Månens bagside kan være en af Solsystemets bedste udkigsposter
... og et skatkammer fyldt med sjældne mineraler.
månens bagside udkigspost skatkammer mineraler

Her ser du Månen, som den blev fotograferet af astronauterne på Apollo 16-missionen i 1972. (Illustration: NASA/Videnskab.dk)

Her ser du Månen, som den blev fotograferet af astronauterne på Apollo 16-missionen i 1972. (Illustration: NASA/Videnskab.dk)

Det vakte naturligvis stor opsigt, da Kina i januar 2019 landsatte rumsonden Chang’e-4 på Månens bagside, men naturligvis havde kineserne en plan.

For meget tyder på, at netop Månens bagside vil blive et stadig mere vigtigt mål for rumfarten.

Bagsiden rummer nogle af de bedste spor af, hvordan Månen har udviklet sig, siden den blev dannet for 4,5 milliarder år siden. 

Det enorme Aitken-krater, hvor Chang’e-4 er landet, har gode muligheder for at blive et vigtigt forskningscenter.

Astronomerne vil også gerne opføre observatorier på bagsiden, fordi der her er helt enestående muligheder for både at studere universets begyndelse og lede efter liv i rummet.

Månens bagside var et af de første mål for rumfarten og et hovedmål for det, man kan kalde det første månekapløb.

Om artiklens forfattere

Helle og Henrik Stub er begge cand.scient'er fra Københavns Universitet i astronomi, fysik og matematik.

I snart 50 år har parret beskæftiget sig med at formidle astronomi og rumfart gennem radio, fjernsyn, bøger og foredrag og kurser.

De står bag bogen 'Det levende Univers' og skriver om aktuelle astronomiske begivenheder for Videnskab.dk, hvor de går under kælenavnet 'Stubberne'.

Det første - og for mange ukendte - månekapløb

Det er næsten glemt i dag, men der har været ikke et, men to månekapløb.

Det første drejede sig om at sende den første rumsonde til Månen, og kapløbet fandt sted 1958-1959.

Dette første månekapløb begyndte, bare få måneder efter de første satellitter blev opsendt. Millioner af mennesker var ude for at se den første Sputnik på himlen.

Rummet var dermed pludseligt kommet tæt på, men få havde alligevel ventet, at vi allerede i august 1958 skulle opleve den første opsendelse af en måneraket.

Raketten var amerikansk – men desværre eksploderede den bare 77 sekunder efter start. Det næste forsøg i oktober gik bedre, men den kun 34 kilo tunge sonde Pioner 1 havde fået for lidt fart på.

Til gengæld blev dens flyvning fulgt intenst, og i pressens radioavis, som det dengang hed, kunne man høre, hvordan Pioner 1, efter at have nået en højde på 114.000 kilometer over Jorden, igen begyndte at falde tilbage for at ende med at brænde op over Stillehavet.

Russerne overgik amerikanerne

I alt foretog amerikanerne fem forsøg, men så i januar 1959 fløj den første russiske månesonde Luna 1 forbi Månen i en afstand på bare 6.000 kilometer.

Nok havde sonden ikke ramt Månen, men det var klart et bedre forsøg end amerikanerne, der i de første fem forsøg ikke kom tættere på Månen end 60.000 kilometer med Pioner 4.

Det var nu helt klart, at der var et månekapløb, og så kunne vi jo vente på, hvem der blev de første, der nåede Månens overflade, og hvem der kunne levere de første billeder af Månens dengang helt ukendte bagside.

Russerne kom først til Månen

I september 1959 ramte russerne Månen med Luna 2, og dermed var russerne blevet de første, som havde nået en anden klode.

Og bare tre uger senere, 4. oktober 1959 – præcis 2 år efter Sputnik 1 - opsendte russerne Luna 3. Men sådan blev Luna 3 ikke omtalt – den blev i stedet kaldt for en ’automatisk interplanetarisk station’, og det var noget, som i 1959 kunne vække fantasien.

