Grafiet ontdekt in maansteen 72255

In maansteen 72255, die december 1972 door geoloog/astronaut Harrison H. Schmidt met de Apollo 17 mee naar Aarde is genomen, hebben Amerikaanse onderzoekers microscopisch kleine grafietkorrels en grafietnaaldjes ontdekt. Gisteren hebben Andrew Steele (Carnegie Instituut in Washington, VS) en z’n collegae van de ontdekking verslag gedaan in het Amerikaanse wetenschappelijke blad Science. Eerder onderzoek aan maanstenen had alleen mineralen bestaande uit combinaties van koolstof en andere elementen aan het licht gebracht, maar geen zuivere, kristallijne koolstof. Wel had men twee jaar geleden grafietkorrels en grafietnaaldjes in meteorieten ontdekt, die op Aarde waren gevallen.

Grafiet

Grafiet is een vorm van koolstof die gekenmerkt wordt door een opeenstapeling van atoomlaagjes. Eén enkele laag van koolstofatomen heet grafeen, meerdere ‘opgerolde’ lagen heten grafietwhiskers of grafietnaalden. De gevonden grafietkorrels en – naaldjes komen voor in een zogenaamde inslagbreccie, een door stolling aaneengeklitte verzameling van deels gesmolten puinfragmenten, die ontstonden door de inslag van een groot object op de maan. Schmidt vond maansteen 72255 in het Taurus-Littrow gebied, welke deel uitmaakt van Mare Serenatis, dat één groot inslagbekken is. Steele en consorten onderzochten één ‘sneetje’ van de maansteen, 72255,89 genaamd en dat deden ze met behulp van de Raman imaging spectroscopy (CRIS). De maansteen is 3,8 miljard jaar oud en dateert dus uit de tijd waarin de Mare Serenatis ontstond, tijdens het zogenaamde Late Heavy Bombardment, de periode tussen 4,1 en 3,8 miljard jaar geleden waarin maan en aarde enorm waren blootgesteld aan inslagen van grote objecten vanuit de buitenste delen van het zonnestelsel.

Het ontstaan van de grafietkorrels en -naaldjes

Steele et al denken niet dat het grafiet een oorsprong op de Aarde óf de Maan heeft. Ook kunnen ze niet gevormd zijn door deeltjesstraling van de Zon. Ze denken dat er twee verklaringen voor het grafiet in steen 72255 zijn. Of het grafiet is een overblijfsel van de ingeslagen reuzenmeteoriet, die 3,8 miljard jaar geleden op de maan insloeg, in welk geval ze 4,5 miljard jaar geleden door condensatie in de oernevel rond de Zon is ontstaan, of ze zijn gevormd tijdens die inslag, door de condensatie van koolstofrijk gas dat toen vrijkwam. In alle gevallen moet de temperatuur tijdens de vorming van het grafiet hoog zijn geweest, tussen 1273 en 3900 Kelvin. Universe Today en NRC-Handelsblad, 3 juli 2010.