Unbekannte Kraft erzeugt Wasser auf dem Mond

Forscher*innen haben eine neue Theorie, wie Wasser auf den Mond gekommen sein könnte. Das Team um den Forscher Shuai Li von der Mānoa Universität Hawaii vermutet die Quelle in hochenergetischen Teilchen in der Magnetosphäre und dem Magnetschweif der Erde.

Die Magnetosphäre um unsere Erde ist eine Art „Schutzschild“ vor diesen hochenergetischen Teilchen, der Sonnenwinde. Sonnenwind besteht unter anderem aus ionisiertem Wasserstoff, also Protonen und Elektronen. Er strömt konstant von der Sonne in alle Richtungen.

Magnetschweif schützt den Mond vor dem Sonnenwind

Der Teil der Magnetosphäre, der zur Sonne gerichtet ist, wird durch den Sonnenwind zusammengedrückt. Auf der gegenüberliegenden Seite entsteht so ein langgezogener Magnetschweif. Genau in diesem Schweif sammeln sich hochenergetische Teilchen von der Erde und aus dem Sonnenwind und formen eine Plasmaschicht aus geladenen Ionen und Elektronen.

Der Mond ist meist ungeschützt den Sonnenwinden ausgesetzt. Auf seinem Orbit um die Erde passiert er aber auch den Magnetschweif. Dann ist er vor den hochenergetischen Teilchen geschützt. „Das schafft ein natürliches Labor, um den Entstehungsprozess des Oberflächenwassers des Mondes zu untersuchen“, sagt Li in einem Statement. Die Ergebnisse der Forschung wurden im Fachmagazin Nature Astronomy veröffentlicht.

Unbekannte Prozesse sorgen für Wasserbildung

Sein Team analysierte daher Daten, die vom Moon Mineralogy Mapper (MMM) an Bord der indischen Sonde Chandrayaan 1 zwischen 2008 und 2009 gesammelt wurden. Bisher wurde angenommen, dass die Protonen des Sonnenwinds die Wasserbildung auf dem Mond fördern. Doch die Forscher*innen fanden fast keinen Unterschied zwischen der Wasserbildung im Magnetschweif und außerhalb. Daher muss es bisher unbekannte Prozesse im Magnetschweif geben, die zur Wasserbildung beitragen.

Gewissheit über diese Prozesse gibt es noch nicht. Allerdings vermuten die Wissenschaftler*innen, dass Elektronen mit dem Mondgestein interagieren könnten. Dort eingeschlossener Wasserstoff könnte so freigesetzt werden. Dieser könnte sich dann mit Sauerstoff zu Wassermolekülen verbinden. Dass Sauerstoff im Magnetschweif vorhanden ist, wurde bereits nachgewiesen. Er sorgt für das Rosten von Eisen in den Polarregionen des Mondes.

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Wasser für Mondsiedlung

Im Rahmen des NASA-Mondprogramms Artemis soll an der Theorie nun weiter geforscht werden. Die Erkenntnisse über die Wasservorkommen könnten eine wichtige Rolle beim Versuch spielen, eine Siedlung auf dem Mond zu bauen.