”]
Drei verschiedene Raumschiffe haben bestätigt, dass sich Wasser auf dem Mond befindet. Zusätzlich kann es einen Wasserkreislauf geben, in dem die Moleküle über einen zweiwöchigen Zyklus, der der Länge eines Mondtages entspricht, abgebaut und neu formuliert werden. Dies sind keine Eisschilde oder gefrorenen Seen: Die Wassermengen an einem bestimmten Ort auf dem Mond sind nicht viel höher als in einer Wüste hier auf der Erde. Aber auf dem Mond ist mehr Wasser als ursprünglich angenommen.
Es wurde angenommen, dass der Mond seit der Rückkehr der Mondproben aus den Programmen Apollo und Luna extrem trocken ist. Viele Apollo-Proben enthalten Spuren von Wasser oder geringfügigen wasserhaltigen Mineralien. Diese wurden jedoch normalerweise auf terrestrische Kontamination zurückgeführt, da die meisten Kisten, mit denen die Mondgesteine zur Erde gebracht wurden, durchgesickert sind. Dies führte die Wissenschaftler zu der Annahme, dass die Spuren von Wasser, die sie fanden, aus der Erdluft stammten, die in die Behälter gelangt war. Es blieb die Annahme, dass sich außerhalb des möglichen Eises an den Mondpolen kein Wasser auf dem Mond befand.
Vierzig Jahre später stellte der Moon Mineralogy Mapper (M Cubed), ein Instrument an Bord des unglücklichen Raumfahrzeugs Chandrayaan-1, fest, dass Infrarotlicht in der Nähe der Mondpole bei Wellenlängen absorbiert wurde, die mit hydroxyl- und wasserführenden Materialien übereinstimmen.
M3 analysiert die Art und Weise, wie Sonnenlicht von der Mondoberfläche reflektiert wird, um zu verstehen, aus welchen Materialien der Mondboden besteht. Licht wird in verschiedenen Wellenlängen von verschiedenen Mineralien reflektiert, und insbesondere hat das Instrument Wellenlängen des reflektierten Lichts erfasst, die auf eine chemische Bindung zwischen Wasserstoff und Sauerstoff hinweisen würden. Angesichts des bekannten chemischen Symbols von Wasser, H2O, das zwei an ein Sauerstoffatom gebundene Wasserstoffatome darstellt, war diese Entdeckung für die Forscher von großem Interesse.
Das Instrument kann nur die obersten Schichten des Mondbodens sehen - vielleicht bis zu einigen Zentimetern unter der Oberfläche. Die Wissenschaftler suchten nach einer Signatur von Wasser in den Kratern in der Nähe der Pole, fanden jedoch Hinweise auf Wasser stattdessen auf den sonnenbeschienenen Teilen des Mondes. Dies war sicherlich unerwartet und das Wissenschaftsteam von M3 hat ihre Daten mehrere Monate lang überprüft und erneut überprüft.
Die Bestätigung kam von einem kürzlichen Vorbeiflug der neu gestalteten Deep Impact-Sonde auf dem Weg zum Rendezvous mit einem anderen Kometen im Jahr 2010. Im Juni 2009 zeigte das an Bord befindliche Spektrometer auch starke Beweise dafür, dass Wasser über der Mondoberfläche allgegenwärtig ist.
Jessica Sunshine und Kollegen von Deep Impact fanden auch das Vorhandensein von gebundenem Wasser oder Hydroxyl in Spuren über einen Großteil der Mondoberfläche. Ihre Ergebnisse legen nahe, dass die Bildung und Retention dieser Moleküle ein fortlaufender Prozess auf der Mondoberfläche ist - und dass Sonnenwind für ihre Bildung verantwortlich sein könnte.
Ein weiteres Raumschiff, das Cassini-Raumschiff auf dem Weg zum Saturn, flog 1999 ebenfalls vom Mond. Roger Clark, ein Spektroskopiker des US Geological Survey im M3-Team, analysierte erneut Archivdaten von Cassini, und diese Daten stimmten ebenfalls mit dem Ergebnis überein Dieses Wasser scheint auf der Mondoberfläche weit verbreitet zu sein.
Es gibt möglicherweise zwei Arten von Wasser auf dem Mond: exogenes Wasser aus äußeren Quellen wie Kometen, die auf die Mondoberfläche treffen, und endogenes Wasser aus dem Mond. Das M3-Forschungsteam, zu dem Larry Taylor von der University of Tennessee, Knoxville, gehört, vermutet, dass das Wasser, das sie auf der Mondoberfläche sehen, endogen ist.
Aber woher kam das Wasser?
Das Team von M3 glaubt, dass es vom Sonnenwind kommen könnte.
Während die Sonne eine Kernfusion durchläuft, emittiert sie ständig einen Strom von Teilchen, hauptsächlich Protonen, die positiv geladene Wasserstoffatome sind. Auf der Erde verhindern die Atmosphäre und der Magnetismus, dass wir von diesen Protonen bombardiert werden, aber dem Mond fehlt dieser Schutz, was bedeutet, dass die sauerstoffreichen Mineralien und Gläser auf der Oberfläche des Mondes ständig von Wasserstoff in Form von Protonen geschlagen werden, die sich bewegen Geschwindigkeiten von einem Drittel der Lichtgeschwindigkeit.
Wenn diese Protonen mit ausreichender Kraft auf die Mondoberfläche treffen, vermutet Taylor, brechen sie Sauerstoffbindungen in Bodenmaterialien auf, und wo freier Sauerstoff und Wasserstoff zusammen sind, besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass sich Spuren von Wasser bilden. Es wird angenommen, dass diese Spuren etwa einen Liter Wasser pro Tonne Boden betragen.
"Die Isotope des Sauerstoffs, die auf dem Mond existieren, sind die gleichen wie die, die auf der Erde existieren. Daher war es schwierig, wenn nicht unmöglich, den Unterschied zwischen Wasser vom Mond und Wasser von der Erde zu erkennen", sagte Taylor. "Da die frühen Bodenproben nur Spuren von Wasser enthielten, war es leicht, den Fehler zu machen, es der Kontamination zuzuschreiben."
Bildunterschrift: Schematische Darstellung des Stroms geladener Wasserstoffionen, der vom Sonnenwind von der Sonne getragen wird. Ein mögliches Szenario zur Erklärung der Hydratation der Mondoberfläche besteht darin, dass Wasserstoffionen tagsüber, wenn der Mond dem Sonnenwind ausgesetzt ist, Sauerstoff aus Mondmineralien freisetzen, um OH und H2O zu bilden, die dann schwach an der Oberfläche gehalten werden. Bei hohen Temperaturen (rot-gelb) werden mehr Moleküle freigesetzt als adsorbiert. Wenn die Temperatur abnimmt (grün-blau), sammeln sich OH und H2O an. Bild mit freundlicher Genehmigung der University of Maryland / F. Merlin / McREL
Quelle: Wissenschaft
