https://www.grenzwissenschaft-aktuell.de...blitze20190601/

Neues Teleskop macht Jagd auf rätselhafte Mondblitze:


Mögliches Mondleuchten (s. heller Punkt i. d. Bildmitte), aufgenommen am 15. November 1953 von Leon Stuart.
Copyright: Leon Stuart
Würzburg (Deutschland) – Seit der Mond mit Teleskopen beobachtet wird, berichten Astronomen von bis heute rätselhaften Lichtererscheinungen auf der Oberfläche des Erdtrabanten. Ein neues zusätzliches Teleskop geht diesen Phänomenen fortan auf den Grund.

Tatsächlich kommt es gleich mehrere Male pro Woche zu den kurzen Lichtblitzen auf dem Mond. In anderen Fällen können diese aber auch länger dauern und bisweilen sind auch Stellen zu beobachten, die sich vorübergehend verdunkeln.

Obwohl sie also fortwährend beobachtet werden, rätseln Wissenschaftler bis heute darüber, wie diese Phänomene auf dem Mond zu Stande kommen. Neben exotischen Ansätzen, die darin auch schon außerirdischer Signale vermutet haben vermuten die meisten Astronomen Einschläge von Meteoren als Erklärung für die kurzen Mondblitze. Das Leuchten könnte aber auch entstehen, wenn elektrisch geladene Teilchen des Sonnenwindes mit Partikeln aus Mondstaub reagieren.
Professor Hakan Kayal neben dem Mondteleskop. Copyright/Quelle: Tobias Greiner / Universität Würzburg


Professor Hakan Kayal neben dem Mondteleskop.
Copyright/Quelle: Tobias Greiner / Universität Würzburg

„Auf dem Mond wurden auch seismische Aktivitäten beobachtet. Bei Bewegungen der Oberfläche könnten aus dem Mondinneren Gase austreten, die das Sonnenlicht reflektieren. Das würde die Leuchterscheinungen – die als ‚transiente lunare Phänomene‘ (Transient Lunar Phaenomena, TLP) bezeichnet werden – erklären, die teils über Stunden anhalten“, erklärt Hakan Kayal, Professor für Raumfahrttechnik an der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU), unter dessen Leitung ein neues und speziell zur Erforschung der Mondlichter konzipiertes Teleskop seit April 2019 von einem privaten Observatorium in Spanien (etwa 100 Kilometer nördlich von Sevilla) den Mond beobachtet.

Das Teleskop wird vom JMU-Campus aus ferngesteuert und besteht aus zwei Kameras, die Nacht für Nacht den Mond im Blick behalten. Nur wenn beide Kameras gleichzeitig eine Leuchterscheinung registrieren, löst das Teleskop weitere Aktionen aus. Es speichert dann Fotos und Videosequenzen von dem Ereignis und schickt via E-Mail eine Nachricht an Kayals Team.

www.grenzwissenschaft-aktuell.de
+ HIER können Sie den täglichen kostenlosen GreWi-Newsletter bestellen +

Noch ist das System nicht komplett fertig – an der Software, die Blitze und andere Leuchtphänomene automatisch und zuverlässig erkennen soll, wird weiter gefeilt. Kayal will dafür unter anderem Methoden der Künstlichen Intelligenz einsetzen: „Neuronale Netzwerke sorgen dafür, dass das System nach und nach lernt, einen Mondblitz von technischen Störungen oder von Objekten wie Vögeln und Flugzeugen zu unterscheiden, die vor der Kamera vorbeifliegen. Bis dahin ist schätzungsweise noch ein Jahr Arbeit nötig.“

Wie schon bei den Hessdalen-Kameras, so ist es auch angesichts des neuen Mondteleskops ein wichtiges Ziel für Kayal und Kollegen, die Rate der Fehlalarme möglichst stark zu reduzieren. Das System, das er auf spanischem Boden entwickelt, soll später einmal auf einer Satellitenmission zum Einsatz kommen. Die Kameras könnten dann im Orbit der Erde oder des Mondes arbeiten. Davon verspricht sich der Professor wesentlich bessere Ergebnisse: „Wir sind dann die Störungen los, die sich durch die Atmosphäre ergeben.“

Hat das Teleskop dann eine interessante Leuchterscheinung dokumentiert, soll das Ergebnis mit der Europäischen Raumfahrtagentur (ESA) abgeglichen werden, die ebenfalls den Mond beobachtet (…GreWi berichtete). „Wenn dort das Gleiche gesehen wurde, kann das Ereignis als bestätigt gelten.“ Bei Bedarf könne man dann gemeinsam weitere Forschungen in die Wege leiten.

Das Interesse an den lunaren Leuchterscheinungen ist derzeit groß – nicht zuletzt wegen dem neuen „Wettlauf zum Mond“, der derzeit im Gange ist: China hat ein umfassendes Mondprogramm aufgelegt und Anfang Januar 2019 eine Sonde auf der erdabgewandten Seite des Mondes abgesetzt. Indien und Israel planen ähnliche Missionen. Als Reaktion auf diese Initiativen hat US-Präsident Donald Trump im Mai von einer Rückkehr der USA schon im kommenden Jahr – und eine bemannte Mission – zum Mond gesprochen und angekündigt, die NASA „zu alter Größe“ zurückführen zu wollen (…GreWi berichtete).

Hinter all diesen Aktivitäten stehen Prestigegründe und ein Streben nach der technologischen „Vorherrschaft“ im All. China und andere Akteure wie die Firma „Space X“ aber ziehen auf lange Sicht den Mond auch als Lebensraum für Menschen in Betracht. Dazu kommt, dass es auf dem Mond Rohstoffe gibt – zum Beispiel seltene Metalle, die für Smartphones und andere Geräte nötig sind.

„Wer irgendwann eine Mondbasis bauen will, muss die Gegebenheiten vor Ort natürlich bestens kennen“, so Professor Kayal und führt dazu abschließend aus. Was, falls derartige Pläne einmal konkret werden sollten? Spätestens dann sollte klar sein, was es mit den geheimnisvollen Blitzen und Leuchterscheinungen auf sich hat.

© grenzwissenschaft-aktuell.de

https://www.grenzwissenschaft-aktuell.de...tdeckt20190612/

Gewaltige „rätselhafte Metallmasse“ unter der Mondoberfläche entdeckt:


Falschfarbendarstellung der Topografie der Rückseite des Mondes. Wärmere Farben stehen für höher gelegenes Gelände, blaue Farben für eine tiefe Topografie und markieren zugleich das gewaltige Aitken-Becken. Die Größe der entdeckten Masse im Monduntergrund ist mit einem Kreis markiert.
Copyright: NASA/Goddard Space Flight Center/University of Arizona
Waco (USA) – Unterhalb der Oberfläche des größten Kraters im Sonnensystem, dem Aitken-Becken am Südpol des Erdenmondes haben Wissenschaftler eine „rätselhaft große Masse“ entdeckt. Diese, so spekulieren die Autoren, könnte aus dem Metall eines Asteroiden bestehen, der einst den Krater geschlagen hatte.

Wie das Team um den Planetengeophysiker Professor Peter B. James von der Baylor University aktuell im Fachjournal „Geophysical Research Letters“ (DOI: 10.1029/2019GL082252) berichtet, handele es sich bei dieser unter der Oberfläche vergrabenen „Masse“ um eine Metallansammlung von der fünfachen Masse Hawaiis.

Der Krater selbst, das sog. Aitken-Becken, hat einen Durchmesser von 2.000 Kilometern und ist viele Kilometer tief. Trotz dieser Ausdehnung, ist der Krater von der Erde aus nicht zu sehen, da er sich auf der erdabgewandten Mondseite befindet.

Auf die Masse aufmerksam wurde da Team um James anhand von Schwerkraftmessungen der NASA-Mission „Gravity Recovery and Interior Laboratory“ (GRAIL).

Als wir die Daten mit jenen der Mondtopografie verglichen, die mit dem „Lunar Reconnaissance Orbiter“ (LRO) erfasst wurden, entdeckten wir, diese ungewöhnlich große Masse hunderte von Meilen unterhalb des Aitken-Beckens“, berichtet James.

