© Shuai Li / NASA

Science
09/03/2020

Der Mond rostet und die Erde könnte Schuld daran sein

Obwohl es weder flüssiges Wasser noch Luft auf dem Mond gibt, haben Forscher dort Hämatit gefunden.

Ein Fund auf dem Mond gibt Wissenschaftlern Rätsel auf: Sie konnten Hämatit auf dem Erd-Trabanten nachweisen. Das Mineral entsteht auf der Erde, wenn Eisen oxidiert. Dafür ist aber Wasser und Luft notwendig und beides gibt es auf dem Mond nicht oder nicht in ausreichenden Mengen.

Doch das ist nicht der einzige Grund, warum die Wissenschaftler über die Vorkommen rätselten. Der Mond wird durch die Sonnenwinde ständig von Wasserstoff getroffen. Dadurch nimmt der Mond viele Elektronen auf. Oxidiert ein Material, verliert es aber Elektronen. Selbst wenn es auf dem Mond also Wasser und Luft gäbe, würden die Sonnenwinde das „Rosten“ unterbinden.

Moon Mineralogy Mapper

Eigentlich dürfte Hämatit dort also nicht vorkommen, und die Wissenschaftler der Universität von Hawaii in Manoa rätseln noch darüber. Gefunden haben sie die Vorkommen in den Daten, die der indische Mond-Orbiter Chandrayaan-1 gesammelt hat.

Der vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA entwickelte Moon Mineralogy Mapper (M3) hat dafür eine spektroskopische Analyse des Monds durchgeführt. So konnten man die Zusammensetzung der Mineralien an der Oberfläche identifizieren. Die Ergebnisse wurden im Fachmagazin Science Advances veröffentlicht.

Sauerstoff der Erdatmosphäre

Bei der Untersuchung konnten die Wissenschaftler feststellen, dass vor allem die Seite des Mondes Hämatit gebildet hat, die der Erde zugewandt ist. In einem Statement schreibt die Planetenwissenschaftlerin Shuai Li: „Unsere Hypothese ist, dass Mond-Hämatit durch Oxidation von Mondeisen mit dem Sauerstoff aus der oberen Erdatmosphäre gebildet wird, der vom Sonnenwind kontinuierlich auf die Mondoberfläche geblasen wurde, wenn sich der Mond in den letzten mehreren Milliarden Jahren in der Magnetosphäre der Erde befindet“. Die Magnetosphäre ist ein Gebiet, in dem das Magnetfeld eines Objekts über das eines anderen dominiert.

Während eines Vollmonds befindet sich der Erdtrabant in der Magnetosphäre der Erde. Dann treffen 99 Prozent der Sonnenwinde nicht auf den Mond und damit verlieren die Elemente dort auch keine Elektronen. In dieser Zeit wäre es also möglich, dass der Oxidationsprozess stattfindet. Über Milliarden Jahre hinweg konnte der Mond so anfangen zu rosten.

Hämatit verrät mehr über Evolution der Erdatmosphäre

Vollständig gelöst ist das Mysterium aber nicht. „Hämatit ist auf der anderen Seite des Mondes, wohin der Sauerstoff der Erde möglicherweise nie gelangte, nicht vollständig abwesend“, sagt Li. Die winzigen Mengen Wasser, die man dort in größere Höhenlagen gefunden hat, könnten die Hämatit-Bildung verursachen. Das könnte auch Hinweise darauf geben, wieso auf einigen wasserarmen Asteroiden Hämatit nachgewiesen wurde.

Nun wollen die Wissenschaftler Proben des Mond-Hämatit analysieren. Es sei nicht unwahrscheinlich, dass die Sauerstoff-Isotope, die über Milliarden Jahre hinweg von der Erde zum Mond getragen wurden, noch in den Hämatiten nachgewiesen werden können. Dadurch könnten Rückschlüsse auf die Entwicklung der Erdatmosphäre gezogen werden.  

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