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Freitag, 27. Mai 2011
Im Mond gibt es mindestens ebenso viel Wasser wie im Innern der Erde:


Mikroskopaufnahme geschmolzener Einschlüsse von Wasser und flüchtigen Elementen in verfestigten Mondmagma | Copyright: Saal lab/Brown University

Providence/ USA - Im Innern von Magmagestein aus dem Mantels des Mondes gibt es Wasser. Diese Erkenntnis an sich ist nicht neu. Eine neue Studie belegt nun aber, dass es sich um derartige Mengen handelt, dass diese sogar die im Erdinneren gebundenen Wassermengen übertreffen könnten.

Zu dieser Erkenntnis sind Wissenschaftler um Alberto Saal von der "Brown University" und Erik Hauri von der "Carnegie Institution of Washington" anhand einer neuen Analyse von im Innern des Mondgesteins in Form kleinster glasartiger Kügelchen eingeschlossenen Wassers gelangt. Das Ergebnis dieser Untersuchung kommt zu dem Schluss, dass es in einigen Teilen des Mondmantels mindestens ebenso viel, wenn nicht sogar noch mehr Wasser gibt, als im oberen Mantel der Erde. Ihre Ergebnisse haben die Forscher in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins "Science Express" veröffentlicht.


Bei den Einschlüssen handelt es sich um glasartige Perlen im Innern von vulkanischen Gesteins, die sich bei explosiven Ausbrüchen gebildet haben und wie sie in Bodenproben gefunden wurden, die von den Apollo-Missionen zur Erde zurück gebracht worden waren. Die neuen Ergebnisse zeigen, dass das lunare Magma etwa hundert Mal mehr Wasser beinhaltet, als dies anhand einer ersten Untersuchung 2008 vermutet wurde (...wir berichteten).

"Schon damals legten unsere Berechnungen nahe, dass im Magma des Mondes in etwa gleich viel Wasser gebunden sein sollte, wie im oberen Mantel der Erde. Jetzt konnten wir diese Theorie bestätigen", so Saal.

Im Gegensatz zu Meteoriten, beinhalten die inneren Planeten des Sonnensystems relativ geringe Mengen an Wasser und flüchtigen Elementen. Die zudem noch geringeren Mengen dieser Elemente, wie sie bislang auf dem Mond vorgefunden worden waren, wurden lange Zeit als Beweis dafür betrachtet, dass der Mond durch einen katastrophalen Zusammenprall eines etwa marsgroßen Himmelskörpers mit der Erde und während dabei entfesselter besonders hoher Temperaturen entstanden sei. "Zumindest dieser Teil der Theorie muss nun neu durchdacht werden", so die Forscher.


Wasserhaltige Glasperlen vom Mond | Copyright: NASA

Im Gegensatz zu den meisten vulkanischen Ablagerungen, sind die Einschlüsse im Innern der Kügelchen während der Eruptionen eingeschlossen worden und konnten seither also dieser kristallenen Hülle nicht entfliehen.

Von den Untersuchungsergebnissen erhoffen sich die Forscher auch neue Erkenntnisse über die Herkunft des im Innern der immerdunklen Krater an den Polen des Mondes entdeckten Wassereises (...wir berichteten, s. Links). Bislang glaubten Wissenschaftler, dass dieses Eis mit Kometen- und Meteoriteneinschlägen auf den Mond gelangt sei. Nun sehen die Forscher um Saal und Hauri auch die Möglichkeit, dass das Mondwasser während einstiger vulkanischer Ausbrüche auf dem Mond freigesetzt wurde.

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Weitere Hinweise auf gewaltige Wassermengen im Innern des Mondes entdeckt:


Die blau gefärbten Regionen zeigen erhöht wasserhaltige Ablagerungen auf dem Mond. Gelbe und Rote Farben markieren Orte mit dem größten Wassergehalt.
Copyright: Milliken Lab / Brown University
Providence (USA) – Anhand von Satellitendaten haben US-Forscher erstmals ungewöhnlich große Mengen an Wasser im Innern von urzeitlichen vulkanischen Ablagerungen auf dem Mond – und damit Hinweise auf gewaltige Wassermassen im Mondinnern entdeckt. Die Vorstellung von einem derart wasserreichen Mondinneren stellt allerdings die bisherigen Theorien zur Mondentstehung in Frage.

