effect
- lunare gegevens — gegevens afkomstig van de maan
- atmosferisch ontsnappen — verlies van gas uit een planeetatmosfeer naar ruimte
Tip: beweeg de muisaanwijzer over gemarkeerde woorden in het artikel, of tik erop om snelle definities te zien terwijl je leest of luistert.
Discussievragen
- Wat zouden de praktische gevolgen zijn als de maan voorraad vluchtige stoffen van de Aarde bevat voor toekomstige maanbasissen? Geef redenen.
- Welke mogelijke beperkingen of onzekerheden ziet u bij het gebruik van computersimulaties om lange termijn atmosferische processen te bestuderen?
- Hoe zou het combineren van maangegevens en computationele modellen ons begrip van de Aarde in het verleden kunnen veranderen? Noem voorbeelden.
Gerelateerde artikelen
Zachte winter in Washington en vroeg bloeien
Washington kende een recordwarme december en heeft tot nu toe een zachte winter. Veel tuinen tonen in februari al knoppen. Een bioloog aan de University of Washington bestudeert hoe planten seizoenen en bloeitijd waarnemen, maar er zijn nog geen conclusies.
ETH Zurich ontwikkelt nano‑OLEDs van ongeveer 100 nanometer
Een team van ETH Zurich maakte extreem kleine OLED‑pixels, tot ongeveer 100 nanometer. Ze toonden een logo van 2.800 nano‑pixels en noemen toepassingen zoals brillenschermen, microscopen en sensoren; het werk staat in Nature Photonics.
