Hur man differentierar en stenig planet - insiktar från månens basaltiska vulkanism

Tidsperiod:

1 januari 2021 – 31 december 2024

Projektledare:

Renaud Merle

Projektdeltagare:

Martin Whitehouse, Alexander Nemchin

Finansiär:

Vetenskapsrådet

Bidragstyp:

Projektbidrag

Budget:

3 360 000 SEK

Ett nytt kapitel inom rymdforskningen skrevs för ungefär femtio år sedan när människan tog sina första steg på Månen. Vi vet dock fortfarande ganska lite om månens bildning och utveckling, och speciellt om dess basaltisk vulkanism. Huvudsakligen beror detta på att mindre än 500 kg bergarter har hämtats hem under de olika Apolloexpeditionerna, därutöver har få meteoritfynd gjorts och fjärranalys har utförts i en väldigt begränsad omfattning. Dessa förhållanden har medfört att kunskapen om Månens utveckling, med en kärna, mantel och ytlig skorpa, precis som vilken stenplanet som helst, är begränsad. Trots denna kunskapsbrist anförs Månen ofta som ett exempel på hur en stenplanet utvecklas.Målsättningen med detta projekt är att förbättra existerande modeller av Månens bildning och utveckling genom att studera dess vulkanism vilken tjänar som ett fönster till dess inre. Till skillnad från exempelvis Mars och Jorden har inga tektoniska processer påverkat Månen överhuvudtaget, och samtidigt finns i stort sett ingen atmosfär närvarande vilket innebär att den kemiska, temporära utvecklingen direkt avspeglar de processer som ägt rum över tid. Dessa processer kan spåras i vulkaniska bergarter med hjälp av geokronologiska och geokemiska verktyg. För dessa mål skall kunna uppnås, skall följande genomföras i projektet; 1) bestämning av precisa åldrar av basaltiska bergarter, provtagna från meteoriter och från Apollo och sovjetiska Lunasamlingar, såväl som från den planerade Change´5 expeditionen. Analyserna sker med in-situ teknik med hjälp av en jonmikrosond, 2) bestämning av mängden av halogen och andra spårelement (inklusive sällsynta jordartsmetaller) i basalter. Prov utvalda för datering kommer även att analyseras på andra isotopsignatur i syfte att få ett fingeravtryck av de kemiska kännetecken som präglade Månens mantel.Det gedigna dataset som genereras i projektet kommer att ge ny kunskap om hur Månen, och liknande himlakroppar, har differentierats kemiskt över tid. Ett samarbete med ledande forskningsinstitut i Stockholm och Uppsala, och tillgång till avancerad analysutrustning, skapar förutsättningar för att genomföra projektet. En ökad kunskap om Månens geologi är uppenbarligen intressant för de planetära vetenskaperna, men förväntas ha en väsentlig betydelse för samhället i stort. Detta understryks av att nationella forskningsorgan har identifierat ämnesområdet som ett av de mest betydelsefulla inom ramen för FN programmet om Hållbar utveckling. Samhället står inför stora utmaningar när det gäller tillgången på kritiska metaller och andra grundämnen som är viktiga inom industrin och för människor i deras vardag. Projekt inom planetär forskning kan öppna upp nya vägar för att a) skapa alternativ till utvinning av metaller på Jorden, b) utveckla metoder för avfallshantering och återvinning av metaller, samt c) ge ökad tillgång på kritiska grundämnen som är vitala för en grön teknologi. Den sista aspekten är inte minst viktig med tanke på att vissa mineralassociationer, inklusive sällsynta jordartsmetaller, är betydligt vanligare på Månen jämfört med situationen på vår planet. Sammanfattningsvis, har projektet en potential att klargöra vissa skeden i Månens utveckling, men också ge värdefull information om metallresurser och hantering av metaller i ett alltmer högteknologiskt samhälle.