Eine Erklärung für die Daten wäre die, dass es sich um Metall jenes Asteroiden handelt, der einst den Krater schlug und dann im Mantel des Mondes eingebettet wurde. Tatsächlich zeigen Computermodelle von großen Asteroideneinschlägen, dass deren Eisen-Nickel-Kern im oberen Mantel eingelagert werden kann, statt in den Kern (des Mondes) abzusinken.

Eine alternative Erklärung wäre die, dass es sich um eine Konzentration dichter Oxide handelt, die mit der letzten Phase der Verfestigung des einstigen Magmaozeans des Mondes in Verbindung stehen.

Laut James entstand das Aitken-Becken vermutlich vor vier Milliarden Jahren und ist der größte und am besten erhaltene Krater im gesamten Sonnensystem. „Obwohl es auch größere Einschläge im Sonnensystem gegeben haben mag – sogar auch auf der Erde – haben sich die meisten Spuren dieser Ereignisse nicht bis heute erhalten.

© grenzwissenschaft-aktuell.de

https://www.grenzwissenschaft-aktuell.de...tdeckt20190612/

Gewaltige „rätselhafte Metallmasse“ unter der Mondoberfläche entdeckt:

[[File:1106-aitken-becken-mond-rueckseite.jpg|none|fullsize]]
Falschfarbendarstellung der Topografie der Rückseite des Mondes. Wärmere Farben stehen für höher gelegenes Gelände, blaue Farben für eine tiefe Topografie und markieren zugleich das gewaltige Aitken-Becken. Die Größe der entdeckten Masse im Monduntergrund ist mit einem Kreis markiert.
Copyright: NASA/Goddard Space Flight Center/University of Arizona
Waco (USA) – Unterhalb der Oberfläche des größten Kraters im Sonnensystem, dem Aitken-Becken am Südpol des Erdenmondes haben Wissenschaftler eine „rätselhaft große Masse“ entdeckt. Diese, so spekulieren die Autoren, könnte aus dem Metall eines Asteroiden bestehen, der einst den Krater geschlagen hatte.

Wie das Team um den Planetengeophysiker Professor Peter B. James von der Baylor University aktuell im Fachjournal „Geophysical Research Letters“ (DOI: 10.1029/2019GL082252) berichtet, handele es sich bei dieser unter der Oberfläche vergrabenen „Masse“ um eine Metallansammlung von der fünfachen Masse Hawaiis.

Der Krater selbst, das sog. Aitken-Becken, hat einen Durchmesser von 2.000 Kilometern und ist viele Kilometer tief. Trotz dieser Ausdehnung, ist der Krater von der Erde aus nicht zu sehen, da er sich auf der erdabgewandten Mondseite befindet.

Auf die Masse aufmerksam wurde da Team um James anhand von Schwerkraftmessungen der NASA-Mission „Gravity Recovery and Interior Laboratory“ (GRAIL).

Als wir die Daten mit jenen der Mondtopografie verglichen, die mit dem „Lunar Reconnaissance Orbiter“ (LRO) erfasst wurden, entdeckten wir, diese ungewöhnlich große Masse hunderte von Meilen unterhalb des Aitken-Beckens“, berichtet James.

Eine Erklärung für die Daten wäre die, dass es sich um Metall jenes Asteroiden handelt, der einst den Krater schlug und dann im Mantel des Mondes eingebettet wurde. Tatsächlich zeigen Computermodelle von großen Asteroideneinschlägen, dass deren Eisen-Nickel-Kern im oberen Mantel eingelagert werden kann, statt in den Kern (des Mondes) abzusinken.

Eine alternative Erklärung wäre die, dass es sich um eine Konzentration dichter Oxide handelt, die mit der letzten Phase der Verfestigung des einstigen Magmaozeans des Mondes in Verbindung stehen.

Laut James entstand das Aitken-Becken vermutlich vor vier Milliarden Jahren und ist der größte und am besten erhaltene Krater im gesamten Sonnensystem. „Obwohl es auch größere Einschläge im Sonnensystem gegeben haben mag – sogar auch auf der Erde – haben sich die meisten Spuren dieser Ereignisse nicht bis heute erhalten.

https://www.grenzwissenschaft-aktuell.de...edacht20190801/

Geologische Studie zeigt: Der Mond ist deutlich älter als gedacht:

Köln (Deutschland) – Mithilfe neuer geochemischer Informationen aus Gesteinsproben der Apollo-Mondlandemissionen haben Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen das Alter des Erdenmondes neu bestimmt und festgestellt, dass der Erdtrabant deutlich älter ist als bislang angenommen.

Wie das Team unter der Federführung von Geowissenschaftlern unter Dr. Maxwell Thiemens und Dr. Raúl Fonseca von der Universität zu Köln aktuell im Fachjournal „Nature Geoscience“ (DOI: 10.1038/s41561-019-0398-3) berichtet, haben sie das Alter des Mondes auf ca. 50 Millionen Jahre nach der Entstehung des Sonnensystems vor 4,56 Milliarden Jahren eingegrenzt. Der Mond selbst wäre somit ca. 4,51 Milliarden Jahre alt. Bislang wurde das Alter des Mondes auf deutlich jünger als 4,5 Milliarden Jahre geschätzt.

In Ihrer Studie analysierten die Wissenschaftler die chemische Zusammensetzung einer Vielzahl von Gesteinsproben, die von unterschiedlichen Apollo-Missionen zur Erde gebracht wurden.

„Die Entstehung des Mondes war das letzte große planetare Ereignis nach der Entstehung der Erde“, erläutert die Pressemitteilung der Kölner Universität und führt dazu weiter aus: „Eine genaue Bestimmung des Alters des Mondes lässt daher auch Rückschlüsse darüber zu, wie und wann die Erde entstanden ist und wie sie sich zu Beginn des Sonnensystems entwickelte.“

Ein Vergleich der relativen Mengen einzelner seltener Elemente im Gestein zeigt, wie die einzelnen Proben mit dem Mondinneren und der Verfestigung des einst flüssigen Magmaozeans auf seiner Oberfläche zusammenhängen“, erläutert Fonseca. Zusammen mit seinem Kollegen Dr. Felipe Leitzke simulierte er in Laborexperimenten jene Prozesse, die im Innern des Mondes ablaufen.

Hintergrund
Der Mond entstand wahrscheinlich infolge einer gigantischen Kollision zwischen einem Himmelskörper von der Größe des Mars und der frühen Erde. Im Laufe der Zeit wuchs der Mond aus dem Material, das nach der Kollision in die Erdumlaufbahn geschleudert wurde. Der frühe Mond war von einem flüssigen Magmaozean bedeckt, der beim Abkühlen verschiedene Arten von Gesteinen bildete.

Es sind diese Gesteine, die man heute noch auf der Mondoberfläche finden kann, in denen Informationen über die Entstehung des Mondes archiviert wurden. „Solche Beobachtungen sind auf der Erde nicht mehr möglich, da unser Planet im Laufe der Zeit geologisch aktiv war“, berichten die Wissenschaftler. „Der Mond bietet somit eine einzigartige Gelegenheit, die frühe Geschichte eines Himmelskörpers zu erforschen und zugleich auch ein Mindesalter unserer Erde zu bestimmen.“

Anhand der Beziehung zwischen den seltenen Elementen Hafnium, Uran und Wolfram, wie das Basaltgestein der Mare (schwarze Tiefebenen auf der Mondoberfläche) durch Schmelzprozesse entstanden ist. Dank einer bisher unerreichten Messgenauigkeit stellten die Kölner Geowissenschaftler fest, dass diese Elemente in den verschiedenen Gesteinseinheiten in unterschiedlichen Verhältnissen auftreten und konnten so das Verhalten dieser seltenen Elemente bei der Entstehung des Mondes genauer charakterisieren.

