Maarbevingen onthullen verborgen ijs, seismische golven 2-3x sneller

Seismische golven van maanbevingen kunnen verborgen waterijs onder het maanoppervlak onthullen, volgens een studie gepubliceerd in Science Advances op 31 juli 2026. Het onderzoek, geleid door wetenschappers van de University of Maryland, Lawrence Berkeley National Laboratory en de University of Hawaii, suggereert dat trillingen door de grond de aanwezigheid en hoeveelheid ijs kunnen aangeven, wat cruciaal is voor toekomstige maanmissies.

NASA's Artemis-programma plant bemande missies naar de zuidpoolregio van de maan in 2028, waar permanent beschaduwde kraters waterijs kunnen bevatten. Dit ijs kan drinkwater, zuurstof en raketbrandstof leveren voor astronauten, waardoor de noodzaak om voorraden vanaf de aarde te vervoeren afneemt. Nicholas Schmerr, universitair hoofddocent aan UMD en co-auteur van de studie, zei: "Het is cruciaal om materialen op de maan te identificeren die een astronaut kan gebruiken terwijl hij daar is."

De studie is belangrijk omdat huidige satellietinstrumenten alleen ijs in de bovenste grondlaag detecteren, maar veel ervan kan dieper begraven liggen. Seismische metingen kunnen onder het oppervlak kijken, omdat ijs de grond stijver maakt, waardoor golven twee tot drie keer sneller reizen dan door droge grond. IJsrijke gebieden reflecteren ook seismische energie, waardoor echo's ontstaan die seismometers kunnen detecteren. Schmerr legde uit: "We kunnen seismische golven gebruiken om niet alleen te zien of er ijs aanwezig is, maar ook ongeveer hoeveel er is."

De onderzoekers testten dit met drie methoden. Hoofdauteur Harrison Lisabeth, een gesteentefysicus bij Lawrence Berkeley National Laboratory, bevroor verpulverd vulkanisch gesteente dat lijkt op maanstof en gebruikte röntgenstralen om ijsvorming te observeren. Matthew Siegler van de University of Hawaii modelleerde temperaturen op de zuidpool om kraters te identificeren die koud genoeg zijn om ijs miljarden jaren te bewaren. Schmerr voerde computersimulaties uit van maanbevingen door ijsafzettingen. Alle benaderingen toonden duidelijke seismische veranderingen door ijs.

Naast het ondersteunen van missies kan maanijs aanwijzingen bevatten over het vroege zonnestelsel. Schmerr merkte op dat de oude rotsen van de maan, ongeveer vier miljard jaar oud, ijs kunnen bewaren dat onthult hoe water werd aangevoerd en hoe de oceanen van de aarde ontstonden. Het onderzoek werd gefinancierd door het Amerikaanse ministerie van Energie en NASA.

China's Chang'e-7-missie, die naar verwachting eind 2026 nabij de Shackleton-krater zal landen, zal een seismometer meenemen nabij vermoedelijke ijsafzettingen. In 2028 kunnen NASA's Artemis-astronauten het Lunar Environmental Monitoring Station inzetten, een instrument dat Schmerr hielp ontwikkelen. Schmerr zei: "Onze bevindingen leggen de basis voor een observatie die we in de komende jaren zullen krijgen."