Früher Vulkanismus und einstiges Magnetfeld erklären Wirbelmuster auf dem Mond
Berkeley (USA) – Schon lange stellen helle Wirbelmuster im sonst dunklen Mondboden Wissenschaftler vor ein Rätsel und sind gerade auch unter Hobbyastronomen als Beobachtungsziel sehr beliebt. Jetzt glauben US-Forscher die „Mond-Wirbel“ erklären zu können. Demnach künden diese vom einstigen Magnetfeld und früher vulkanischer Aktivität des Erdtrabanten.
Wie das Team um Professor Sonia Tikoo von der Rutgers University und Douglas J. Hemingway von der University of California in Berkeley aktuell im „Journal of Geophysical Research“ (DOI: 10.1029/2018JE005604) berichtet, war schon zuvor bekannt, dass die meisten Mond-Wirbel mit Orten konzentrierter magnetischer Felder übereinstimmen. Die Helligkeitsunterschiede könnten so durch die Abschirmung der Strahlung des Sonnenwindes durch genau diese lokalen Magnetfelder herrühren und hier die Mondoberfläche langsamer verwittern und damit dunkeln lassen, als jenseits der Felder.
„Was aber diese Magnetfelder und damit auch die Wirbelmuster erzeugt, war lange Zeit ein Rätsel. Um diese Frage zu beantworten, mussten wir herausfinden, welche geologischen Merkmale solche Magnetfelder erzeugen und warum diese derart stark sind.“
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Anhand der sichtbaren Ausformung der Wirbel und den messbaren Magnetfeldstärken, haben die Forscher um Tikoo mathematische Modelle „geologischer Magneten“ erstellt und dabei entdeckt, dass sich jeder Wirbel über einem magnetischen Objekt nur knapp unterhalb der Mondoberfläche befinden muss.
Das Ergebnis stimme mit dem Vorhandensein unterirdisch verborgener Lavarühren überein, berichten die Wissenschaftler weiter. Hierbei handelt es sich um Tunnel, die einst von flüssiger Lava während vulkanischer Ausbrüche in den Untergrund gegraben und wurden (…GreWi berichtete). Alternativ könnte es sich auch um sogenannte Lava-Deiche handeln, also um vertikal durch die Mondkruste verlaufende Schichten einstiger Lava.
Die Beobachtung stellte die Forscher dann zugleich aber auch vor die Frage, wie diese Strukturen selbst derart stark magnetisiert werden konnten? Die Antwort fanden die Autoren der Studie in einer für die Mondumgebung einzigartigen geologischen Reaktion während einstiger Monderuptionen vor rund drei Milliarden Jahren.
Copyright: NASA
Schon zuvor konnten Wissenschaftler in Experimenten zeigen, dass Mondgestein stark magnetisiert werden kann, wenn es innerhalb einer sauerstoff-freien Umgebung auf über 600 Grad Celsius erhitzt wird. Der Grund hierfür liegt in einem bestimmten Zusammenbruch der beinhalteten Mineralien bei hohen Temperaturen und die damit einhergehenden Ausscheidung von metallischem Eisen.
Immer dann, wenn sich ein starkes magnetisches Feld in der Nähe befindet, wird das so neuentstandene Eisen gemäß dieses Magnetfeldes magnetisiert. Dieser Vorgang ist von der Erde selbst normalerweise unbekannt, da hier der in der Luft beinhaltete Sauerstoff sich mit dem Eisen verbindet. Auch heute wäre dies auf dem Mond nicht mehr möglich, da der Erdtrabant kein globales Magnetfeld mehr besitzt, das das Eisen magnetisieren könnte.
Erst vor einem Jahr hatten Tikoo und ihrem Team nachweisen können, dass der Mond deutlich länger ein eigenes Magnetfeld besessen hatte, als bis dahin angenommen (…GreWi berichtete). Während dieser Zeit entstandene Lava-Röhren und -Deiche könnten – als die nach und nach abkühlten – stark magnetisiert worden sein.
„Bislang hatte noch niemand diese Reaktion bedacht und als Erklärung für die magnetischen Merkmale auf dem Mond in Betracht gezogen, obwohl es sich um das schlussendliche Puzzleteilchen dieses Rätsels handelt“, so Tikoo abschließend.
In einem nächsten Schritt erhoffen sich Tikoo und Kollegen, die Mondwirbel selbst direkt vor Ort untersuchen zu können und haben hierzu auch schon ein Komitee gegründet, dass der NASA eine Rover-Mission zu den Mond-Wirbeln vorschlagen soll.
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