Durch die Untersuchung von Hafnium und Wolfram auf dem Mond können Geologen eine Art radioaktive Uhr anwenden, bei der das radioaktive Isotop Hafnium-182 zu Wolfram-182 zerfallen ist: „Dieser radioaktive Zerfall war nach den ersten 70 Millionen Jahren des Sonnensystems komplett abgeschlossen. Eine Kombination dieser Daten mit den Informationen aus Laborexperimenten zeigt nun, dass der Mond bereits 50 Millionen Jahre nach der Entstehung des Sonnensystems begonnen hat, sich zu verfestigen.“

Die neue Altersbestimmung zeigt nun, dass das große Kollisionsereignis vor dieser Zeit stattgefunden haben muss und beantwortet die in der Wissenschaft bislang sehr umstrittene Frage nach dem genauen Zeitpunkt der Entstehung des Mondes.

© grenzwissenschaft-aktuell.de

https://www.grenzwissenschaft-aktuell.de...s-mond20190926/

UPDATE: Erste Fotos und Informationen zur „gelartigen Substanz“ auf der Rückseite des Mond:


Blick des Rovers auf die „ungewöhnliche Substanz“ im Innern eines Kraters auf der Rückseite des Mondes. Im Vordergrund sind die Fronträder des Rovers zu erkennen.
Copyright: CNSA/CLEP
Peking (China) – Ende Juli machte der chinesische Mondrover “Yutu-2” eine Entdeckung auf der Rückseite des Mondes, die bis heute selbst unter Wissenschaftlern für Rätselraten sorgt: Der Grund: Auße r einer Beschreibung einer sonderbar gefärbten gel-artigen Substanz, war bislang wenig über die Entdeckung bekannt. Jetzt liegen erstmals weitere Informationen vor. Um was es sich allerdings genau handelt, bleibt bis auf weiterhin rätselhaft.

Die Entdeckung machte der Rover der “Chang’e-4”-Mission bereits am 25. Juli 2019 (einige Quellen sprechen auch vom 28. Juli). Die chinesische Raumfahrtbehörde CNSA berichtete erstmals über dem Fund in der in der chinesischen Publikation „Unser Weltraum“, ohne jedoch Aufnahmen oder weiterführende Informationen über die als „gel-artig“ (jiao zhuang wu) und von ungewöhnlich (orangener?) Färbung beschriebene Substanz zu erläutern (…GreWi berichtete).

Im einer Art Online-Tagebuch der Mission haben die chinesischem Missionswissenschaftler nun erstmals weitere Fotos und Daten zur Entdeckung des Rovers veröffentlicht, und auch die CNSA selbst berichtete darüber auf ihrer offiziellen Internetseite.

Um was genau es sich bei der in einem kleinen Krater vorgefundenen Substanz allerdings handelt, geht auch aus den aktuellen Informationen noch immer nicht hervor. Einer der Gründe hierfür war der Umstand, dass der Rover selbst nicht nahe genug an die Substanz heranfahren konnte, ohne Gefahr zu laufen, in dem ca. zwei Meter durchmessenden Krater stecken zu bleiben. Aus diesem Grund blieb den Wissenschaftlern nur die Analyse des Fundes mit Hilfe des VNIS-Spektrometers an Bord des „Jadeshasen“ (so die Übersetzung des Rover-Namens) vom Rand des Kraters aus. Nach einem fehlgeschlagenen ersten Analyseversuch, gelang dann – laut einem Bericht auf „Space.com“ – doch noch eine „befriedigender Messung“.


Detailvergrößerung der obigen Aufnahme.
Copyright: CNSA/CLEP

Eines der von der CNSA nun veröffentlichten Aufnahmen (s. Abb.) der Navigationskamera zeigt in der Mitte des Kraters eine ungewöhnlich rechteckige grünliche Struktur sowie eine rote Kreismarkierung. Gegenüber Space.com vermuten einige, von der CNSA unabhängige Weltraumwissenschaftler jedoch, dass es sich hierbei nicht um die Substanz selbst, sondern um Artefakte der Überblendung der Zielerfassung und Messung des VNIS-Instruments handelt.

In bisheriger Ermangelung weiterer Informationen über die Analyseergebnisse durch die CNSA bleiben bis auf weiteres nur die bereits zuvor geäußerten Vermutungen darüber, dass es sich bei der Substanz um glasartige Rückstände in Folge des den Krater geformten Einschlags handeln könnte (…GreWi berichtete). Andere Beobachter vermuten, dass schon die ursprüngliche Übersetzung der Beschreibung der Substanz als „gel-artig“ (chin.: jiao zhuang wu) für Verwirrungen gesorgt hat und die Missionswissenschaftler damit eigentlich etwas anderes gemeint haben. Doch was…?

Quellen: CNSA, Space.com

© grenzwissenschaft-aktuell.de

https://www.grenzwissenschaft-aktuell.de...efakte20190927/

Neuer SETI-Ansatz: Der Mond als Falle für außerirdisches Leben und dessen Artefakte:


Blick auf die Mondoberfläche mit dem Mare Imbrium und dem Copernicus-Krater.
Copyright: NASA
Cambridge (USA) – Während Astronomen bei der “Suche nach außerirdischer Intelligenz” (SETI) hauptsächlich nach Radio- und Lichtsignalen aus dem fernen All Ausschau halten, könnten die Beweise nicht nur für außerirdisches Leben und Intelligenz, sondern auch für technologisch fortgeschrittene außerirdischer Zivilisationen uns sehr viel näher sein. Laut einem aktuellen Fachartikel zweier Astrophysiker stellt unser Erdenmond eine natürliche ideale Falle für Spuren außerirdischen Lebens und möglichen Artefakten dar.

Wie Prof. Abraham (Avi) Loeb und Manasvi Lingam von der Harvard University aktuell vorab via ArXiv.org berichten, könnten derartige Spuren und Artefakte dabei nicht nur aus unserem Sonnensystem, sondern auch aus gänzlich fernen Planetensystemen stammen.

Wie die Astronomen erläutern, könnte die Mondoberfläche wie ein Fischernetz, eine Falle, für interstellare Objekte wirken, die über die Jahrmillionen auf sie niedergegangen sein könnten und diese bis heute bewahrt haben.

„Der Mangel einer Atmosphäre garantiert, dass solche Objekte die Mondoberfläche erreichen, ohne zuvor schon zu verglühen“, erläutert Loeb in einem aktuellen Blog-Artikel für das „Scientific American“-Magazin und führt dazu weiter aus: „Zudem legt die geologische Inaktivität des Mondes nahe, dass derartige Objekte unmittelbar auf und in der Mondoberfläche erhalten bleiben, ohne in das tiefere Innere des Mondes transportiert zu werden. Der Mond könnte also als eine Art natürlicher Briefkasten für sämtliche Objekte fungieren, die in den vergangenen Jahrmillionen und -milliarden auf die Mondoberfläche gelangt sind.“

Während die meisten dieser „Postsendungen“ aus unserem Sonnensystem selbst stammen, könnten aber auch Objekte von außerhalb des Sonnensystems auf den Mond gelangt sein – angefangen von Staubpartikeln bis hin zu größeren Objekten wie Asteroiden und Kometen. Der Nachweis von Objekten interstellarer Herkunft, die unser Sonnensystem durchfliegen 2017 und 2019 (…GreWi berichtete) zeigt, das solche Besucher sogar häufiger vorkommen als zuvor gedacht.