Wie die Forscher um Ralph Milliken von der Brown University aktuell im Fachjournal „Nature Geoscience“ (DOI: 10.1038/ngeo2993) berichten, belege der Nachweis von Wasser im Innern der Mondmagma, dass auch das Innere unseres Erdtrabanten heute noch stark wasserreich ist. Die untersuchten Ablagerungen auf der Mondoberfläche selbst, stammen wahrscheinlich aus dem tiefen Mantel des Mondes.

Tatsächlich gingen Wissenschaftler noch bis 2008 davon aus, dass das Innere des Mondes völlig trocken sei und sich darin auch sonst keine flüchtigen Stoffe mehr fänden.


Wasserhaltige Glasperlen vom Mond:
Copyright: NASA

Dann jedoch entdeckten Forscher um Alberto Saal von der Brown University Spuren von Wasser in vulkanischen Glasperlen (s. Abb. l.), die von den Apollo-Missionen 15 und 17 von der Mondoberfläche zur Erde gebracht wurden. Hinzu stellten Forscher 2011 fest, dass die in diesen Perlen eingeschlossene Wassermengen jenen entsprach, wie sie auch in irdischem Basalt zu finden sind und folgerten schon damals, dass im Innern des Mondmantels mindestens genau so viel Wasser gebunden sein könnte, wie im Innern der Erde (…GreWi berichtete).

„Damals war jedoch noch nicht klar, ob die Funde nur Merkmale kleinerer, einst Wasserreicher Mondregionen, umgeben von einem sonst trockenen Mantel darstellten“, erläutert Milliken. „Mit Hilfe der Orbitaldaten konnten wir nun jedoch große pyroklastische Ablagerungen nahezu überall auf dem Mond nachweisen und das auch an Orten, die von Mondmissionen nie erkundet wurden. Der Umstand, dass tatsächlich fast alle dieser Funde Signaturen von Wasser aufweisen, legt nun nahe, dass die Apollo-Proben nicht ungewöhnlich, sondern typisch für den Mond bzw. sein feuchtes Inneres sind.“

Die Vorstellung von einem derart wasserreichen Mondinneren stellt allerdings die bisherigen Theorien zur Mondentstehung in Frage: Die meisten Wissenschaftler gehen davon aus, dass der Mond sich aus den Trümmern eines Zusammenstoßes der noch jungen Erde mit einem marsgroßen Körper gebildet hatte.

Ein Grund, weswegen Wissenschaftler bislang von einem gänzlich trockenen Mondinneren ausgingen, war die Vorstellung, dass es unwahrscheinlich sein, dass der zur Bildung von Wasser notwendigen Wasserstoff, die Hitze dieses Zusammenstoßes überdauert haben konnte.

Nun aber legt die stets wachsende Beweislast für große Wassermengen im Innern des Mondes nahe, dass das Wasser dieses Ereignis – wie auch immer – eben doch überstanden hatte oder, dass es kurz nach dem Zusammenprall mit Kometen oder/und Asteroiden auf den Mond gelangte, bevor dieser vollständig abkühlte und sich verfestigt hatte. Denn, so heben die Autoren der aktuellen Studie hervor: „Auch heute noch ist die genaue Herkunft des Mondwassers ein großes Rätsel.“

Hinzu könnte die Entdeckung auch Auswirkungen auf zukünftige Pläne zur bemannten Erkundung und Kolonialisierung des Mondes haben, da die Mond-Glasperlen 0,5 Prozent ihres Gewichts an Wasser in sich tragen und die gefundenen Anlagerungen sehr ausgedehnt sind, aus denen das Wasser auch wieder extrahiert werden könnte.

„Frühere Studien haben vorgeschlagen, dass am Grunde immerdunkler Mondkrater gebundene Wassereis als Wasserquelle zu nutzen. Die jetzt entdeckten Ablagerungen könnten jedoch deutlich einfacher zu erreichen sein“, erläutert die Ko-Autorin Shuai Li von der University of Hawaii und führt abschließend weiter aus: „Alles, was uns dabei hilft, zukünftige Mondforscher die Notwendigkeit abzunehmen, gewaltige Wassermengen von der Erde zum Mond transportieren zu müssen, ist ein Schritt vorwärts. Unsere Ergebnisse stellen also eine neue Alternative dar.“

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