Neue Studie: Ist das Mondinnere doch staubtrocken?


Der sog. Rusty Rock, vom dem Charlie Duke und Jon Young im April 1972 Proben mit zur Erde brachten.

Copyright: NASA

San Diego (USA) – Erst kürzlich berichteten Wissenschaftler, dass im Innern des Mondes wahrscheinlich gewaltige Wassermengen gebunden sind (…GreWi berichtete). Dem widerspricht nun jedoch eine aktuelle Studie anhand der Analyse von Mondgestein. Eine wichtige Rolle spielte damit ein “rostiger Stein” von der Mondoberfläche.

Wie das Team um James Day von der Scripps Institution of Oceanography an der University of California San Diego aktuell im Fachjournal “Proceedings of the National Academy of Sciences” (PNAS; DOI: 10.1073/pnas.1708236114) berichten, stellt die Frage nach der Menge an Wasser und anderen flüchtigen Elementen von elementarer Bedeutung für ein Verständnis darübr, wie unser Erdtrabant überhaupt einst entstanden ist.

“Sollte der Mond trocken sein – so wie wir das rund 45 Jahre lang seit den Apollo-Landungen angenommen hatten – so würde dies mit Theorien zur Entstehung des Mondes übereinstimmen, in denen dieser durch einen gewaltigen Zusammenprall der jungen Erde mit einem anderen (etwa marsgroßen) Himmelskörper entstand”, erläutert Day und führt weiter aus: “Tatsächlich zeige wir in unserer Studie, dass der Mond aus einem regelrechten Magma-Ozean heraus entstand und ursprünglich wirklich sehr heiß war.”

Day und Kollegen glauben, dass diese heißen Temperaturen derart hoch waren, dass jegliches Wasser und sonstige flüchtige Elemente wie etwa Zink während dieser frühen Phase vollständig verdampft sein müssen.

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Um dies zu untersuchen, analysierten sie Fragmente des sogenannten “Rusty Rock”, einem Stein, der von den Apollo-16-Astronauten 1972 von der Mondoberfläche zur Erde gebracht wurde, weil es sich dabei um den einzigen Mondstein handelte, dessen Oberfläche von einer Art Rost überzogen war (s. Abb.).

Das Problem, vor die dieser “rostige Mondstein” die Wissenschaft jahrelang stellte war, dass es für derartigen Rost eigentlich Wasser braucht und die Forscher die Frage nicht beantworten konnten, wo dieses Wasser auf dem Mond hergekommen sein sollte. Während die einen vermuteten, dass dieses Wasser irdischen Ursprungs gewesen sein könnte, zeigen schon frühere Analysen, dass der Stein und seine Rostschicht lunaren Ursprungs waren.

Jetzt zeigen Day und Kollegen anhand neuer chemischer Analysen der Fragmente des Rusty Rock, dass dessen Zusammensetzung mit der Vorstellung einhergeht, dass dieser Stein aus einem sehr trockenen Mondinneren stammt.

“Das mag zwar zunächst etwas paradox klingen”, erläutert Day, “aber wir haben hier einen feuchten Stein, der aus einem wirklich sehr trockenen Teil des Mondinnern stammt.”


Nahaufnahmen der Oberfläche des “Rusty Rock” in zehnfacher Vergrößerung (NASA S72-48424).

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So bestehe der Rost auf der Außenseite des Stein zur Gänze aus leichteren Isotopen wie Zink und ist damit wahrscheinlich das Produkt der Zinkkondensation auf der Mondoberfläche nachdem dieser während der Schmelzperiode der Mondenstehung verdampfte: “Zink ist ein flüchtiges Element, es verhält sich, unter den Bedingungen der einstigen Mondentstehung, damit ein wenig wie Wasser”, so Day weiter. “Man kann sich das wie Wasserwolken aus dem Ozean vorstellen: Diese Wolken sind reich an leichten, Sauerstoffisotopen und der ‘Ozean’ ist reich an schweren Sauerstoffisotopen. In gleicher Weise muss das Mondinnere mit schweren Isotopen angereichert gewesen sein während die leichten Isotope flüchtiger Elemente sich verflüchtigt hatten und somit ein trockenes Mondinneres zurückließen. (…) Lange Zeit galt der Rusty Rock als ein merkwürdiges Mond-Kuriosum. Tatsächlich aber liefert er uns aber viele wichtige Informationen über das Innere des Mondes.”

Damit widersprechen die Ergebnisse jedoch jüngsten Analysen, die Wissenschaftler der Brown University erst im vergangenen Juli im Fachjournal “Nature Geoscience” veröffentlicht hatten, anhand derer sie auf gewaltige Wassermengen schließen, die im dann nassen Mondinnern gespeichert wären (…GreWi berichtete).

Demgegenüber zeigt sich Day skeptisch und erläutert: “Diese Studie geht davon aus, dass alle diese Glassphärulen von der Mondoberfläche tatsächlich im Innern nass sind. Wie sie jedoch entstanden sein sollen, das kann niemand sagen.”

In weiteren Untersuchungen wollen sich Day und Kollegen nun genau dieser Frage und der Diskrepanz zwischen ihren und den früheren Ergebnissen widmen.

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