Sollten derartige Objekt auf dem Mond einschlagen und dann auch noch Bausteine außerirdischen Lebens mit sich geführt haben, so sollte es – eine Entdeckung dieses Materials vorausgesetzt – auch möglich sein, diese anhand von Biomarkern in Mondproben zu identifizieren, so die Autoren: „Wenn sich in Trümmern, die aus der lebensfreundlichen Zone eines fernen Sterns stammen, Biomarker fänden, so könnte uns dies eine ganze Menge über die Natur außerirdischen Lebens verraten. Allerdings stellt sich auch hier natürlich die grundlegende Frage, ob derart fremdes Leben auch den biochemischen Strukturen gleicht, die wir von der Erde kennen. Würden wir aber zumindest Ähnlichkeiten mit dem irdischen Leben vorfinden, so würde dies nahelegen, dass es eine Art einzigartigen Weg des Lebens überall im Universum gibt und, dass das Leben zwischen verschiedenen Planetensystemen ausgetauscht werden kann.“

Auf jeden Fall könnte eine umfangreiche Untersuchung der Mondoberfläche – so erfolgreich – extrem langwährende Raumfahrtmissionen in andere Sternensystemen auf der Suche nach dortigem Leben überflüssig machen. Immerhin bräuchte eine Mission mit bislang uns Menschen technologisch unmöglicher maximaler Geschwindigkeit, der Lichtgeschwindigkeit, selbst schon mindestens neun Jahre, um das uns am nächsten gelegene Sternensystem Alpha Centauri zu erreichen und Proben von dort wieder zurück zur Erde zu bringen. Mit Hilfe konventioneller Treibstoffraketen würde eine solche Mission rund 100.000 Jahre dauern. „Stattdessen wäre eine Suche auf der Mondoberfläche nach physischen Beweisen für außerirdisches Leben auf der Mondoberfläche sehr viel einfacher.“

Anhand jüngster Berechnungen über den potentiellen Zustrom interstellarer Objekte ins Sonnensystem und deren mögliche Ab- und Einlagerung auf der Mondoberfläche, wie sie Loeb gemeinsam mit seinem Studenten ebenfalls vorab via ArXiv.org veröffentlicht hat, gehen die Wissenschaftler sogar von 30 Anteilen interstellaren Materials pro einer Million Teile Mondoberflächenmaterial aus. Der Anteil extrasolaren organischen Materials könnte dementsprechend bei einigen wenigen Anteilen pro 10 Millionen liegen. Aminosäuren, die Bausteine zumindest des irdischen Lebens, könnten immerhin noch in wenigen Teilen pro 100 Milliarden Anteilen Mondboden vorkommen.

Um diese zu finden, könnte zunächst der Mondboden, sog. Regolith, mittels schon heute gängiger Spektroskopie analysiert, darin potentiell befindliche Teile als von extrasolarer Herkunft erkannt und dann weiterführend nach Biosignaturen untersucht werden. Tatsächlich könnte eine extrasolare Herkunft entsprechenden Materials anhand von Isotopenanalysen von Stickstoff, Sauerstoff und Kohlenstoff mit heutigen Methoden bestimmt werden.

Als noch faszinierender wie der Nachweis von Biosignaturen vergangenen außerirdischen Lebens beschreibt Loeb zudem die Vorstellung der Entdeckung handfester Fossilien außerirdischen Lebens oder gar von Artefakten und technologischer Ausrüstung, die bereits vor Jahrmillionen auf die Mondoberfläche gelangten.

Natürlich gesteht auch Loeb ein, dass all dies bislang nur ein theoretisches Gedankenspiel sei, gibt zugleich aber abschließend zu bedenken, dass wir so lange nicht wissen, ob wir „interstellare Post“ erhalten haben, bis wir in unserem „Briefkasten“ nicht auch danach suchen: „Die Möglichkeit, auf dem Mond Spuren von außerirdischem Leben zu finden, liefert einen weiteren, neuen wissenschaftlichen Anreiz für eine dauerhafte Mondbasis. (…) Schon hier droben könnte auf uns die Antwort auf die Frage warten, ob es da draußen noch etwas oder jemand anderes auf uns wartet.“


Quelle: Scientific American, ArXiv

© grenzwissenschaft-aktuell.de

https://www.grenzwissenschaft-aktuell.de...mondes20191026/

China veröffentlicht Nahaufnahme von mysteriösem Material auf der Rückseite des Mondes:


Neue Aufnahme des mysteriösen Materials im Innern eines kleinen erdabgewandten Mondkraters.
Copyright: CNSA/CLEP
Peking (China) – Seit Wochen rätseln Wissenschaftler wie Laien über eine von der chinesischen Weltraumbehörde CNSA veröffentlichte Entdeckung des Mond-Rovers Yutu-2. Dieser hatte in einem kleinen Krater auf der erdabgewandten Seite des Mondes eine rätselhafte, „gel-artige“ Substanz entdeckt. Während bislang nur wenig aussagekräftige Aufnahmen des Materials veröffentlicht worden waren (…GreWi berichtete 1, 2) hat die CNSA nun eine Detailaufnahme präsentiert.

Während auch zu der neuen Aufnahmen noch immer keine weiteren Analysedaten veröffentlicht wurden, sehen sich einige Experten allerdings in ihren früheren Vermutungen bestätigt, dass es sich bei dem Material um Glas zu handeln scheint, das im Wechselwirkung mit dem Mondboden entstanden war, als der Krater geschlagen wurde. Auf ähnliches, orangefarbenes Material waren auch schon die Mondastronauten der NASA-Mission Apollo 17 gestoßen und konnten es als eben jenes Einschlagsglas identifizieren (…GreWi berichtete).
Kontrastverstärkte Ausschnittvergrößerung der Originalaufnahme. Copyright/Quelle: CNSA/CLEP / (bearb.: grewi.de)


Kontrastverstärkte Ausschnittvergrößerung der Originalaufnahme.
Copyright/Quelle: CNSA/CLEP / (bearb.: grewi.de)

Gegenüber „Space.com“ erklärt der NASA-Wissenschaftler Dan Moriarty vom Goddard Space Flight Center der NASA, dass sich die wichtigsten Rückschlüsse auf die mögliche Natur des Materials aus dessen dunkler Färbung ableiten lasse: „Es hat den Anschein, als seien im Innern des dunklen Materials hellere Partikel eingeschlossen.“ Zugleich gibt der Forscher aber auch zu bedenken, dass dieser Eindruck auch von Reflexionen auf einer sehr glatten Oberfläche hervorgerufen werden könnte.

Warum die chinesischen Wissenschaftler allerdings ursprünglich von einer „gel-artigen“ und sonderbar gefärbten Substanz gesprochen haben, geht auch aus der neuen Aufnahme nicht hervor. Die Veröffentlichung der Messdaten einer weiteren Analyse des Materials steht bislang noch aus

GreWi wird weiterhin berichten…

Quelle: CNSA, Space.com

© grenzwissenschaft-aktuell.de

https://www.grenzwissenschaft-aktuell.de...rstoff20200904/

Neues Mond-Rätsel: Der Mond rostet – und das ohne flüssiges Wasser und Sauerstoff:


Hämatitvorkommen am Nordpol des Mondes.
Copyright: Shuai Li

Manoa (USA) – Daten des indischen Mondorbiters „Chandrayaan-1“ zeigen Hämatitvorkommen an den Polen des Mondes, die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen vor ein Rätsel stellen. Der Grund: Hämatit ist eine oxidierte Form von Eisen und benötigt zumindest auf der Erde sowohl flüssiges Wasser als auch Luft, um sich zu bilden. Beides ist auf der Oberfläche des Erdtrabanten aber so gut wie nicht vorhanden.

Zwar besitzt der Mond eine hauchdünne Atmosphäre und auch Wasser ist in Form vom Eis im Mondboden und am Grunde immerdunkler Krater gebunden, doch ausreichend Sauerstoff und nicht zuletzt Wasser in flüssiger Form, wie sie für den nun entdeckten Rost am Mondpol notwendig wären, gibt es eigentlich nicht. Zudem wird der Mond fortwährend von einem Strom aus Wasserstoff des Sonnenwindes bombardiert, einem Reduktionsmittel, das seine Elektronen an jene Materialien abgibt, mit denen es wechselwirkt. Oxidation ist nun aber eine Erscheinung des Verlusts von Elektronen, was bedeutet, dass selbst wenn ausreichend flüssiges Wasser und Luft auf dem Mond vorhanden wären, die Einwirkung des Sonnenwindes das Rosten des Mondes verhindern sollte.

Wie das Team um Shuai Li von der University of Hawaii at Manoa, Abigail Fraeman und Vivian Sun vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA aktuell im Fachjournal „Science Advances“ (DOI: 10.1126/sciadv.aba1940) berichtet, ist der Mond eigentlich die denkbar ungünstigste Umgebung für die Entstehung von Hämatit.