I radioen kunne vi høre signalerne fra den interplanetariske station, som vi ikke vidste andet om, end at den havde kurs mod Månen. Hvad den skulle, sagde russerne vanen tro ikke et ord om, så der blev spekuleret meget.

En uventet bagside af Månen

Svaret kom få dage senere, hvor alle aviser bragte et tåget og uklart billede stort sat op på forsiden. Det viste bagsiden af Månen, som vi aldrig tidligere havde set.

På billedet sås blot en lys skive, næsten uden detaljer, men der manglede noget: Hvor var de mørke lavasletter - de såkaldte ’have’, som vi kender så godt fra Månens forside?

Her skal lige indskydes, at man normalt ikke taler om have, men i stedet bruger den latinske betegnelse for hav, nemlig Mare. Navnet stammer tilbage fra dengang, astronomerne mente, at de mørke områder på Månen virkelig var have.

Således landede Apollo 11 i  Mare Tranquillitatis – Stilhedens hav, som trods navnet ikke rummer en dråbe vand, men bare masser af lava.

første billede af månens bagside

Det første billede af Månens bagside fra Luna 3. De mørke områder forneden på billedet er Mare-områder på forsiden. På selve bagsiden ser vi kun det lille Mare Moscoviense foroven til højre. (Foto: NASA)

Umiddelbart kunne man kun se et enkelt lille mørkt ’hav’ på Månens bagside, som straks fik navnet Mare Moscoviense eller Moskva-havet. 

Et andet stort, mørkt krater blev opkaldt efter Konstantin Tsiolkovsky (1857-1935) - en døv russisk skolelærer, der var med til at lægge grundlaget for den moderne rumfart. Han var således den første, der udledte den såkaldte raketligning, som simpelthen er grundlaget for al raketvidenskab.

Der var også noget, russerne selv mente, var en bjergkæde, og som omgående blev døbt Sovjet-bjergene. Men vi ved i dag, at det var en fejltolkning, der alene skyldtes den dårlige billedkvalitet.

Så russerne vandt klart det første månekapløb 1958-1959, og de første billeder af Månens bagside var helt klart højdepunktet.

Derefter kom kapløbet om at få det første menneske ud i rummet, men det er en helt anden historie, som jo førte til det andet månekapløb 1961-1969, som russerne helt klart tabte – selv om de i september 1959 var de første, der med Luna 2 nåede Månens overflade.

Hvorfor er der forskel på Månens for- og bagside?

Man kunne ikke vide det dengang, men der skulle gå næsten 50 år, før man fik en god forklaring på forskellen mellem Månens forside og bagside. 

Det var jo let at se, at kun 1 procent af Månens bagside er dækket af de mørke mare-områder, mens det er tilfældet for 31 procent af forsiden.

Den umiddelbare forklaring var, at Månens skorpe på bagsiden var tykkere end på forsiden. De store mare-områder på forsiden menes at være dannet af asteroidenedslag, der har skabt så dybe kratere, at skorpen blev gennembrudt, og varm, flydende lava er brudt frem fra den underliggende kappe og har fyldt krateret ud.

Men det førte så til næste spørgsmål: Hvorfor denne forskel i skorpens tykkelse på forside og bagside?

Løsningen på det problem krævede to ting:

  • En ny teori for Månens dannelse 
  • samt målinger af mineralsammensætningen på både bagside og forside.

Den nye teori om Månens dannelse

Den nye teori for Månens dannelse stammer fra 1970'erne og går ud på, at Månen er dannet som resultatet af et sammenstød mellem Jorden og en klode på størrelse med Mars, som har fået navnet Theia.

Den nydannede Måne har oprindeligt været måske 10 gange tættere på Jorden, end den er nu, så Jorden fyldte dengang meget på himlen set fra Månen.

Det var dog ikke en Jord, vi ville kunne genkende. For nok havde Jorden overlevet sammenstødet, men var til gengæld varmet op til en temperatur på 2.500 grader.

I millioner af år lignede Jorden en lille, rød Sol, fjernt fra den planet, vi kender i dag.

I denne periode har Jorden for alvor kunnet varme Månen op, og det har været med til at skabe den store forskel mellem Månens forside og bagside.

