Beleg für urzeitlichen Mondvulkanismus: Erstmals außerirdischer Granit entdeckt
Dallas (USA) – Granit als Ergebnis von Vulkanismus war bislang nur auf und von der Erde bekannt. Nun jedoch wurde auf dem Mond erstmals Hinweise auf ein dortiges großes außerirdisches Granitvorkommen in Form einer geologischen Wärmeanomalie entdeckt.
Wie das Team um Matthew Siegler von der Southern Methodist University und dem Planetary Science Institute (PSI) aktuell im Fachjournal „Nature“ (DOI: 10.1038/s41586-023-06183-5) berichtet, handelt es sich bei der Anomalie um ein Gebiet zwischen den Einschlagskratern Bekovich und Compton auf der erdabgewandten Mondseite. Neben den ungewöhnlichen Temperaturen finden sich vor Ort auch hohe Thoriumwerte, anhand derer die Forschenden auf ein großes Vorkommen erstarrten granitischen Magmas schließen.
Während der größte Teil der Mondkruste aus Basalt, also einem silikatarmen Gestein vulkanischen Ursprungs besteht, wurde dieses Gestein auf der Erde durch vielfältige geologische Prozesse wie Plattentektonik und Aufschmelzen und Wiedererstarren nach und nach zum silikatreichen Granit. Bislang wurde Granit jedoch noch auf keinem anderen Himmelskörper im Sonnensystem nachgewiesen. Lediglich in Proben der Apollo-Missionen fanden sich vereinzelt kleinste Granitkörnchen, deren genaue Herkunft jedoch bislang unklar war. Schließlich wäre es auch möglich, dass diese Teilchen in Form von Erdmeteoriten auf den Mond gelangten. Schon zuvor hatten Mondsonden zwischen den beiden Einschlagskratern ungewöhnlich hohe Thorium- und weitere radioaktive Werte nachgewiesen und Reste von Schloten und Lavadome entdeckt, die ebenfalls für eine einstige Vulkanformation sprachen.
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Anhand neuer Infrarot- und Mikrowellen-Daten der chinesischen Mondorbiter „Chang’e 1“ und „Chang’e 2“ stießen Siegler, Kollegen und Kolleginnen auch auf eine geologische Wärmeanomalie vor Ort, innerhalb derer die Mondkruste um etwa neun Grad Celsius wärmer ist als die durchschnittliche Umgebung. Für diesen Umstand gibt es laut den Forschenden keine andere Erklärung, als dass „es irgendwo in der tieferen Mondkruste eine Quelle zusätzlicher Wärme geben muss“, so Siegler.
Da der Mond eigentlich als schon lange geologisch inaktiv gilt und auch der vermutete Compton-Belkovich-Vulkankomplex wahrscheinlich zuletzt vor rund 3,5 Milliarden Jahren aktiv war, könne die aktuell gemessene Wärmeanomalie jedoch nicht mit noch immer heißer Magma erklärt werden. Einhergehend mit den Thorium-Werten an der Oberfläche handelt es sich stattdessen vermutlich um radioaktive Zerfallsprozesse im Tiefengestein.
Anhand der geologischen Modelle schließen die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen auf ein 53 Kilometer durchmessendes Granitvorkommen in etwa 7,5 Kilometern unter der einstigen Vulkanregion, das bis in eine Tiefe von 30 Kilometern hinabreicht. Auf der Erde werden derartige Ansammlungen als granitische Batholithe bezeichnet. Hierbei handelt es sich um einen bereits vollständig abgekühlten und auskristallisierten Magmakörper, der einst durch das wiederholte Einströmen von geschmolzenem Gestein in eine entsprechend große Magmakammer entstanden ist – ein Prozess, bei dem die zuvor bereits eingelagerten Gesteine immer wieder aufschmolzen, erkalteten und so nach und nach zu radioaktiv angereichertem Granit wurden.
Sollte sich das nun vorgestellte Modell bestätigen, wäre die Anomalie der erste Hinweis für außerirdischen granitbildenden Vulkanismus. Anhand der Dimension des Batholiths sehen die Forschenden Hinweise für ein granitisches System, das ähnlich dem der Erde war und wie es bislang eigentlich für unmöglich gehalten wurde. Laut Siegler liefert die Entdeckung auch Hinweise auf die Entstehung der frühen Mondkruste: „Wenn es kein Wasser gibt, so braucht es extreme Situationen, um Granit entstehen zu lassen. Hier haben wir nun ein solches System ohne Wasser und auch ohne Plattentektonik – aber wir haben Granit. Gab es also Wasser auf dem Mond – zumindest an diesem Ort, oder war es hier nur besonders heiß?“
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Recherchequelle: Southern Methodist University
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