Die entdeckten Spektralsignaturen des Hämatits am Mondnordpol unterscheiden sich deutlich von der anhand der Apollo-Proben ermittelten Zusammensetzung des Mondbodens in den mittleren Breiten.


Die Hämatit-Signaturen übertragen auf eine Ansicht der erdzugewandten Mondseite.
Copyright: Shuai Li

„Wir konnten es zunächst nicht glauben, denn unter den gegebenen Bedingungen auf dem Mond sollte es dort kein Hämatit geben“, so Fraeman und führt dazu weiter aus: „Seit aber sogar Wasser auf dem Mond gefunden wurde, vermuten einige Forscher, dass es auf dem Mond durch mögliche Reaktionen des Wassers mit dem Mondgestein auch eine deutlich größere Variation an Mineralien existieren könnte.“

Wo kommt der “Mond-Rost” also her?
Die Forscher und Forscherinnen sehen einen Ansatz für eine Antwort auf diese Frage in der Verteilung des Hämatits. Diese stimme stark mit zuvor bereits nachgewiesenen Spuren von Wasser überein, die mit Einschlägen auf der Mondoberfläche in Zusammenhang gebracht werden. Auf diese Weise könnte ein Gemisch aus Wassereis und Mondboden, dem sogenannten Regolith, an die Oberfläche gelangt, freigelegt worden und hier beim Einschlag geschmolzen sein.

Zudem wurde das meiste Hämatit auf der erdzugewandten Seite des Mondes entdeckt. Auch das ist für die Forscher und Forscherinnen ein interessanter Hinweis: „Der Umstand, dass es mehr Hämatit auf der Erdseite des Mondes gibt, könnte darauf hinweisen, dass es hier einen Zusammenhang mit der Erde gibt“, so Li und vermutet weiter. „Die Situation erinnert an die Entdeckung der japanischen Kaguya-Mission, dass Sauerstoff aus der oberen Erdatmosphäre vom Sonnenwind bis auf die Mondoberfläche getragen werden kann, wenn sich der Mond, etwa einmal monatlich, innerhalb des Magnetschweifes der Erde befindet. Irdisch-atmosphärischer Sauerstoff könnte also das Hauptoxidationsmittel für den Mondhämatit bilden.“ Hinzu komme, dass sich der Mond langsam von der Erde wegbewegt – der Mond der Erde früher also näher war. Auf diese Weise könnte also früher auch deutlich mehr irdischer Sauerstoff auf den Mond gelangt sein.

Fragen bleiben
Alle Zutaten zusammen könnten also über Jahrmillionen hinweg den Mond langsam rosten lassen. Allerdings sind damit noch nicht alle Fragen um das neue Mondrätsel beantwortet. „Interessanterweise findet sich Hämatit in kleineren Mengen aber auch auf der erdabgewandten Seite des Mondes. Dort also, wo der irdische Sauerstoff eigentlich gar nicht hingelangen kann”, berichtet Li und vermutet, dass auch hier kleinste Wassermengen eine Rolle spielen.

„Es wäre sehr interessant, wenn wir eines Tages Proben des Mond-Hämatits direkt untersuchen könnten“, so Sun abschließend. „Es könnte sein, dass es Hämatitablagerungen sehr unterschiedlichen Alters auf dem Mond gibt, die somit immer noch Sauerstoffisotope unterschiedlicher Erdzeitalter beinhalten könnten. Das wiederum wäre für unser Wissen über die Entwicklung der Erdatmosphäre von großer Bedeutung. (…) Unsere Ergebnisse legen nahe, dass es sehr viel komplexere chemische Vorgänge in unserem Sonnensystem gibt, als wir bislang dachten.“

Quellen: NASA/JPL, University of Hawaii at Manoa
© grenzwissenschaft-aktuell.de

https://www.grenzwissenschaft-aktuell.de...gedacht20200711

Erdenmond ist fast 100 Millionen Jahre jünger als gedacht:


Künstlerische Darstellung der Geburtsstunde des Erdenmondes durch die Kollision der jungen Erde mit dem marsgroßen Protoplaneten Theia (Illu).
Copyright/Quelle: Ron Miller / dlr.de

Köln (Deutschland) – Laut gängiger Theorie entstand der Erdenmond durch die Kollision der noch jungen Erde mit dem etwa marsgroßen Protoplaneten Theia. Doch dieses Ereignis hat sich offenbar fast 100 Millionen Jahre später ereignet als bislang angenommen.

Wie das Team um den Planetengeophysiker Maxime Maurice vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster (WWU) aktuell im Fachjournal „Science Advances“ (DOI: ddd) berichtet, haben sie mit einem neuen numerischen Modell den zeitpunkt der Kollision, aus deren weggeschleuderten Trümmern sich später dann der Mond zusammenballte, rekonstruiert und kommen dabei auf 4,425 Milliarden Jahren. Die bisherigen Annahmen für die Entstehung des Mondes gingen von 4,51 Milliarden Jahren aus – also 85 Millionen Jahre früher als jetzt berechnet. „Der Mond ist also fast 100 Millionen Jahre jünger, als bisher angenommen.“

Hintergrund
Vor viereinhalb Milliarden Jahren war das Sonnensystem noch eine ziemlich chaotische Welt: Die Erde wuchs gerade zu ihrer heutigen Größe heran: Der Planet, auf dem wir heute leben, sammelte noch immer Materie in Form von so genannten „Planetesimalen“ auf, die sich zuvor in der die junge Sonne umkreisenden Scheibe aus Staub und Gas gebildet hatten. Die junge Erde konsolidierte, dabei wurde sie in ihrem Inneren ständig heißer. Immer größere Anteile des Gesteinsmantels schmolzen auf und bildeten einen Magmaozean. Zu jener Zeit bekam die Erde auch ihren Trabanten, der sie bis heute umkreist. Er ist das Ergebnis einer gewaltigen kosmischen Kollision der Erde mit einem Protoplaneten, bei dem Gestein aus der jungen Erde herausgeschleudert wurde und sich zu einem neuen planetaren Körper zusammenballte, dem Mond. (Quelle: DLR)
Während sich trotz einiger andauernder Kontroversen die meisten Wissenschaftler über dieses Entstehungsszenario im Prinzip einig sind, herrscht über den Vorgang im Einzelnen und vor allem nicht über den Zeitpunkt noch keine Einigkeit. “Das Ergebnis unserer Modellierungen legt nahe, dass die junge Erde rund 140 Millionen Jahre nach der Geburt des Sonnensystems vor 4,567 Milliarden Jahren von einem Protoplaneten getroffen wurde. Das geschah nach unseren Berechnungen vor 4,425 Milliarden Jahren – mit einer Unsicherheit von 25 Millionen Jahren,” fasst Maurice vom Berliner DLR-Institut für Planetenforschung und Erstautor der Studie die Untersuchungen zusammen. “Das war die Geburtsstunde des Mondes.”

Einer der Gründe dafür, warum unter Wissenschaftlern und Wissenschaftlerinnen bislang über den genauen Entstehungszeitraum des Mondes unter Wissenschaftlern noch kein Konsens herrscht, ist der Umstand, dass es keine von den Astronauten der sechs Apollo-Missionen und den drei robotischen sowjetischen Luna-Missionen zur Erde gebrachten Mondgesteine gibt, die das Entstehungsalter des Erdtrabanten direkt konservieren.

Mithilfe einer neuen, indirekten Methode haben die Forscher vom DLR und der WWU nun aber rekonstruiert, wann der Mond entstanden ist. “Unsere Berechnungen zeigen, dass dies höchstwahrscheinlich ganz am Ende der Erdentstehung geschah”, schildert Sabrina Schwinger, eine Co-Autorin der Studie den zeitlichen Ablauf.

