Im Laufe der letzten Jahrzehnte hat unsere fortlaufende Erkundung des Sonnensystems einige überraschende Entdeckungen gemacht. Obwohl wir zum Beispiel noch kein Leben außerhalb unseres Planeten gefunden haben, haben wir entdeckt, dass die für das Leben notwendigen Elemente (dh organische Moleküle, flüchtige Elemente und Wasser) viel reichlicher vorhanden sind als bisher angenommen. In den 1960er Jahren wurde die Theorie aufgestellt, dass Wassereis auf dem Mond existieren könnte; und im nächsten Jahrzehnt bestätigten Probenrückführungsmissionen und -sonden dies.
Seitdem wurde viel mehr Wasser entdeckt, was in der wissenschaftlichen Gemeinschaft zu einer Debatte über die Herkunft des Wassers geführt hat. War es das Ergebnis einer in-situ-Produktion oder wurde es von wasserführenden Kometen, Asteroiden und Meteoriten an die Oberfläche befördert? Laut einer kürzlich von einem Team von Wissenschaftlern aus Großbritannien, den USA und Frankreich erstellten Studie scheint der Großteil des Mondwassers von Meteoriten zu stammen, die vor Milliarden von Jahren Wasser zur Erde und zum Mond geliefert haben.
Für ihre Studie, die kürzlich in Naturkommunikation untersuchte das internationale Forschungsteam die Proben von Mondgestein und -boden, die von den Apollo-Missionen zurückgebracht wurden. Als diese Proben ursprünglich nach ihrer Rückkehr zur Erde untersucht wurden, ging man davon aus, dass die darin enthaltenen Spuren von Wasser auf eine Kontamination durch die Erdatmosphäre zurückzuführen waren, da die Behälter, in denen das Mondgestein nach Hause gebracht wurde, nicht luftdicht waren. Der Mond, so wurde allgemein angenommen, sei knochentrocken.
Die blauen Bereiche zeigen Orte am Südpol des Mondes, an denen wahrscheinlich Wassereis vorhanden ist. Bildnachweis: NASA/GSFC
Jedoch a 2008 Studie ergab, dass die Proben von vulkanischen Glasperlen Wassermoleküle (46 Teile pro Million) sowie verschiedene flüchtige Elemente (Chlor, Fluorid und Schwefel) enthielten, die nicht das Ergebnis einer Kontamination sein können. Es folgte der Einsatz der Mondaufklärer-Orbiter (LRO) und die Mondkrater-Beobachtungs- und Sensorsatellit (LCROSS) im Jahr 2009, die reichlich Wasser in der Umgebung des . entdeckten südliche Polarregion ,
Was jedoch an der Oberfläche entdeckt wurde, verblasste im Vergleich zu dem Wasser, das war darunter entdeckt . Hinweise auf Wasser im Innenraum wurden erstmals von der ISRO aufgedeckt Chandrayaan-1 Mondorbiter – der die NASA trug Mondmineralogie-Mapper (M3) und lieferte es an die Oberfläche. Die Analyse dieser und anderer Daten hat gezeigt, dass Wasser im Inneren des Mondes bis zu einer Million Mal häufiger vorkommt als an der Oberfläche.
Das Vorhandensein von so viel Wasser unter der Oberfläche hat die Frage aufgeworfen, woher das alles kommt? Während Wasser, das auf der Mondoberfläche im Mondregolith existiert, das Ergebnis von Wechselwirkung mit Sonnenwind , kann dies die reichlich vorhandenen Quellen tief unter der Erde nicht erklären. EIN vorheriges Studium schlug vor, dass es von der Erde kam, da die führende Theorie für die Entstehung des Mondes ist, dass ein großer Körper von der Größe des Mars vor etwa 4,5 Milliarden Jahren auf unseren entstehenden Planeten einschlug, und die resultierende Trümmer bildeten den Mond. Die Ähnlichkeit zwischen den Wasserisotopen auf beiden Körpern scheint diese Theorie zu stützen.
