Auf dem Mond gibt es eigentlich keine Luft. Dennoch deuten neue Forschungen darauf hin, dass es auf dem natürlichen Satelliten der Erde Hämatit gibt. Eine Form von Rost, die normalerweise sowohl Sauerstoff als auch Wasser benötigt. Wissenschaftler stehen vor einem Rätsel - und suchen nach einer Erklärung.
Es ist bereits lange bekannt, dass es auf dem Mars Rost gibt. Eisen auf dessen Oberfläche, in Verbindung mit Wasser und Sauerstoff, sorgt für die rötliche Färbung des Planeten. Allerdings waren Wissenschaftler überrascht, als sie auch auf dem Mond Rost gefunden haben. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Forscher im Fachmagazin "Science Advances".
Sie analysierten Daten der Raumsonde Chandrayaan-1 aus dem Jahr 2008. Der Orbiter hatte bereits die Existenz von Wassereis und einer Vielzahl von Mineralien auf der Oberfläche des Mondes nachgewiesen. Damals stellten die Forscher fest, dass die Pole des Mondes eine ganz andere Zusammensetzung haben als der Rest.
Mond ist für Rost eine furchtbare Umgebung
Shuai Li, Hauptautor der Studie und Wissenschaftler an der University of Hawaii, war davon so fasziniert, dass er in den vergangenen Jahren diese Polarspektren weiter beobachtet hat. Die Mondoberfläche ist zwar mit eisenhaltigen Gesteinen übersät. Dennoch war er überrascht, eine spektrale Signatur zu finden, die mit dem Mineral Hämatit übereinstimmt.
Hämatit ist eine Form von Eisenoxid - oder Rost. Es entsteht, wenn Eisen Sauerstoff und Wasser ausgesetzt wird. Der Mond sollte eigentlich beides nicht haben. Dazu kommt noch, dass der Sonnenwind unsere Erde und den Mond mit Wasserstoff bombardiert. Der Sonnenwind ist ein Strom geladener Teilchen, die aus der Sonne strömen.
Wasserstoff erschwert allerdings die Entstehung von Hämatit. Die Erde ist durch ihr Magnetfeld davor geschützt, der Mond hingegen nicht. "Es ist sehr verwirrend", sagt Li. "Für die Bildung von Hämatit ist der Mond eine furchtbare Umgebung."
So gelangt Sauerstoff auf den Mond
Aber wie ist es dann möglich? Die Forscher versuchen in der Studie, dem Rätsel auf den Grund zu gehen. Der Mond hat zwar keine Atmosphäre, dennoch finden sich dort Spuren von Sauerstoff. Woher diese stammen? Von unserer Erde. Ihr Magnetfeld zieht wie ein Windsack hinter ihr her. Auf diesem hinteren Magnetschweif kann Sauerstoff der oberen Erdatmosphäre bis zum Mond gelangen.
Diese Theorie stimmt mit den Daten der Raumsonde überein. Demnach gibt es auf der erdnahen Seite des Mondes mehr Hämatit als auf der anderen. Außerdem entfernt sich der Mond seit Millionen Jahren von der Erde. Die Forscher halten es deswegen für möglich, dass, als die Distanz zwischen den beiden vor langer Zeit noch geringer war, mehr Sauerstoff zum Mond gelangen konnte.
Allerdings wäre da noch das Problem mit dem Wasserstoff. Und auch hier scheint der Magnetschweif der Erde die Lösung zu sein: Während bestimmter Mondphasen blockt er über 99 Prozent des Sonnenwinds ab. In dieser Zeit kann sich Rost bilden.
Das letzte Puzzleteil: Wasser auf dem Mond
Jetzt fehlt nur noch das letzte Teil des Puzzles: Wasser. Der Großteil des Mondes ist trocken. In beschatteten Mondkratern kann sich allerdings Wassereis bilden. Aber auch nur auf der Seite, die von der Erde abgewandt und vom Hämatit weit entfernt ist.
Deswegen konzentrieren sich die Wissenschaftler auf Wassermoleküle, die in der Mondoberfläche gefunden wurden. Sich schnell bewegende Staubpartikel, die regelmäßig den Mond bombardieren, könnten die Wassermoleküle freisetzen. Die Staubpartikel könnten diese sogar selbst transportieren. Es wäre möglich, dass sich die Wassermoleküle dann im Boden mit Eisen vermischen.
Außerdem könnte Hitze, die beim Aufprall der Staubpartikel entsteht, die Oxidationsrate erhöhen. In genau dem richtigen Moment - wenn der Mond vor dem Sonnenwind geschützt und Sauerstoff vorhanden ist - könnte sich den Wissenschaftlern zufolge tatsächlich Rost bilden.
Mithilfe der Daten des Orbiters wollen die Forscher nun genauer untersuchen, wie sich das Wasser und das Gestein gegenseitig beeinflussen. Dadurch könnte auch ein anderes Rätsel gelöst werden: Warum sich an der von der Erde abgewandten Mondseite ebenfalls Hämatite bilden, obwohl der Sauerstoff der Erde diese nicht erreichen sollte.
Verwendete Quellen:
- Nasa: "The Moon Is Rusting, and Researchers Want to Know Why"
- University of Hawai’i: "Has Earth’s oxygen rusted the Moon for billions of years?"
- Science Advances: "Widespread hematite at high latitudes of the Moon"
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