Unbekanntes Mondgestein

Rover Yutu auf der Mondberfläche (Foto: China National Space Administration (CNSA))

Obwohl der Mond unser nächster Nachbar im All ist, hat er in den letzten 40 Jahren kaum Besuch erhalten. Vor zwei Jahren jedoch landete die chinesische Raumsonde Chang'e-3 im Mare Imbrium – und hat nun prompt überraschende Daten übermittelt. Denn Bodenproben der Sonde enthüllen eine bisher völlig unbekannte Gesteinssorte auf den Erdtrabanten. Das relativ junge vulkanische Gebiet besteht aus einem Basalt mit ungewöhnlich viel Eisenoxid und wenig Silikat.

Unser gesamtes Wissen über die Zusammensetzung des Mondes stammt aus nur einer Handvoll von Quellen. Die wichtigste sind die Gesteinsproben, die die Astronauten der Apollo-Missionen zwischen 1969 und 1972, sowie die unbemannte Sonden der russischen Luna-Missionen zur Erde zurückbrachten. In ihnen entdecken Forscher bis heute wertvolle Hinweise auf die Geologie und Geschichte des Erdtrabanten. Andere Informationen stammen von Meteoriten aus Mondgestein, die auf der Erde entdeckt wurden, sowie von Fernerkundungsdaten von Sonden im Mondorbit. Aus diesen Daten geht unter anderem hervor, dass das Mondgestein dem der Erde sehr ähnlich ist – was die Theorie einer Mondentstehung bei einer gewaltigen Kollision der Erde mit einem Protoplaneten bestätigen könnte. Auch das genaue Alter des Mondes und seine vulkanische Frühgeschichte lassen sich aus solchen Proben ablesen. Aber längst nicht alle Fragen zu unserem Erdtrabanten sind bisher gelöst.

Dennoch ließ die Raumfahrt den Mond lange Zeit links liegen. Mehr als 40 Jahre vergingen, bis im Dezember 2013 wieder eine Raumsonde auf dem Erdtrabanten landete. Die chinesische Landesonde Chang'e-3 setzte im Mare Imbrium auf und ließ ihren kleinen Rover Yutu die Umgebung erkunden. Diese umfasste das Randgebiet eines relativ jungen, etwa 450 Meter breiten Kraters, den ein Meteoriteneinschlag in den Untergrund aus erstarrter Lava geschlagen hatte. Solche Lavadecken sind für die Mare des Mondes typisch, im Landegebiet von Chang'e-3 sind sie rund 2,96 Milliarden Jahre alt, wie die Forscher berichten. Ausgerüstet mit verschiedenen Spektrometern führte Yutu an vier Stellen dieses Geländes Gesteinsanalysen durch. Die überraschenden Ergebnisse dieser Messungen stellen Zongcheng Ling von der Shandong Universität im chinesischen Weihai und seine Kollegen nun vor.

Anders als alle anderen Mondgesteine

"Unsere Analysen sprechen dafür, dass diese junge Mare-Region eine einzigartige Zusammensetzung aufweist", berichten die Wissenschaftler. "Sie repräsentiert einen völlig neuen Typ von Mare-Basalt, der bei den früheren Apollo- und Luna-Missionen und in lunaren Meteoriten noch nie gefunden wurde." Das Basalt-Gestein ist den Spektrometer-Daten nach extrem reich an Eisenoxid, enthält viel Calciumoxid und ein wenig Titandioxid. Unerwartet arm ist es dagegen an Siliziumdioxid. Dieses Gestein ähnelt damit weder den aus dem lunaren Hochland stammenden früheren Proben noch entspricht es den lunaren Basalten der Apollo- und Luna-Missionen, wie Forscher berichten. Sie führen diese Unterschiede darauf zurück, dass dieses vulkanische Gestein jünger ist als die meisten zuvor untersuchten. "Die Analysen des Regoliths vom Krater nahe der Landestelle liefern uns einen neuen grundlegenden Richtwert für Gesteine von einer der jüngsten vulkanischen Aktivitäten auf dem Mond", schreiben Ling und seine Kollegen.

Nach Ansicht der Forscher muss der neuartige Basalt aus den letzten Resten des Magmaozeans entstanden sein, der den jungen Mond anfänglich bedeckte. An die Oberfläche gelangten die Gesteinsbrocken dann, als vor 24 bis 80 Millionen Jahren ein Meteorit im nördlichen Mare Imbrium einschlug. Der Impakt erzeugte den heute noch 40 bis 50 Meter tiefen Krater. "Weil der Chang'e-3 Landeplatz auf dem Auswurf dieses relativ frischen Einschlagskraters liegt, handelt es sich bei dem beprobten Regolith um Basalt, der bei dem Einschlag ausgeschleudert wurde", berichten Ling und seine Kollegen. In jedem Falle zeigen diese neuen Erkenntnisse zweierlei: Zum einen macht es eben doch einen Unterschied, ob eine Sonde oder ein Astronaut vor Ort Proben sammelt und analysiert oder man nur per Fernerkundung aus dem Orbit auf einen Planeten oder Mond hinabblickt. Zum andern hat der Mond ganz offensichtlich auch heute noch einiges an Überraschungen parat.

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