Weltall: Ist die Erde für das Wasser auf dem Mond verantwortlich?

In einer aktuellen Studie beschäftigen sich Forscher:innen der University of Hawaii (UH) mit einer Hypothese zur Frage nach der Entstehung von Wasser auf dem Mond. Diese besagt, dass Prozesse im Magnetfeld der Erde maßgeblich dazu beigetragen haben können. Die Erkenntnisse könnten auch mehr Aufschluss zur Entstehung des Mondes geben.

Woher stammt das Wasser auf dem Mond?

Die Existenz von Wasser in den permanent abgeschatteten Regionen rund um die beiden Mondpole ist inzwischen bestätigt. Es stellt sich allerdings nicht nur die Frage, wie viel Wasser dort vorhanden ist, sondern auch, wie es dort hinkam.

Die aktuell vorherrschende These zur Entstehung des Erdtrabanten bietet hinsichtlich dieser Frage keine Erklärung. Laut ihr hat sich der Mond vor 4,5 Milliarden Jahren aus einem marsgroßen Objekt gebildet, also etwa 100 Milliarden Jahre nachdem die Erde entstanden ist. Geschehen sein soll dies durch eine Kollision des Objekts mit der Erde.

In der neuen Studie konzentrieren sich die Forscher:innen auf das Magnetfeld der Erde. Dieses wird durch den sich drehenden, flüssigen äußeren Kern des Planeten erzeugt und schirmt uns vor Sonnenstrahlungen und anderen Einflüssen aus dem Weltall ab.

Dieses Magnetfeld wird durch Sonnenwinde verzerrt und geformt, sodass sich auf der Nachtseite der Erde eine Art magnetischer „Schweif“ bildet, der aus zwei Teilen besteht: dem Plasmablatt und dem weiter außen liegenden Magnetschweif. Diese zwei Teile stehen im Mittelpunkt der Aufmerksamkeit der Forscher:innen, die Daten analysierten, die beim Durchgang des mondes durch den Magnetschweif der Erde gewonnen wurden.

Wasser auf dem Mond und das Magnetfeld der Erde

„Dies ist ein natürliches Labor, um die Entstehungsprozesse von Wasser auf der Mondoberfläche zu untersuchen. Wenn sich der Mond außerhalb des Magnetschweifs befindet, wird die Mondoberfläche mit Sonnenwind bombardiert. Innerhalb des Magnetschweifs gibt es fast keine Protonen des Sonnenwinds, und es wurde erwartet, dass die Wasserbildung auf nahezu Null zurückgeht„, so Hauptautor Dr. Shuai Li von der UH.

In der Studie analysierte das Team rund um Dr. Li Satellitendaten, die in den Jahren 2008 und 2009 von dem Moon Mineralogy Mapper (M3) der NASA gewonnen wurden, der sich an Bord der indischen Raumsonde Chandrayaan-1 befand.

Die Analyse deckte große Mengen Oberflächenwasser auf der erdnahen Mondseite auf. Das reichliche Vorkommen von Wasser auf der Mondoberfläche erklärten die Forscher:innen durch Elektronen, die von der Plasmaschicht des irdischen Magnetfelds ausgehen. Sie stellten Fest. dass die Wassermenge in den mittleren Breiten des Mondes beim Ein- und Austritt aus dem Magnetschweif zunimmt, sich hingegen kaum ändert, während der Mond das Zentrum des Schweifs quert.

Weitere Untersuchungen in kommenden Missionen

„Zu meiner Überraschung zeigten die Fernerkundungsbeobachtungen, dass die Wasserbildung im Erdmagnetschwanz fast identisch ist mit der Zeit, als der Mond außerhalb des Erdmagnetschwanzes lag. Dies deutet darauf hin, dass es im Magnetschweif zusätzliche Bildungsprozesse oder neue Wasserquellen geben könnte, die nicht direkt mit der Implantation von Sonnenwindprotonen zusammenhängen. Insbesondere die Bestrahlung durch hochenergetische Elektronen weist ähnliche Effekte auf wie die Sonnenwindprotonen„, erläutert Dr. Li.

Der Forscher setzt nun große Hoffnungen auf das Artemis-Programm der NASA und hofft, eines Tages an einer Mondmission mitarbeiten zu können, in deren Rahmen der Zusammenhang zwischen dem Magnetfeld der Erde und dem Oberflächenwasser des Mondes untersucht werden soll.

via University of Hawaii