De maan is mogelijk gemaakt van magma. Dat stelt een nieuwe theorie over het ontstaan van onze kosmische kompaan.

De heersende hypothese over de geboorte van de maan is dat een object even groot als Mars, Theia genaamd, op de aarde botste. Daarbij kwam een wolk van puin vrij die samenklonterde en zo de maan vormde.

In veel simulaties van dit proces is het gros van de puinwolk afkomstig van Theia. Daardoor krijgt de maan een andere samenstelling dan de aarde. In werkelijkheid hebben de maan en de aarde juist een buitengewoon vergelijkbare samenstelling. Planeetwetenschappers denken daarom dat de wolk een heleboel materiaal van de aarde moet hebben bevat.

Timing

Onderzoekers van het Japanse Agency for Marine-Earth Science and Technology hebben nu een nieuwe reeks simulaties uitgevoerd die het raadsel zou kunnen oplossen. In deze simulaties botst Theia niet op een rotsige planeet, maar op een aarde die bedekt is door een wereldwijde oceaan van magma.

Magma spat een stuk makkelijker de ruimte in dan een rotsige mantel. Daardoor bestaat de maanvormende wolk in de nieuwe simulaties voor zeventig tot tachtig procent uit aards materiaal. Dat is genoeg om de maan- en de aardesamenstelling overeenkomstig te maken.

Volgens de simulaties wordt ongeveer de helft van de magmaoceaan de ruimte in geslingerd. De kern van Theia zinkt uiteindelijk in de jonge aarde weg. Het magma kristalliseert en vormt daarna de rotsige korsten die aarde en maan vandaag de dag hebben.

‘Het is niet onmogelijk dat er een magmaoceaan is geweest. De timing is echter van eminent belang, wil dit het mechanisme zijn dat de maan heeft gevormd’, zegt geofysicus Jay Melosh van de Purdue University in Indiana.

Mars en Pluto

Behalve de vergelijkbare samenstelling van aarde en maan geven de simulaties ook een verklaring voor twee andere belangrijke eigenschappen van het aarde-maansysteem: de relatief hoge snelheid van de maan in zijn baan rond onze planeet en het feit dat de maan meer ijzeroxide heeft dan de aarde. Vloeibaar gesteente bevat namelijk meer ijzeroxide dan vast gesteente.

Als de nieuwe hypothese klopt, kan dit ons helpen uitvogelen wanneer de maan is ontstaan. Ook werpt het nieuw licht op de vorming van andere manen in het zonnestelsel. Volgens Melosh moeten we rekening houden met de mogelijkheid dat ook Mars een magmaoceaan had ten tijde van de inslag waarbij zijn manen werden gevormd. Daarnaast zat de vloeibare oceaan onder het oppervlak van Pluto mogelijk ooit dichter bij zijn korst, zodat die hielp bij de vorming van zijn enorme maan Charon.

De onderzoeksresultaten zijn gepubliceerd in Nature Geoscience.