„Nicht nur die Erde hatte in ihrer frühen Jugend einen Magmaozean. Auch im jungen Mond konnte sich durch Akkretionsenergie ein Magmaozean entwickeln“, erläutert die DLR-Pressemitteilung und führt dazu weiter aus: „Der Mond schmolz fast vollständig auf und wurde, wie auch die Erde, von einem möglicherweise über tausend Kilometer tiefen Magmaozean bedeckt. Dieser Magmaozean begann zwar schnell zu kristallisieren und bildete an der Oberfläche, der ‚Schnittstelle‘ zum kalten Weltall, eine Mondkruste aus aufschwimmenden leichten Kristallen. Aber unter dieser isolierenden Kruste, die das weitere Abkühlen und Auskristallisieren des Magmaozeans bremste, blieb der Mond noch lange geschmolzen. Bisher konnten Wissenschaftler nicht feststellen, wie lange es dauerte, bis der Magmaozean vollständig kristallisiert war – weshalb sie auch nicht ausmachen konnten, wann sich der Mond ursprünglich bildete.“


Künstlerische Darstellung des globalen Magmaozeans und ersten Gesteinskruste des noch jungen Mondes (Illu.).
Copyright: NASA/Goddard Space Flight Center

Für die Berechnung der Lebensdauer des Magmaozeans des Mondes nutzten die Wissenschaftler ein neues Computermodell, das erstmals die Vorgänge bei der Kristallisation des Magmaozeans umfassend berücksichtigte: “Die Ergebnisse des Modells zeigen, dass der Magmaozean des Mondes langlebig war und es fast 200 Millionen Jahre dauerte, bis er vollständig zu Mantelgestein auskristallisierte”, betont Maxime Maurice. “Die Zeitskala ist viel länger als in früheren Studien berechnet”, ergänzt DLR-Kollege Dr. Nicola Tosi, zweiter Autor der Studie. “Ältere Modelle gingen von einer Kristallisationsdauer von nur 35 Millionen Jahre aus.”

Um dann auch das Alter des Mondes zu bestimmen, mussten die Forscher und Forscherinnen aber noch einen Schritt weitergehen und berechneten, wie sich die Zusammensetzung der magnesium- und eisenreichen Silikatmineralien, die sich während der Kristallisation des Magmaozeans bildeten, mit der Zeit veränderte. Das Ergebnis: Die Forscher stellten eine kontinuierliche Veränderung der Beschaffenheit des verbleibenden Magmaozeans im Laufe der fortschreitenden Kristallisation fest. Diese Erkenntnis ist von Bedeutung, da die Autoren so die Bildung verschiedener Gesteine vom Mond mit einem bestimmten Stadium in der Entwicklung seines Magmaozeans in Verbindung bringen konnten. “Durch den Vergleich der gemessenen Zusammensetzung der Mondgesteine mit der vorhergesagten Zusammensetzung des Magmaozean aus unserem Modell konnten wir die Entwicklung des Ozeans bis zu seinem Ausgangspunkt, dem Entstehungsalter des Mondes, zurückverfolgen”, erklärt Sabrina Schwinger.

Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass der Mond vor 4,425±0,025 Milliarden Jahren entstanden ist. Dieses genaue Alter des Mondes stimmt bemerkenswert gut mit einem zuvor aus dem Verhältnis von irdischen Uran- und Bleiisotopen bestimmten Alter für die Bildung des metallischen Erdkerns überein, mit dem die Entstehung des Planeten Erde ihren Abschluss fand. “Es ist das erste Mal, dass das Alter des Mondes direkt mit einem Ereignis in Verbindung gebracht werden kann, das ganz am Ende der Erdentstehung passierte, nämlich der Entstehung des Kerns der Erde”, betont Prof. Dr. Thorsten Kleine vom Institut für Planetologie in Münster abschließend.

Quelle: DLR
© grenzwissenschaft-aktuell.de

https://www.grenzwissenschaft-aktuell.de...mondes20200709/

UPDATE: China identifiziert „gelartige Substanz“ auf der Rückseite des Mondes:


Nahaufnahme der glitzernden Materials in einem kleintsen Krater auf der Rückseite des Mondes.
Copyright: CNSA/CLEP

Peking (China) – Ende Juli machte der chinesische Mondrover “Yutu-2” eine Entdeckung auf der Rückseite des Mondes, die in der Folge selbst unter Wissenschaftlern für Rätselraten sorgte: Der Grund: Außer einer Beschreibung einer sonderbar gefärbten gel-artigen Substanz, war bislang wenig über die Entdeckung bekannt. Chinesische Wissenschaftler haben die Entdeckung nun erklärt und bestätigen damit frühere Vermutungen.

Wie das Team um Gou Sheng vom State Key Laboratory of Remote Sensing Science am Aerospace Information Research Institute der Chinesischen Akademie der Wissenschaften aktuell im Fachjournal „Earth and Planetary Science Letters“ (DOI: 10.1016/j.epsl.2020.116378) berichten, haben sie die Daten der Bordkameras und des Spektrometers „VNIS“ an Bord des Rovers ausgewertet.


Blick des Rovers auf die „ungewöhnliche Substanz“ im Innern eines Kraters auf der Rückseite des Mondes. Im Vordergrund sind die Fronträder des Rovers zu erkennen.
Copyright: CNSA/CLEP

Wie sich zeigte, handelt es sich bei dem grünlichen Material um Gesteinsmaterial, das als glasige Schmelzbrekzie bezeichnet wird. Damit bestätigen die Autoren bereits zuvor geäußerte Vermutungen, dass es sich um ähnliches Material, wie jenes handelt, das während der Apollo-Missionen entnommen wurde und durch seine ungewöhnlich orangefarbene Substanz auffiel. Ebenso wie diese erklären die Forscher das Material im Innern des von Yutu-2 entdeckte Material mit urzeitlichen Vulkanausbrüchen vor rund 3,5 Milliarden Jahren.

Quelle: CNSA / SciecneDirect
© grenzwissenschaft-aktuell.de

https://www.grenzwissenschaft-aktuell.de...m-mond20201027/

…und noch mehr Wasser: Selbst kleinste Dauerschatten binden Wasser auf dem Mond:


Symbolbild: Blick auf die stark beschattete Mondoberfläche und zahlreiche Krater.
Copyright: NASA

Boulder (USA) – Etwa zeitgleich mit der Bekanntgabe der Entdeckung von Wassermolekülen im Mondboden auch in direkt von der Sonne beschienenen Regionen der Mondoberfläche, veröffentlichte ein weiteres Forscherteam die Erkenntnis, dass Wasser in Form von Eis nicht nur am Grunde immerdunkler Krater am Südpol des Mondes gebunden ist, sondern selbst kleinste Schatten auf der Mondoberfläche als regelrechte Kältefallen für Wasser dienen. Auf dem Mond könnte es somit noch viel mehr Wassereis geben als bislang gedacht.
Wie das Team um Paul Hayne von der University of Colorado in Boulder aktuell und ebenfalls im Fachjournal “Nature Astronomy” (DOI: 10.1038/s41550-020-1198-9) berichtet, , könnten somit verborgenen Wassertaschen auf der Mondoberfläche sehr viel häufiger sein als bislang angenommen. In einigen Fällen könnten diese Eislager allerdings kaum größer als eine Cent-Münze sein, so die Forscher.

“Wenn Sie sich vorstellen, auf der Mondoberfläche in der Nähe eines der Mondpole zu stehen, so würden sie überall Schatten sehen”, erläutert Hayne und führt weiter aus: “Viele dieser Schatten könnten mit Wassereis angefüllt sein.“

Wie die Forschenden erläutern, könnten viele dieser Kältefallen schon seit Milliarden von Jahren keinen Sonnenstrahl gesehen haben und nun deutlich zahlreicher sein, als bislang gedacht.


Lediglich der Rand des Mondkraters Shakleton am Südpol des Mondes wird vom Sonnenlicht erhellt. Sein Inneres dürfte seit Jahrmillionen als Kältefalle für Wassereis dienen, das hier sogar vergleichsweise einfach abgebaut werden könnte.
Quelle: NASA/GSFC/Arizona State University

Basierend auf den Daten der NASA-Mond-Sonde “Lunar Reconnaissance Orbiter” (LRO) schätzen die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen nun, dass der Mond von mehr als 24.000 Quadratkilometern dauerhafter Schattenflächen unterschiedlicher Formen und Größen bedeckt ist, von denen vermutlich eine Vielzahl alle mit Wassereis gefüllt sein könnten. Frühere Schätzungen waren nur von rund 11.000 Quadratkilometern dauerhafter Schattenfläche ausgegangen.

