Trockener Erdtrabant
Im Inneren des Monds gibt es kein Wasser
Die Chancen für eine Biosphäre auf dem Mond dürften schlecht stehen: Anders als bisher angenommen, ist das Mondinnere wasserfrei. Das haben US-Wissenschaftler festgestellt, als sie Gesteinsproben des Erdtrabanten von Apollo-Missionen auf die verschiedenen Varianten des Elements Chlor hin untersuchten. Sie fanden dramatisch mehr dieser so genannten Isotope als auf der Erde. Grund für die Vielfalt ist, dass auf dem Mond Wasserstoff fehlt. Mit diesem hätte sich Chlor nämlich zu einem flüchtigen Gas verbunden, was die Entstehung der vielen Isotope verhindert hätte. Es waren also zu wenig Wasserstoffatome auf dem Mond vorhanden, die sich mit Sauerstoff zu Wassermolekülen verbinden konnten.
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Die Frage nach Wasservorkommen auf dem Mond sollten bereits die Apollo-Missionen vor mehr als 30 Jahren beantworten. Zunächst wurden die in den Proben gefundenen Wasserspuren einer nachträglichen Kontamination auf der Erde zugeschrieben. Erst die Entwicklung neuer Analysemethoden brachte Geowissenschaftler in der Frage nach der Existenz von Wasser auf dem Erdtrabanten weiter: Genauere Untersuchungen der Mondsteinproben und Meteoriten mit dem Massenspektrometer, das sehr genau die Isotopen- Zusammensetzung eines Elements bestimmt, legten den Schluss nahe, dass sowohl an der Oberfläche des Monds als auch in seinem Mantel Wasser vorkommt.
Zumindest Letzteres ist nun widerlegt. Den Beweis sehen die Geochemiker um Zachary Sharp von der University of New Mexico, die ebenfalls die Proben von Vulkangestein der Apollo-Missionen untersuchten, im Vorkommen zahlreicher Isotope von Chlor. Chemische und physikalische Prozesse verändern die Häufigkeit, mit der verschiedene Isotope vorkommen. Dabei entstehen typische Werte: Für die Elemente Sauerstoff und Chrom beispielsweise ist das Verhältnis der jeweiligen Isotope zueinander auf der Erde und auf dem Mond gleich. Nicht jedoch für Chlor, wie das Team um Zachary Sharp von der University of New Mexico nun bei der Untersuchung des Basaltgesteins festgestellt hat: Die Zahl der Elementvarianten im Mondgestein übersteigt die Werte von typischem Erdgestein um das 25-Fache.
Chlor reagiert leicht mit Wasserstoff – auf der Erde entsteht gasförmiger Chlorwasserstoff und es bilden sich weniger Varianten von Chlor. Auf dem Mond kommen mehr Varianten vor – offensichtlich fehlte es an Wasserstoffatomen für die Reaktion. Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass die Wasserstoffkonzentration im Mondinneren 10.000- bis 100.000-mal geringer ist als auf der Erde. Da jedes Wassermolekül neben einem Sauerstoff- auch zwei Wasserstoffatome benötigt, bedeutet das: Das Mondinnere kann keine nennenswerten Mengen Wasser enthalten.
Die Theorie der Entstehung des Mondes ist mittlerweile weitgehend akzeptiert. Demnach entstand der Mond vor rund viereinhalb Milliarden Jahren, als ein Himmelskörper von der Größe des Planeten Mars mit der noch jungen Erde zusammenstieß. Der Planet zerbarst und sprengte Material von der Erde ab. Die zahlreichen Trümmern in der Umlaufbahn der Erde lagerten sich aneinander und bildeten innerhalb von etwa hundert bis tausend Jahren den Erdtrabanten.
Zachary Sharp (University of New Mexico, Albuquerque) et al.: Science, Onlinevorabveröffentlichung, doi: 10.1126/science.1192606
ddp/wissenschaft.de – David Köndgen
