För att uttrycka det enkelt, jordens måne är en torr, luftlös plats där ingenting bor. Bortsett från koncentrationer av is som finns i permanent skuggade kratrar i polarområdena, tros det enda vattnet på månen finnas under ytan. Den lilla atmosfären som finns består av element som frigörs från det inre (varav vissa är radioaktiva) och helium-4 och neon, som bidrar med solvinden.
Men astronomer har teoretiserat att det kan ha funnits en tid då månen kan ha varit beboelig. Enligt a ny studie av en astrofysiker och en jord- och planetforskare kan månen ha haft två tidiga 'fönster' för beboelighet tidigare. Dessa ägde rum för ungefär 4 miljarder år sedan (efter att månen bildades) och under toppen av månens vulkaniska aktivitet (ca. 3,5 miljarder år sedan).
Studien – som nyligen dök upp i tidskriftenAstrobiologiunder rubriken ' Fanns det ett fönster för tidig beboelighet för jordens måne? '- producerades av Dirk Schulze-Makuch och Ian A. Crawford. Medan Schulze-Makucha är professor i astrofysik vid Washington State University (WSU) och Tekniska universitetet i Berlin (TUB), Crawford är professor i planetarisk vetenskap och astrobiologi vid Birkbeck College, University of London .
För sin studies skull har Schulze-Makuch och Crawford dragit nytta av resultaten från flera rymduppdrag nyligen och analyser av månens sten- och jordprover – vilket indikerade att månen inte är så torr som man tidigare trott. De har också dragit nytta av nya studier av månvulkanismens produkter, som indikerar att månens inre innehåller mer vatten än man tidigare trott och att månmanteln till och med kan vara lika jämförbart vattenrik som jordens övre mantel.
Av detta drog de slutsatsen att förhållandena på månens yta var tillräckliga för att stödja enkla livsformer under två perioder i det förflutna. Den första var för ungefär 4 miljarder år sedan, när månen började bildas från en skräpskiva som orsakades av ett slag mellan ett objekt i Marsstorlek (som heter Theia) och jorden – aka. de Giant Impact Hypothesis . Den andra inträffade för 3,5 miljarder år sedan när månen var på toppen av sin vulkaniska aktivitet.
Vid båda tillfällena tror planetforskare att månen släppte ut avsevärda mängder överhettade flyktiga gaser från sitt inre, vilket skulle innefatta vattenånga. Denna avgasning kunde ha bildat pooler av flytande vatten på månens yta och en atmosfär som är tillräckligt tät för att hålla den där i miljontals år. Den tidiga månen tros också ha haft sitt eget magnetfält, som skulle ha skyddat livsformer på ytan från dödlig solstrålning.
Som Schulze-Makuch sa i en nyligen intervju med Astriobiology Magazine:
'Om flytande vatten och en betydande atmosfär fanns på den tidiga månen under långa perioder, tror vi att månens yta åtminstone övergående skulle ha varit beboelig.'
En karta som visar de permanent skuggade områdena (blå) som täcker cirka 3 procent av månens sydpol. Kredit: NASA Goddard/LRO-uppdrag
Schulze-Makuch och Crawfords arbete bygger på data från senaste rymduppdrag och analyser av månens sten- och jordprover som visar att månen är mer vattnig än vad forskare gav den äran för. Dessa inkluderar Indiens första månuppdrag, Chandrayaan I , som skapade en högupplöst kemisk och mineralogisk karta över månytan 2009, som bekräftade närvaron av vattenmolekyler i jorden.
Samma år, NASA Månkraterobservation och avkänningssatellit (LCROSS)-uppdraget kraschade en raketscen in i Cabeus catering nära månens sydpol och bekräftade bevis på vatten i den resulterande plymen av skräp. Och 2013, den Lunar Reconnaissance Orbiter skapade en detaljerad karta över det södra polarområdet som visade rikliga koncentrationer av vatten.
Dessutom pågående undersökningar av månstenar som återlämnats av Apollo-astronauterna och studier av vulkaniska avlagringar på månen har gett starka bevis för att det finns en stor mängd vatten i månmanteln som tros ha avsatts mycket tidigt i månens bildning. När det gäller hur livet kom dit är det fortfarande lite av en öppen fråga.
Schulze-Makuch och Crawford tror att det kan ha sitt ursprung ungefär som det gjorde på jorden, men att det mer sannolika scenariot är att det fördes från jorden av meteoriter. I huvudsak indikerar de tidigaste bevisen för liv på jorden att cyanobakterier fanns på vår planet för 3,5 till 3,8 miljarder år sedan. Detta sammanfaller med Sen kraftigt bombardement , när solsystemet upplevde frekventa och gigantiska meteoritnedslag.
Det är möjligt att under det sena tunga bombardementet kunde delar av jorden som bär enkla organismer ha kastats ut och landat på en 'övergående beboelig' måne. Kredit: NASA
Så i grunden är det möjligt att stora nedslag kunde ha sprängt bort delar av jordens yta, som innehöll enkla organismer som cyanobakterier. Dessa bitar kunde sedan ha nått månen och landat på dess yta och sådd den med grundläggande livsformer som skulle ha kunnat överleva i månmiljön. Som Schulze-Makuch sa:
'Det ser väldigt ut som att månen var beboelig vid den här tiden. Det kunde faktiskt ha funnits mikrober som frodas i vattenpooler på månen tills ytan blev torr och död.'
Framöver finns det flera uppdrag som är planerade för att utforska månens yta. Dessa inkluderar Indiens Chandrayaan-2 , ett rover- och provanalysuppdrag, och Kinas Ändra 4 ochÄndra 5rovers – som kommer att utforska den södra polarregionen och genomföra ett provuppdrag för återvändande. NASA och Roscosmos planerar också att skicka flera uppdrag till månen under de kommande åren för att kartlägga dess mineralogi, vattenavlagringar och strålningsmiljö.
Vissa av dessa uppdrag kan kanske få prover från vulkaniska fyndigheter som motsvarar den period av ökad vulkanisk aktivitet som ägde rum för 3,5 miljarder år sedan för tecken på vatten och biomarkörer. Under tiden kunde experiment utföras på jorden eller ombord på ISS för att simulera månmiljöer för att se om mikroorganismer kunde överleva under de förhållanden som förutspås ha existerat vid dessa tider.
Om de lyckas kan dessa provuppdrag och experiment tyda på att månen själv en gång var en beboelig miljö. Och med rätt typ av geoteknik (aka. terraforming ), kanske det kan bli beboeligt igen en dag!
Vidare läsning: Astrobiology Magazine , Astrobiologi