“Wenn unsere Ergebnisse stimmten, so wäre dieses Wasser sehr viel leichter zu erreichen und als Trinkwasser und Raketentreibstoffe nutzbar zu machen als die bislang bekannten Ressourcen auf dem Mond“, so Hayne. Allerdings sei der einzige Weg, die Berechnungen zu überprüfen, vor Ort etwa mit Rovern oder einer bemannten Mission die immerdunklen Schattenflächen direkt zu untersuchen.

Quelle: der University of Colorado
© grenzwissenschaft-aktuell.de

https://www.grenzwissenschaft-aktuell.de...stehung20220817

Irdische Edelgase auf dem Mond belegen Theorie zur Mondentstehung:


Künstlerische Darstellung des Mondes in Folge einer gewaltigen Kollision eine etwa Mars-großen Himmelskörpers mit der jungen Erde (Illu.).
Copyright: NASA/JPL-CalTech/T. Pyle.

Zürich (Schweiz) – Forschende der ETH Zürich haben den ersten eindeutigen Beweis dafür gefunden, dass der Mond Edelgase aus dem urzeitlichen Erdmantel geerbt hat. Die Entdeckung hilft zu verstehen, wie der Mond und vielleicht auch die Erde und weitere Himmelskörper entstanden sind.
Wie das Team um Henner Busemann, Professor am Institut für Geochemie und Petrologie der ETH Zürich aktuell im Fachjournal „Science Advances“ (DOI: 10.1126/sciadv.abl4920) berichtet, finden sich auf dem die Edelgase Helium und Neon, die so aus dem Erdmantel stammen.

Mit der Entdeckung stützen die Forschenden die derzeit favorisierte „Giant Impact“-​Theorie zur Entstehung des Erdenmondes. Diese geht davon aus, dass der Mond durch eine gewaltige Kollision zwischen der frühen Erde und einem etwa Mars-großen Himmelskörper entstanden ist. „Unsere Entdeckung bedeutet, dass in der Giant-​Impact-Theorie auch die Edelgase als Faktor einzubeziehen sind“, so Busemann.

Für ihre Analysen hat Busemanns Doktorandin Patrizia Will sechs Proben von Mondmeteoriten untersucht, die von der NASA in der Antarktis gesammelt und für die Untersuchungen zur Verfügung gestellt wurden. In diesen Meteoritenproben konnte Will unter anderem den Gehalt der Edelgase Neon und Helium bestimmen. „Diese waren in einer viel größeren Menge vorhanden als erwartet und nur im separierten Glas, was den Sonnenwind als Quelle für die Edelgase ausschloss. Sie mussten also aus dem Innern des Mondes kommen und damit letzten Endes von der Erde vererbt sein. Dass wir zum ersten Mal Edelgase in basaltischen Materialien vom Mond gefunden haben, die nicht aus dem Sonnenwind stammen können, ist eine aufregende Entdeckung.“


Dünnschliff einer Mond-Meteoriten-​Probe, LAP 02436, Lunar Mare Basalt mit Glas, das die solaren Edelgase enthält.
Copyright/Quelle: ETH Zurich / Patrizia Will

Anhand der neuen Beobachtung zeichnet sich für die Forschenden und Busemann und Will folgendes Modell ab: „Der junge Mond war vulkanisch aktiv. Magma quoll empor, und erstarrte rasch an der Oberfläche. Durch die rasche Abkühlung bildeten sich Glaspartikel, in welchen die mitgeführten Edelgase Neon und Helium konserviert wurden. Rasch deckten weitere Lavaströme diese Magmaschicht zu und schirmten sie vor kosmischer Strahlung ab, insbesondere vor Sonnenwinden. Dies verhinderte, dass sich chemische Elemente, die im Sonnenwind enthalten sind, in den Glaspartikeln einlagern und deren chemischen Fingerabdruck, die sogenannte Isotopensignatur, verändern konnten.“

Aber wie gelangte das magmatische Mondmaterial mit den Edelgasen auf die Erde? „Da der Mond nicht durch eine Atmosphäre geschützt ist, schlagen ständig Asteroiden auf seiner Oberfläche ein. Ein solcher Einschlag war wahrscheinlich stark genug, um Bruchstücke aus den abgeschirmten Lavaschichten des Mondes herauszuschleudern. Diese Gesteinsfragmente gelangten als Meteoriten zur Erde. Viele werden in den Wüsten Nordwestafrikas oder, wie in diesem Fall, in der Antarktis gefunden.“

Zu wissen, wo man in der NASA-​Sammlung von rund 70.000 Meteoriten suchen muss, sei bei einem solchen Projekt entscheidend. „Ich bin fest davon überzeugt, dass es einen Wettlauf um die Untersuchung schwerer Edelgase und Isotope in diesem Meteoritenmaterial geben wird“, sagt ETH-​Professor Henner Busemann, der zu den weltweit führenden Wissenschaftlern auf dem Gebiet der extraterrestrischen Edelgasgeochemie. Busemann rechnet damit, dass Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen bald auch in den Mondmeteoriten nach Edelgasen wie Xenon und Krypton sowie nach weiteren flüchtigen Elementen wie Wasserstoff oder Halogenen suchen werden: „Obwohl Edelgase für das Leben nicht notwendig sind, wäre es interessant zu wissen, wie sie die brutale und gewaltsame Entstehung des Mondes überlebt haben. Dieses Wissen könnte Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern in der Geochemie und Geophysik dann helfen, neue Modelle zu entwickeln, die allgemeiner zeigen, wie solche höchst flüchtigen Elemente die Entstehung von Planeten in unserem Sonnensystem und darüber hinaus überleben können.“

Recherchequelle: ETH-Zürich
© grenzwissenschaft-aktuell.de

https://www.grenzwissenschaft-aktuell.de...tdeckt20220803/

Orte mit dauerhaft Zimmertemperatur auf dem Mond entdeckt:


Wohltemperierter Mond-Eingang: Eingang zu einer Lava-Höhle im Mare Tranquillitatis.
Copyright: NASA/GSFC/Arizona State University

Los Angeles (USA) – Denken wir an die Mondoberfläche, so vermuten die meisten dort wohl am ehesten eisige Temperaturen. In Wirklichkeit hängt die Temperatur von der Tag und Nachtphase und der direkten Sonnenlichtbeleuchtung des Erdtrabanten ab und kann so zwischen 125 Grad plus und 140 Grad minus variieren – beides jenseits dessen, was wir Menschen als angenehm definieren würden. Nun aber haben US-Forscher und -Forscherinnen Orte auf dem Mond lokalisiert, an denen fortwährend fast Zimmertemperatur herrscht. Ideale Orte also für zukünftige Mondbasen.
Wie das Team um Tyler Horvath von der University of California in Los Angeles, David Paige und Paul Hayne von der University of Colorado Boulder aktuell im Fachjournal „Geophysical Research Letters“ (DOI: 10.1029/2022GL099710) berichtet, handelt es sich bei diesen Orten um Gruben und Höhlen in der Mondoberfläche, innerhalb derer konstant Temperaturen von etwa 17 Grad vorherrschen. An und in diesen Orten könnten also zukünftige Mondkolonisten angenehm temperierte Basen für die Erkundung des Mondes errichten.

Die Höhlen und Gruben wurden erstmals 2009 entdeckt. Bei rund 16 dieser Gruben handelt es sich um die Deckenöffnungen eingestürzter unterirdischer Lavaröhren. Zwei der bekannten Gruben zeigen, dass es sich um Überhänge in eine darunterliegende größere Höhle handelt.

