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Neue Isotopenanalysen von Mondgesteinen der Apollo-Ära zeigen, dass das darin eingeschlossene Wasser wahrscheinlich von unserem Planeten stammt. Bild über Wikimedia Commons / Gregory H. Revera
Nach jahrzehntelangen Spekulationen wurden im September 2009 erstmals Anzeichen von Wasser auf der Mondoberfläche entdeckt. Chandrayaan-1, eine von der indischen Weltraumbehörde ins Leben gerufene Mondsonde, hatte eine detaillierte Karte der Mineralien erstellt, die die Mondoberfläche ausmachen, und Analysten stellten fest, dass die Eigenschaften von Mondgesteinen an mehreren Stellen darauf hindeuteten, dass sie 600 Millionen Metriken trugen Tonnen Wasser.
In den letzten Jahren haben wir weitere Anzeichen von Wasser auf der Oberfläche und im Inneren des Mondes gesehen, das in den Poren von Felsen eingeschlossen und vielleicht sogar in Eisplatten gefroren ist. All dies hat Enthusiasten der Weltraumforschung aufgeregt, da das Vorhandensein von gefrorenem Wasser eines Tages eine dauerhafte menschliche Besiedlung des Mondes viel einfacher machen könnte.
Für die Planetenforscher stellt sich jedoch die knifflige Frage: Wie ist Wasser überhaupt auf den Mond gekommen?
Eine heute in Science veröffentlichte neue Veröffentlichung legt nahe, dass das Wasser des Mondes, so unwahrscheinlich es scheint, aus derselben Quelle stammt wie das Wasser, das beim Öffnen eines Hahns aus dem Wasserhahn austritt. So wie viele Wissenschaftler glauben, dass die gesamte Wasserversorgung der Erde ursprünglich über wasserführende Meteoriten aus dem Asteroidengürtel vor Milliarden von Jahren geliefert wurde, deutet eine neue Analyse von Mondvulkangesteinen, die während der Apollo-Missionen zurückgebracht wurden, darauf hin, dass das Wasser des Mondes seine Wurzeln hat in diesen gleichen Meteoriten. Aber es gibt eine Wendung: Bevor es den Mond erreichte, war dieses Mondwasser das erste auf der Erde.
Eine Nahaufnahme einer Schmelzeinbeziehung innerhalb der Mondfelsen. Diese Einschlüsse enthüllen Hinweise auf den im Mond eingeschlossenen Wassergehalt. Bild über John Armstrong, Geophysical Laboratory, Carnegie Institution of Washington
Das Forschungsteam unter der Leitung von Alberto Saal von der Brown University analysierte die Isotopenzusammensetzung von Wasserstoff, der in Wasser in winzigen Blasen aus vulkanischem Glas (unterkühlte Lava) gefunden wurde, sowie Schmelzeinschlüsse (Tropfen aus geschmolzenem Material, die in langsam abkühlendem Magma eingeschlossen waren, das sich später verfestigte). in den Apollo-Ära Felsen, wie im Bild oben gezeigt. Insbesondere untersuchten sie das Verhältnis von Deuteriumisotopen („schwere“ Wasserstoffatome, die ein zusätzliches Neutron enthalten) zu normalen Wasserstoffatomen.
Bisher haben Wissenschaftler herausgefunden, dass sich dieses Verhältnis im Wasser ändert, je nachdem, wo im Sonnensystem sich die Wassermoleküle ursprünglich gebildet haben, da Wasser, das näher an der Sonne entstanden ist, weniger Deuterium aufweist als weiter entfernt gebildetes Wasser. Es wurde festgestellt, dass das im Mondglas und in den Schmelzeinschlüssen eingeschlossene Wasser Deuteriumspiegel aufweist, die denen einer Klasse von Meteoriten, den kohlenstoffhaltigen Chondriten, ähneln, von denen Wissenschaftler glauben, dass sie die unverändertsten Überreste des Nebels sind, aus dem sich das Sonnensystem gebildet hat. Auf die Erde fallende kohlenstoffhaltige Chondriten stammen aus dem Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter.
Höhere Deuteriumwerte lassen vermuten, dass Wasser zum ersten Mal von Kometen auf den Mond gebracht wurde - wie viele Wissenschaftler vermuteten -, da Kometen größtenteils aus dem Kuipergürtel und der Oort-Wolke stammen, abgelegenen Regionen weit hinter Neptun, in denen Deuterium in größeren Mengen vorhanden ist. Wenn das Wasser in diesen Proben jedoch das Mondwasser als Ganzes darstellt, deuten die Ergebnisse darauf hin, dass das Wasser aus einer viel näheren Quelle stammt - tatsächlich aus derselben Quelle wie das Wasser auf der Erde.
Die einfachste Erklärung für diese Ähnlichkeit wäre ein Szenario, in dem, als eine massive Kollision zwischen einer jungen Erde und einem marsgroßen Protoplaneten vor etwa 4, 5 Milliarden Jahren den Mond formte, ein Teil des flüssigen Wassers auf unserem Planeten irgendwie erhalten blieb Verdampfung und übertragen zusammen mit dem festen Material, das der Mond werden würde.
Unser derzeitiges Verständnis von massiven Einflüssen lässt diese Möglichkeit jedoch nicht zu: Die von uns angenommene Wärme, die durch eine solch enorme Kollision erzeugt würde, würde theoretisch das gesamte Mondwasser verdampfen und gasförmig in den Weltraum befördern. Es gibt jedoch einige andere Szenarien, die erklären könnten, wie Wasser in anderen Formen von unserer Proto-Erde auf den Mond übertragen wurde.
Eine Möglichkeit, so spekulieren die Forscher, besteht darin, dass der frühe Mond in dem Moment, in dem er sich bildete, ein Stückchen der Hochtemperaturatmosphäre der Erde entlehnt hat, sodass jedes Wasser, das in der chemischen Zusammensetzung der vor dem Aufprall auf die Erde auftreffenden Gesteine eingeschlossen war, zusammen mit dem Gestein verdampft wäre in diese gemeinsame Atmosphäre nach dem Aufprall; Dieser Dampf wäre dann zu einem festen Mondklumpen verschmolzen und hätte das Wasser in die chemische Zusammensetzung des Mondmaterials eingebunden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass der felsige Teil der Erde abgestoßen wurde, um den Mond zu formen, wobei die Wassermoleküle in seiner chemischen Zusammensetzung eingeschlossen blieben und später als Folge der radioaktiven Erwärmung im Inneren des Mondes freigesetzt wurden.
Die jüngsten Mondmissionen lassen darauf schließen, dass Mondgesteine - nicht nur Krater an den Polen - in der Tat erhebliche Mengen Wasser enthalten, und diese neue Analyse legt nahe, dass Wasser ursprünglich von der Erde stammte. Die Ergebnisse werden die Wissenschaftler daher dazu zwingen, Modelle zu überdenken, wie sich der Mond gebildet haben könnte, da er offensichtlich nicht vollständig austrocknet.