På grund af tidevandskræfter har Månen altid vendt samme side mod Jorden, og det betyder, at Månens forside en overgang har været udsat for en meget stærkere varmestråling end bagsiden.

Månen indeholder meget aluminium og calcium, og på den meget varme forside er disse grundstoffer simpelthen fordampet. Når dampene kom hen over den køligere bagside, fortættede de sig på overfladen. Her er de gået i forbindelse med silikater og har dannet placilocase, som er et silikatmineral af den type, som kaldes feldspat.

Radioaktive stoffer spiller også ind

Denne proces kan forklare, hvorfor Månens bagside har en tykkere skorpe, men det er ikke hele forklaringen.

De store mare-områder på forsiden skyldes nemlig også, at der her er en særlig høj koncentration af radioaktive stoffer som uran, thorium og kalium.

Radioaktivitet udvikler varme, og denne ekstra varme har lokalt fremmet de vulkanske processer, som har fået lava fra undergrunden til at strømme op og dække enorme områder.

Så en stor del af forklaringen på forskellen mellem Månens forside og bagside kan altså føres tilbage til den måde, Månen er dannet på.

månen bagside og forside

De to sider af Månen sammenlignet. Til venstre den side af Månen, som vender mod Jorden, og hvor mere end 30 procent af overfladen er dækket af mørke lavasletter. Til højre et moderne billede af bagsiden, hvor man tydeligt kan se det lille Mare Moscoviense. (Foto: NASA)

Kina er landet i Månens største krater

Bagsiden af Månen udmærker sig ved at have det største kendte krater i Solsystemet med en diameter på ikke mindre end 2.500 kilometer.

Det er så stort, at det kaldes et basin – en betegnelse, som bruges om kratere med en diameter på mere end 300 kilometer. Et basin er desuden kendetegnet ved ofte at indeholde flere mindre kratere.

Dette superkrater har navnet South Pole – Aitken-basin. Som navnet antyder, befinder det sig tæt på Månens sydpol, og det var her, Kina landsatte deres rumsonde Chang’e-4, som er den første sonde, der er landet på bagsiden.

Mere præcist, så er sonden landet i et af de mange mindre kratere, der findes i Aitken-basinet, nemlig det 180 kilometer store von Karman-krater.

Selv om basinet ligger næsten helt på bagsiden, kan vi her her fra Jorden lige skimte de enorme Leibnitz-bjerge, som er på højde med Mount Everest. Disse bjerge udgør noget af randen for basinet.

Det er dog ikke bjergene, men derimod den enorme dybde af Aitken-basinet, der gør området så interessant. For her kan vi nemlig se ned i Månens undergrund, dybere end noget andet sted på Månen, idet Aitken-basinet nogle steder er mere end 8 kilometer dybt.

Det giver mulighed for at finde – og måske udnytte – mineraler, som kan være vanskelige eller umulige at finde andre steder på Månen.

Sådan så det ud, da kineserne i landede på Månens bagside 3. januar 2019. (Video: YouTube)

Chang'e skal undersøge Månens historie

Målinger, Chang’e-4 har foretaget, viser da også, at nogle af de mineraler, man har fundet, måske stammer fra kappen og ikke fra skorpen.

Som den kinesiske videnskabsmand Li Chunlai fra Chang’e-4-projektet siger ifølge en pressemeddelelse fra Chinese Academy of Sciences:

»At forstå sammensætningen af månekappen er afgørende for at undersøge, om der nogensinde har eksisteret et magmahav.«

En af de førende teorier om Månen er nemlig, at hele overfladen engang i fortiden har været dækket af et magma-hav af smeltet lava, der er kommet op til overfladen fra kappen nede under Månens skorpe. Det er en teori, som forskerne gerne vil afprøve ved at foretage direkte målinger.

Hvis man virkelig vil undersøge kappen, er et godt sted at begynde netop den dybeste del af Aitken-bassinet.

Chang’e-4 er udstyret med en radar, der kan se et stykke ned i undergrunden – en nødvendighed, hvis man ønsker at lære noget om Månens historie.