Die einst von Lavaströmen gegrabenen Lavaröhren und -höhlen gibt es auch auf der Erde. Die in einigen dieser Höhlen vorherrschenden Temperaturen wurden von Horvath, Kolleginnen und Kollegen mithilfe von Aufnahmen und Messungen der Thermalkamera „Diviner Lunar Radiometer Experiment“ an Bord der NASA-Mondsonde „Lunar Reconnaissance Orbiter“ (LRO) ermittelt.


Erforschung einer Lava-Röhre auf Lanzarote.
Copyright: ESA / E.Ricci

Derzeit liegt das Hauptaugenmerk auf einer zylinderförmigen, rund 100 Meter tiefen Öffnung von der Größe eines Fußballfeldes im Mare Tranquillitatis (siehe Titelabbildung). Hierauf wendeten die Forschenden Computermodelle zur Ermittlung der thermalen Eigenschaften des Gesteins und des Mondstaubs. Im Innern der stets im Schatten liegenden Teils der Höhle variiert die Temperatur während eines Mondtages nur gering rund um etwa 17 Grad Celsius. Es sei vermutlich der die Höhle beschattende Überhang, der für die konstante Temperatur verantwortlich ist, der bei Tag ein Aufheizen verhindere und die Wärme in der Nacht in der Höhle gefangen halte, vermuten die Forschenden. Zum Vergleich: teile der direkten Umgebung heizen sich am Tag auf fast 150 Grad auf und kühlen in der Mondnacht auf knapp 4 Grad Celsius ab.

Hintergrund
Ein Mond-Tag dauert in etwa 15 Erdentage. Während dieser Zeit wird die Oberfläche konstant derart vom Sonnenlicht aufgeheizt, dass Wasser verkochen würde. Hingegen sind die ebenfalls rund 15 Erdentage währenden Mond-Nächte furchtbar kalt. Ohne die Entdeckung gemäßigt temperierter Orte auf dem Mond müsste eine zukünftig Mondbasis gewaltige Aufwände zur Klimatisierung dieser Anlagen aufwenden – nicht zuletzt, weil während der 15 Tage dauernden Dunkelzeit die Sonne, mit der die NASA eine Vielzahl von Missionen betreibt, als Energiequelle nicht zur Verfügung steht. Zugleich würden verborgenen Höhlen den zukünftigen Mondbewohnern auch Schutz gegen andere Formen der solaren und kosmischen Strahlung und Einschlägen von Mikrometeoriten bieten, denen sie aufgrund der nicht vorhandenen Atmosphäre und Magnetfeld sonst schutzlos ausgesetzt wären.
„Die Menschen haben sich in Höhlen entwickelt und nun sind es wieder Höhlen, in die wir bei unserer Erforschung und Nutzung des Mondes zurückkehren werden“, stellt Paige abschließend fest.

Recherchequelle: UCLA
© grenzwissenschaft-aktuell.de

https://www.grenzwissenschaft-aktuell.de...mondes20220221/

Chinesischer Rover findet erstmals Impakt-Glasperlen auf der Rückseite des Mondes:


Vier Beispiele der auf dem Mond gefundenen Glaskugeln.
Copyright: CNSA

Peking (China) – Bei seiner Erkundung des Von-Kármán-Kraters auf der erdabgewandten Seite des Mondes hat der chinesische Rover „Yutu-2“ erstmals mehrere Glasperlen auf dem Mond entdeckt. Die chinesischen Missions-Wissenschaftler vermuten, dass diese durch Einschläge entstanden sind.
Wie über das chinesische Nachrichtennetzwerk „Weibo.com“ unter Berufung auf Dr. Xiao Zhiyong von der Sun Yat-Sen-Universität berichtet wurde, handelt es sich um rund 1 Zentimeter durchmessende, transparente Glasperlen. Es sei das erste Mal, das derartiges auf dem Mond überhaupt entdeckt wurde.

Die Wissenschaftler um Zhiyong gehen davon aus, dass die Perlen unter Einwirkung von Hochgeschwindigkeitseinschlägen in die Mondkruste durch schnelle Kondensation während der Schmelze entstanden. In den Kugeln sehen die Forschenden einen wichtigen Hinweis auf die Aufprallprozesse bei Einschlägen auf den Mond. Entsprechend interessant wären solche Kugeln – von denen es vermutlich unzählige auf und im Mondboden gibt, für eine zukünftige Probenentnahme.

Offenbar unterscheiden die chinesischen Forscher die aktuellen Funde von jenen wasserhaltigen Glas-Sphärulen vulkanischen Ursprungs, die als Einschlüsse im Innern von vulkanischem Mondgestein bereits in Proben der Apollo-Missionen gefunden wurden und die, die sich vermutlich bei explosiven Ausbrüchen gebildet hatten (…GreWi berichtete)

Recherchequelle: weibo.com
© grenzwissenschaft-aktuell.de

https://www.grenzwissenschaft-aktuell.de...n-nahe20221005/

Simulationen legen alternative Variante zur Mondentstehung durch Kollision nahe:


Neue hochauflösende Simulation der Mondentstehung nach der Kollision zwischen der jungen Erde und dem etwas Mars-großen Protoplaneten Theia vor rund 4,5 Milliarden Jahren (Illu.).
Copyright: Dr. Jacob Kegerreis

Durham (Großbritannien) – Neue Super-Computersimulationen legen eine alternative Variante der Entstehung unseres Mondes durch eine Kollision mit einem Mars-großen Körper nahe. Demnach könnte ein gewaltiger Einschlag auf der jungen Erde den Mond sehr viel schneller gebildet und auf einer Erdumlaufbahn platziert haben als bisherige Modelle. Das neue Szenario erklärt zudem ein bisheriges Mond-Rätsel.
Mit dem Super-Computer DiRAC Memory Intensive service („COSMA“) an der Durham University haben Dr. Jacob Kegerreis und sein Team Hunderte unterschiedlicher Einschlagsszenarien mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten, Massen und Rotationsraten der beiden kollidierenden Körper simuliert und überprüft, welches Szenario dem heutigen Erde-Mond-System im Ergebnis am nächsten kommt. Die Ergebnisse der neuen Simulationen werden die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen auf der „53rd Lunar and Planetary Science Conference“ und im Fachjournal „Astrophysical Journal Letters“ veröffentlichen.

Die zusätzliche enorme Rechenleistung zeige, dass Simulationen mit geringerer Auflösung durchaus wichtige Aspekte derart gewaltiger Kollisionen übersehen können. „Nur die hochauflösenden Simulationen erzeugten mondartige Satelliten mit äußeren planetaren Schichten, die reicher an Material der jungen Erde sind – eben wie unser Erdenmond.“

Sollte sich der Mond unmittelbar nach einem derart gewaltigen Einschlag aus dessen Trümmern zusammengefunden haben, könnte dies laut den Forschenden auch bedeuten, dass er während dieser Entstehung weniger geschmolzen war, als dies bisherige Standarttheorien nahelegen, wonach der Mond innerhalb und aus einer Trümmerscheibe um die junge Erde heraus entstand.

Hintergrund
Bislang geht die Forschung davon aus, dass der Mond vor rund 4,5 Milliarden Jahren durch eine Kollision eines etwas Mars-großen Objekts (Theia) entstand. In den meisten auf diesem Szenario aufbauenden Theorien bildete sich der Mond dann nach und nach und über längere Zeiträume durch die Akkumulation von auf einer Umlaufbahn um die Erde kreisenden Trümmern dieser Kollision. Dieses Szenario wird aber von den Analysen von Mondgestein infrage gestellt, zeigen diese doch, dass dessen Zusammensetzung jener des Erdmantels entspricht. Bisherige Szenarien einer solchen Kollision legen aber nahe, dass der Mond eigentlich hauptsächlich aus den Trümmern Theias bestehen sollte.
“Der nun aufgezeigte Entstehungsweg könnte auch die auffallenden Ähnlichkeiten zwischen der isotopischen Zusammensetzung von Mondgestein und dem Erdmantel erklären“, erläutert der Mitautor der Studie, Vincent Eke. „Es könnte auch beobachtbare Konsequenzen für die Dicke der lunaren Kruste haben, die es uns ermöglichen könnte, die genaue Art dieser Kollision noch genauer zu bestimmen.“