För miljarder år sedan smällde något in i månens mörka sida och ristade ut ett mycket, mycket stort hål. South Pole-Aitken-bassängen, som det enorma hålet är känt för Earthlings, är en av de största kratrarna i månen och är en av de äldsta och djupaste kraterna på månen. hela solsystemet.
I årtionden har forskare misstänkt att gargantuanbassängen skapades av en motsatt kollision med en mycket stor, mycket snabb meteor. En sådan påverkan skulle ha sönder månens skorpa isär och spridda bitar av månmantel över kraterens yta, vilket gav ett sällsynt glimt på vad månen egentligen är gjord av. (Spoiler: Det är inte ost.) Den teorin fick lite trovärdighet tidigare i år, när Kinas Yutu-2-rover, som bosatte sig i botten av krateret ombord på Chang'e 4-landaren i januari, upptäckte spår av mineraler som tycktes komma från från månens mantel.
Nu har emellertid en studie publicerad 19 augusti i tidskriften Geophysical Research Letters ifrågasatt dessa resultat - och kraterens ursprungshistoria. Efter att ha analyserat mineralerna i sex jordar i botten av South Pole-Aitken-bassängen hävdar ett forskargrupp att kraterens sammansättning är all skorpa och ingen mantel, vilket antyder att oavsett inverkan som kratern öppnade för miljarder år sedan inte träffade tillräckligt hårt för att spruta månens innersidor på ytan.
"Vi ser inte mantelmaterialet på landningsplatsen som förväntat," sa medförfattaren Hao Zhang, en planetforskare vid China University of Geosciences, i ett uttalande. Dessa fynd utesluter bara en direkt kollision med en höghastighetsmeteor och väcker frågan: Vad skapade den största krater på månen, om inte en direkt motsatt strejk?
Tända upp den mörka sidan
I sin nya studie använde forskarna en teknik som kallas reflektionsspektroskopi för att identifiera specifika mineraler i månjorden baserat på hur enskilda korn reflekterade synligt och nära infrarött ljus.
Med hjälp av utrustning ombord på Yutu 2-rover, genomförde teamet reflektionstester på sex markfläckar under de första två dagarna efter Chang'e 4: s landning, som vågade sig cirka 54 meter bort från landaren. Med hjälp av en databas som identifierar månmineraler baserade på olika faktorer - inklusive storlek, reflektans och nedbrytning på grund av solvind - uppskattade teamet mineralkoncentrationen i var och en av tomterna.
Ett kristallint berg kallat plagioklas var det överlägset mest förekommande mineralet i varje prov, svarande för 56% till 72% av kraterens sammansättning, skrev forskarna. Plagioklas bildas som urbana hav i svala lava och är extremt vanligt i jordens jordskorpor och månen, men det är mindre rikligt i deras mantlar. Även om teamet upptäckte andra mineraler i jordskorpan som är vanligare i månens mantel, såsom olivin, utgör dessa stenar en för liten bråkdel av jordproven för att antyda att en del av manteln hade brutit igenom jordskorpan.
Denna mineralsmink komplicerar teorin att en jätte, höghastighets meteor skapade South Pole-Aitken-bassängen för miljarder år sedan, eftersom en sådan påverkan nästan säkert skulle ha spridit bitar av mantel över månens yta.
Så, vad skapade då kratern? Forskarna spekulerade inte i den nya studien. Emellertid har tidigare forskning antytt att en renegad rymdrock fortfarande är den skyldige, men hiten kanske inte varit så direkt. En studie som publicerades 2012 i tidskriften Science hävdade att en något långsammare rörelse meteor kunde ha slagit på månens baksida i en vinkel på cirka 30 grader och resulterat i en lämpligt stor krater som aldrig störde månens mantel. Men dessa forskare hade bara simuleringar att fortsätta.
Om inget annat tyder på den nya forskningen att det finns mycket mer att utforska i South Pole – Aitken-bassängen innan ett svar blir uppenbart. Vi ses på månens mörka sida.
