Tief im Inneren ist der Mond ein alter Softie. Im Vergleich von Computermodellen mit Daten von Mondsonden argumentieren Wissenschaftler in China und Japan, dass eine Gesteinsschicht in der Nähe des Mondkerns besonders weich und möglicherweise teilweise geschmolzen ist und die Erde höchstwahrscheinlich die Ursache ist.
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Unsere beste Theorie über den Ursprung des Mondes besagt, dass ein Babyplanet von der Größe des Mars vor etwa 4, 4 Milliarden Jahren auf die Erde geschlagen ist. Trümmer von diesem planetarischen Zusammenprall schlossen sich zusammen, um den Mond zu formen. Während sich die Erde zum Teil noch durch Restwärme aus ihren magmakugelförmigen Ursprüngen erwärmt, sollte sich der viel kleinere Mond ziemlich schnell abgekühlt haben und bis in den Kern hinein zu einer kalten, harten Kugel werden.
Aber seit den Tagen des Apollo-Programms haben Sonden im Inneren des Mondes Hinweise darauf geliefert, dass es ihm gelungen ist, länger warm und weich zu bleiben, als es hätte möglich sein sollen. Einige Aufzeichnungen von Ereignissen, die als „Mondbeben“ bezeichnet wurden, deuteten darauf hin, dass sich seismische Wellen irgendwo im Inneren des Mondes durch eine Schicht geschmolzenen Gesteins bewegten. Andere Mondbebenaufnahmen zeigten diese geschmolzene Schicht jedoch nicht, was ein wenig rätselhaft war. Das Problem ist, dass es für Wissenschaftler schon schwer genug ist, zu entschlüsseln, was sich tief in der Erde abspielt, geschweige denn in den Tiefen des fernen Mondes. Daher mussten Wissenschaftler mit allen Werkzeugen arbeiten, die sie bekommen konnten, einschließlich der seismischen Rekorder aus der Apollo-Zeit.
„Diese Experimente waren nicht für die Untersuchung des tiefen Innenraums optimiert, und die Forscher loben dies ebenso wie das Herausfinden von Informationen zur Tiefenstruktur“, sagt Maria Zuber, Geophysikerin und Mondexpertin am Massachusetts Institute of Technology nicht in der neuesten Veröffentlichung beteiligt.
Weitere Anzeichen für die Erwärmung des Mondmantels sind umfangreiche Experimente, bei denen der Mond mit einem Laser beschossen wird, um festzustellen, wie lange es dauert, bis das Licht von den dort während der Mondmissionen platzierten Reflektoren reflektiert wird. Diese Technik ermöglicht es Wissenschaftlern, Theorien über die innere Struktur des Mondes zu entwickeln, indem subtile Änderungen seiner Form und Rotationsrate im Laufe der Zeit untersucht werden.
Bisher hat jedoch kein Modell des Mondinneren den verfügbaren Daten gut entsprochen. Daher haben Yuji Harada von der China University of Geosciences in Wuhan und seine Kollegen die Zahlen zusammengestellt und ein neues Modell entwickelt, das eine diskrete, matschige Region umfasst, in der der Mondmantel auf den Kern trifft. Das Team beschreibt die Ergebnisse in einem Juli-Artikel in der Zeitschrift Nature Geoscience .
Die Vorstellung eines Künstlers von der inneren Struktur des Mondes. (Nationale Sternwarte von Japan) "Was sie zeigen, ist, dass ihr Modell die Daten erklären kann, wenn eine geschmolzene Schicht über der Kern-Mantel-Grenze existiert und wenn sie eine niedrige Viskosität hat", sagt Zuber. Sie weist darauf hin, dass der größte Teil des Gesteins in dieser weichen Schicht, basierend auf den Viskositätsschätzungen des Teams, kein flüssiges Magma ist, wie das Material, das aus den Vulkanen der Erde sickert. "Während die Autoren diesen Wert als" niedrig "bezeichnen, ist er geologisch gesehen um 18 Größenordnungen steifer als Wasser", sagt sie.
Harada und seine Kollegen vermuten, dass das Drücken und Ziehen der Schwerkraft unseres Planeten den tiefsten Teil des Mantels wie einen Klumpen aus steifem Kitt knetet und Wärme erzeugt, die den Kern isoliert und ihn auch noch toastet. „Die niedrigviskose Schicht spielt eine Rolle als Decke für die Kühlung des Kerns“, schreibt das Team in seinem Papier.
Die Ergebnisse helfen uns nicht nur, einen Blick in den modernen Mond zu werfen, sondern sie sollten es Wissenschaftlern ermöglichen, die Mondentwicklung seit ihrer Geburt zu verfolgen und besser zu verstehen, wie die Erde ihren Partner im Laufe der Zeit beeinflusst hat.
Und laut Zuber belegen die Forschungen sogar, dass die Mondkugel mit mehr Wasser gesättigt ist als gedacht. "Es ist ein kleines Rätsel, wie der Mond so lange so tief warm geblieben ist", sagt Zuber. Das Vorhandensein von Wasser - in Form von Mineralien - würde den Schmelzpunkt von Mondgesteinen senken und das Zentrum weich halten.
