APXC-instrumentet ombord på måne-roveren til ISROs Chandrayaan-3 måneoppdrag utførte in-situ spektroskopisk studie for å fastslå overflod av elementer i jorda rundt landingsstedet i den sørlige polare delen av Månen. Dette var den første in-situ-studien av elementær sammensetning i månejord i sørpolar region (tidligere studier hadde analysert jordsammensetning i ekvatorial- til midtbredde-regioner). Funn viste ensartethet i sammensetningen av månejord. Ferroan anortositt (FAN) bergart, rik på plagioklasmineral var hovedsakelig tilstede. Dette er et produkt av Lunar Magma Ocean (LMO) krystallisering. Overflod av magnesiumrike mineraler ble også oppdaget, noe som tyder på bidrag fra det dypere laget av månen. Samlet sett støtter denne studien Lunar Magma Ocean (LMO) hypotesen om månens utvikling.
ISROs Chandrayaan-3 måneoppdrag demonstrerte myklandingsevne for måne 23. august 2023 da landeren gikk ned på månens overflate nær sørpolen på 69.37 grader sørbredde og 32.35 grader østlig lengdegrad (senere kalt Shiv Shakti-punktet).
Den utplasserte roveren utforsket området i nærheten og krysset rundt 103 meter de neste ti dagene og utførte eksperimenter på stedet ved å bruke Alpha Particle X-ray Spectrometer (APXS) instrumentet ombord på roveren.
Oppdraget målte sammensetningen av elementer i månens jord ved stoppstedene til roveren ved å utplassere APXS-instrumentet nær overflaten for målinger og stuve det tilbake mens det beveger seg. Røntgenfluorescensspektroskopi og partikkelinduserte røntgenstrålingsteknikker ble brukt til å oppdage og kvantifisere ulike hoved- og mindreelementer som er tilstede i månejord, som Si, Mg, Al, Fe, Ca, samt Mn, Cr, Ti, Ni, K, Na, og, S osv. Ved å bestråle måneoverflaten med dens Cm-244 kilder, registrerte APXS karakteristiske røntgenlinjer av alle større og mindre elementer. APXS gjorde 23 observasjoner langs roverbanen og oppnådde et røntgenspekter på hvert sted.
Dette er de første in situ-målingene av sammensetninger av elementer i månejorden i de sørlige høybreddeområdene på Månen. Tidligere studier av målinger av elementer i månejorden ble gjort ved å bruke prøver samlet fra ekvatorial- til midtbredde-regioner ved Apollo, Luna og Chang'e 5-oppdragene, månemeteoritter med ukjent opprinnelsessted og in-situ-målingene fra midten -breddegradsregioner ved oppdragene Chang'e 3 og Chang'e 4.
Analysen av APXS-data fra de 23 målingene på hvert sted nær landingsstedet har avslørt at den elementære sammensetningen er jevn over hele området utforsket av roveren. Jordsmonnet er en blanding av to typer bergarter. Ferroan anortositt (FAN) bergart, rik på plagioklasmineral, er et produkt av krystalliseringen av månens magmahav (LMO). APXS-instrumentet oppdaget også høyere overflod av magnesiumrike mineraler.
Kunnskap om sammensetning av elementer i månens overflate er viktig for å forstå dannelsen og utviklingen av Månen. I følge Lunar Magma Ocean (LMO)-hypotesen var månen helt et hav av magma i begynnelsen. De tyngre mineralene sank og dannet de indre lagene etter hvert som magmaen ble avkjølt. Samtidig fløt de lettere mineralene og dannet den ytre skorpen på Månen.
Den dominerende tilstedeværelsen av Ferroan Anorthosite (FAN) i månejorden i roverlandingsområdet, som er hovedfunnet i denne studien, støtter hypotesen om Lunar Magma Ocean (LMO). Tilstedeværelse av magnesiumrike mineraler antyder blanding med mineraler med fra det indre laget.
***
Referanser:
- Vadawale, SV, Mithun, NPS, Shanmugam, M. et al. Chandrayaan-3 APXS målinger av elementær overflod ved månens høye breddegrad. Natur (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07870-7
- ISRO medieutgivelse. PRL-bygde APXS på Pragyan Rover fra Chandrayaan-3 gjorde de første målingene av elementær overflod av månejord i månens sørpolare region. Lagt ut 21. august 2024. Tilgjengelig på https://www.isro.gov.in/media_isro/pdf/APXS_CH3.pdf
***
Relaterte artikler:
Lunar Race: Indias Chandrayaan 3 oppnår myklandingsevne (23 august 2023)
ISRO lanserer Chandrayaan-3 Moon Mission (14 juli 2023)
JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) oppnår Lunar myklandingsevne (20 januar 2024)
'Gateway' Lunar Space Station av 'Artemis Mission': UAE for å gi en luftsluse (8 januar 2024)
Lunar Race 2.0: Hva driver fornyet interesse for måneoppdrag? (27 august 2023)
Masseutryddelser i livets historie: Betydningen av NASAs Artemis Moon and Planetary... (23. august 2022)
Artemis Moon Mission: Towards Deep Space Human Habitation (11 august 2022)
Månens atmosfære: Ionosfæren har høy plasmatetthet (9 august 2022)
PHILIP: Laserdrevet Rover for å utforske superkalde månekratere etter vann (18 mai 2020)
***