I hvert fald ved man nu, at rumsonden er landet i et område med en voldsom fortid, hvor der har været mange nedslag og også mange udbrud af magma.

Ligger en metalholdig asteroide gemt i krateret?

I 2019 blev der gjort en opdagelse, som virkelig har øget interessen for Aitken-basinet. Dybt nede under basinet er der fundet noget, som er meget tungt, måske resterne af den asteroide, som for 4,3 milliarder år skabte dette enorme krater.

Der er også fundet en for bagsiden usædvanlig høj koncentration af det radioaktive materiale thorium. Det er muligt, at nedslaget har slynget thorium op fra dybereliggende lag.

Men i alle tilfælde er her noget at udforske – og måske udnytte – selv om det nok bliver lidt for svært at komme helt ned til den begravede asteroide, som sandsynligvis selv er meget metalholdig.

Kommende bemandede baser vil nok anlægges i områder omkring sydpolen, fordi der her er kratere, hvis bund i milliarder af år har henligget i mørke uden nogensinde at se Solen.

Her er næsten så koldt som på Pluto, og der er gode muligheder for at finde vand i form af is – og netop adgangen til vand er helt central for at have baser på Månen.

Og at Kina i høj grad er interesseret, fremgår af deres plan om at sende rumsonde Chang’e-7 ned til sydpolsområdet allerede i 2024.

Astronomerne vil også til bagsiden

Månens bagside er også interessant for astronomerne. For bagsiden har en enestående egenskab, som vi skal værne godt om:

Det er det eneste sted i hele Solsystemet, hvor man er helt fri for radiostøj fra Jorden og de mange satellitter, der kredser om Jorden.

Denne radiostøj er meget generende, når man lytter efter meget svage kilder i rummet. Allerede i dag skal man passe på, hvor man bygger et radioteleskop. Det skal helst være i et lidt øde område, fjernt fra alle forstyrrende kilder. Alt fra mobiltelefoner, mikrobølgeovne, wi-fi og selv gnister fra et tændrør i en bilmotor kan genere.

Disse kilder er i det mindste på selve Jorden, men de kan forstyrre udforskningen af et univers, der var så ungt, at der endnu ikke var dannet stjerner.

Det er den såkaldte ’mørke tid’ i universets historie, og den ophørte, da universet kun var omkring et par hundrede millioner år gammelt, og de første stjerner opstod.

Oprindeligt blev radiobølger udsendt med en bølgelængde på 21 centimeter, men på grund af universets udvidelse modtager vi disse bølger i meter-området.

Månens bagside kan blive et forskningscenter

Det mest ambitiøse projekt, der overvejes til at lytte ud i rummet, er FARSIDE, hvor man vil landsætte ikke mindre end 4 rovere på Månens bagside, som skal køre rundt og placere 128 antenner over et område på 10 kilometer i diameter.

Antennerne kan kobles elektronisk, så de tilsammen virker som et stort teleskop med en meget høj opløsningsevne.

Det skulle give meget gode muligheder for utroligt præcise målinger, som ikke er forstyrret af støj fra Jorden, og desuden er det let at udbygge anlægget til 256 antenner.

farside måneprojekt

Sådan forestiller forskerne sig, at projektet 'FARSIDE' kan komme til at se ud. (Illustration: NASA/JPL-Caltech/Jack Burns, Univ. of Colorado, Boulder)

Ikke alene skulle det gøre det muligt at lede efter signaler fra andre civilisationer, men også at lytte efter naturlig radiostøj fra store planeter – således er Jupiter en ganske kraftig radiokilde.

Så noget tyder på, at Månens bagside efterhånden kan udvikle sig til et ganske interessant forskningscenter.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Danske corona-tal

Videnskab.dk går i dybden med den seneste corona-forskning. Læs vores artikler i temaet her.

Hver dag opdaterer vi også de seneste tal.

Dyk ned i grafer om udviklingen i antal smittede, indlagte og døde i Danmark og alle andre lande.

Ny video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab, klima og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.



Annonce: