Zerbeulter Erdtrabant - wissenschaft.de
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Astronomie+Physik

Zerbeulter Erdtrabant

Ein internationales Forscherteam hat geklärt, woher der Mond die Beule auf seiner Rückseite hat: Die Erhebung, an der die Mondkruste deutlich dicker ist als etwa an den Polen, entstand vor etwa 4,4 Milliarden Jahren durch die Gezeitenkräfte, die die Erde auf ihren Trabanten ausübte. Damals war der Mond kurz nach seiner Geburt noch extrem heiß und befand sich deutlich näher an der Erde als heute. Die Kruste, die offenbar auf einem Ozean aus flüssigem Gestein trieb, reagierte daher stark auf die Anziehungskraft des Planeten – sie wurde von den Gezeitenkräften regelrecht durchgewalkt, hat das Team mit Hilfe einer überraschend einfachen mathematischen Formel herausgefunden. Dadurch verformte sie sich, und die Höhenzüge entstanden. Ursprünglich muss es eine ähnliche Erhebung auch auf der Vorderseite des Mondes gegeben haben, schreiben die Forscher. Diese scheint jedoch im Lauf der Jahrmilliarden abgeflacht zu sein, auch wenn noch nicht ganz klar sei, warum, schreiben Ian Garrick-Bethell von der University of California in Santa Cruz.

Garrick-Bethells Co-Autor Francis Nimm, ebenfalls von der University of California in Santa Cruz, hatte vor der aktuellen Studie bereits die Oberflächenform des Jupitermondes Europa genau analysiert, bei dem eine Eisschicht auf einem flüssigen Ozean treibt. Denselben Ansatz wandten die Wissenschaftler nun auf den Mond an. Sie nutzten dafür Bilder, Messungen und Daten zweier Raumsonden: des Lunar Reconnaissance Orbiters (LRO) der NASA und der japanischen Sonde Kaguya, benannt nach der Mondprinzessin in einer japanischen Legende. Beide lieferten den Wissenschaftlern genaue Daten von der Form der Beule – mit einem überraschenden Ergebnis: Die Erhebung in der Mondoberfläche lässt sich durch eine einfache mathematische Formel beschreiben.

„Die Form dieser Funktion weist darauf hin, dass die Gezeitenkräfte etwas mit der Prägung des Geländes zu tun haben müssen“, erläutert Garrick-Bethell. Die auf dem Magma-Ozean treibende und vom festen Mondmantel entkoppelte Kruste sei vermutlich durch die sich während des Umlaufs verändernde Anziehungskraft der Erde durchgeknetet worden und habe sich dabei immer wieder erhitzt und abgekühlt. Da der Effekt an den Polen besonders stark ausgeprägt war, wurde die Kruste dort mit der Zeit dünner. Auf die Äquatorregionen wirkten die Kräfte dagegen weniger heftig ein und die Kruste verdickte sich. Dies bedeute allerdings auch, dass der Mond eigentlich zwei Beulen besitzen müsste, geben die Forscher zu bedenken. Denn das Prinzip ist dasselbe, das auch Ebbe und Flut auf der Erde erzeugt: Der Anziehungs-Effekt ist symmetrisch, und die Flutberge formen sich jeweils auf den gegenüberliegenden Seiten. „Die vulkanische Aktivität oder andere geologische Prozesse der vergangenen 4,4 Milliarden Jahre könnten jedoch dazu beigetragen haben, dass Form und Größe der Beule auf der erdnahen Seite des Mondes verändert wurden“, sagt Garrick-Bethell.

Ian Garrick-Bethell (University of California, Santa Cruz) et al.: Science, Bd. 330, S. 949 dapd/wissenschaft.de ? David Köndgen
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