Bei all den jüngsten Nachrichten über Wasser auf dem Mond könnte ein heute in der Zeitschrift Science veröffentlichtes neues Papier eine Überraschung bieten - oder uns zu früheren Annahmen über den Mond zurückbringen. Eine neue Analyse von elf Mondproben aus den Apollo-Missionen von Zachary Sharp von der University of New Mexico und seinen Kollegen zeigt, dass das Innere des Mondes bei seiner Entstehung im Wesentlichen trocken war. Während die jüngsten Erkenntnisse über allgegenwärtiges Wasser und Hydroxyl an der Oberfläche sowie Wassereis in den Mondpolen durch diese neue Erkenntnis nicht in Frage gestellt werden, bestreitet es - etwas - zwei andere neuere Arbeiten, die ein feuchteres Mondinnere vorschlugen als bisher angenommen. "Die jüngsten LCROSS-Ergebnisse betrafen Wasser auf der Mondoberfläche aufgrund von Kometeneinschlägen, und das Eis stammt von den Kometen selbst", sagte Sharp gegenüber dem Space Magazine. "Wir sprechen über Wasser, das vor 4,5 Milliarden Jahren im geschmolzenen frühen Mond vorhanden war."
Die akzeptierte Theorie, wie sich der Mond gebildet hat, ist, dass ein marsgroßer Körper in unsere frühe Erde eingeschlagen ist und eine große Trümmerscheibe erzeugt hat, die sich letztendlich zum Mond formen würde.
Obwohl Planetenforscher immer noch Modelle der Mondbildung verfeinern, gibt es viel, was auf einen trockenen Mond hindeutet. Jegliches Wasser wäre durch die hohen Temperaturen, die durch den darauf folgenden Aufprall und die Katastrophe erzeugt wurden, verdampft worden, und Dampf wäre in den Weltraum entweicht. Die Annahme ist, dass der einzige Weg, auf dem sich Wasser im Inneren des Mondes befinden könnte, wenn der Impaktor besonders wasserreich ist und der Mond sich schnell verfestigt, was als unwahrscheinlich angesehen wird.
Anfang dieses Jahres veröffentlichten Francis McCubbin und sein Team von der Carnegie Institution for Science ihre Ergebnisse einer überraschend hohen Häufigkeit von Wassermolekülen - bis zu mehreren tausend ppm -, die an Phosphatmineralien in vulkanischen Mondgesteinen gebunden sind, die sich gebildet hätten weit unter der Mondoberfläche und mehrere Milliarden Jahre alt.
Darüber hinaus stellten Alberto Saal von der Brown University und Kollegen im Jahr 2008 eine etwas geringere Wassermenge im Mondmantel fest, die jedoch deutlich höher war als die vorherige Schätzung von 1 Teil pro Milliarde.
Diese beiden Ergebnisse haben Mondwissenschaftler dazu veranlasst, mögliche alternative Erklärungen für die Mondbildung zu finden, um das gesamte Wasser zu erklären.
Jetzt untersuchten Sharp und sein Team eine Vielzahl von Mondbasalten und maßen die Zusammensetzung von Chlorisotopen. Mithilfe der Gasquellen-Massenspektrometrie fanden sie eine Vielzahl von Chlorisotopen in den Proben, die 25-mal größer sind als die in Gesteinen und Mineralien der Erde und von Meteoriten.
Chlor ist sehr hydrophil oder wird von Wasser angezogen und ist ein äußerst empfindlicher Indikator für den Wasserstoffgehalt. Sharp und sein Team sagen, dass die Fraktionierung von Chlor in so viele verschiedene Isotope auf dem Mond niemals stattgefunden hätte, wenn Mondgesteine einen anfänglichen Wasserstoffgehalt in der Nähe von terrestrischen Gesteinen gehabt hätten. Aus diesem Grund sagen Sharp und seine Kollegen, dass ihre Ergebnisse auf ein sehr trockenes Inneres des Mondes hindeuten.
Sharp schlägt vor, dass Saals und McCubbins Berechnungen des hohen Wasserstoffgehalts in einigen Mondproben nicht typisch sind, und möglicherweise sind diese Proben das Produkt bestimmter magmatischer Prozesse, die zu ihrer "extrem flüchtigen Anreicherung" führten. Sie repräsentieren jedoch nicht die hohen und variablen Isotopenchlorwerte, die in der Mehrzahl der Mondgesteine angegeben sind, sagte Sharp.
Dennoch könnte es einen Kompromiss zwischen den unterschiedlichen Ergebnissen geben. "Es gibt Unsicherheiten, die man bei dieser Art von Studie berücksichtigen muss", sagte Sharp gegenüber dem Space Magazine. "Wenn wir die niedrigen Schätzungen der Arbeiten von Saal und McCubbin berücksichtigen, unterscheiden sie sich nicht so sehr von unseren Ergebnissen."
Die noch so kleinen Diskrepanzen zeigen jedoch, dass wir aus begrenzten Stichproben möglicherweise keine Verallgemeinerungen über den gesamten Mond vornehmen können.
"Wir haben noch nicht nach Wasser in einer Vielzahl von Mondproben gesucht", sagte Jeff Taylor von der Universität von Hawaii, der an keiner der oben genannten Studien beteiligt war. „Es ist durchaus möglich, dass die anfängliche Differenzierung des Mondes und nachfolgende Prozesse wie das Umkippen des Mantels das Wasser des Mondes auf bestimmte Gebiete konzentrierten. Bis wir mehr Proben messen, einschließlich Proben von der Farside (dargestellt durch viele der Mondmeteoriten und schließlich durch Probenrückführungsmissionen), werden wir nicht sicher wissen, wie viel Wasser sich im Massenmond befindet. “
In Kombination zeigen alle neueren Studien der Mondoberfläche, dass es auf dem Mond wahrscheinlich eine komplexe Chemie gibt, die wir noch nicht verstanden haben.
"Mit anderen Worten", sagte Taylor, "wir brauchen mehr Arbeit!"
Quelle: Science News
Frühere Arbeiten:
Nominell wasserhaltiger Magmatismus auf dem Mond von Francis McCubbin et al., 2010.
Flüchtiger Gehalt an Mondvulkangläsern und das Vorhandensein von Wasser im Inneren des Mondes, Alberto Saal et al. Natur.