Nahinfrarotaufnahme der Mondoberfläche durch den Moon Mineralogy Mapper der NASA bei der Chandrayaan-1-Mission der indischen Weltraumforschungsorganisation. Bildnachweis: ISRO/NASA/JPL-Caltech/Brown Univ./USGS
Laut Dr. David A. Kring, einem Mitglied des Forschungsteams unter der Leitung von Jessica Barnes von der Open University, kann diese Erklärung jedoch nur etwa ein Viertel des Wassers im Inneren des Mondes erklären. Dies liegt offenbar daran, dass der größte Teil des Wassers die Prozesse der Mondbildung nicht überlebt hätte und das gleiche Verhältnis von Wasserstoffisotopen beibehalten würde.
Stattdessen untersuchten Kring und seine Kollegen die Möglichkeit, dass wasserführende Meteoriten nach der Mondbildung Wasser an beide (daher die ähnlichen Isotope) lieferten. Wie Dr. Kring Universe Today per E-Mail sagte:
„Für die aktuelle Studie wurden Analysen von Mondproben verwendet, die von den Apollo-Astronauten gesammelt wurden, da diese Proben die beste Messung des Wassers im Inneren des Mondes liefern. Wir haben diese Analysen mit Analysen von Meteoritenproben von Asteroiden und mit Raumfahrzeugen von Kometen verglichen.“
Durch den Vergleich der Verhältnisse von Wasserstoff zu Deuterium (auch bekannt als „schwerer Wasserstoff“) aus den Apollo-Proben und bekannten Kometen stellten sie fest, dass eine Kombination primitiver Meteoriten (kohlenstoffhaltiger Chondrit-Typ) für den Großteil des Wassers verantwortlich war, das in den Das Innere des Mondes heute. Darüber hinaus kamen sie zu dem Schluss, dass diese Kometentypen eine wichtige Rolle bei der Entstehung von Wasser im inneren Sonnensystem spielen.
Bilder des Lyman Alpha Mapping Project (LAMP) an Bord des Lunar Reconnaissance Orbiter der NASA zeigen Merkmale am Nord- und Südpol des Mondes sowie das Vorhandensein von Wasserfrost. Bildnachweis: NASA/SwRI
Wissenschaftler argumentieren seit einiger Zeit, dass der Wasserreichtum auf der Erde teilweise auf Einschläge von Kometen, transneptunischen Objekten oder wasserreichen Meteoriten zurückzuführen sein könnte. Auch hier beruhte dies darauf, dass das Verhältnis der Wasserstoffisotope (Deuterium und Protium) in Asteroiden wie 67P/Churyumov-Gerasimenko zeigte einen ähnlichen Prozentsatz an Verunreinigungen wie kohlenstoffreiche Chondrite, die in den Coeans der Erde gefunden wurden.
Aber wie viel Wasser der Erde geliefert wurde, wie viel einheimisch produziert wurde und ob der Mond mit seinem bereits vorhandenen Wasser gebildet wurde oder nicht, ist Gegenstand vieler wissenschaftlicher Debatten geblieben. Dank dieser neuesten Studie haben wir jetzt möglicherweise eine bessere Vorstellung davon, wie und wann Meteoriten Wasser an beide Körper geliefert haben, und erhalten so ein besseres Verständnis der Herkunft von Wasser im inneren Sonnensystem.
„Einige meteoritische Proben von Asteroiden enthalten bis zu 20 % Wasser“, sagte Kring. „Dieses Materialreservoir – das sind Asteroiden – liegt näher am Erde-Mond-System und war logischerweise immer eine gute Kandidatenquelle für das Wasser im Erde-Mond-System. Das zeigt die aktuelle Studie. Dieses Wasser wurde anscheinend vor 4,5 bis 4,3 Milliarden Jahren geliefert.'
Die Existenz von Wasser auf dem Mond war schon immer eine Quelle der Aufregung, insbesondere für diejenigen, die hoffen, eines Tages dort eine Mondbasis zu errichten. Wenn wir die Quelle dieses Wassers kennen, können wir auch mehr über die Geschichte des Sonnensystems und seine Entstehung erfahren. Es wird auch nützlich sein, wenn es an der Zeit ist, nach anderen Wasserquellen zu suchen, was immer ein Faktor sein wird, wenn man versucht, Außenposten und sogar Kolonien im gesamten Sonnensystem zu errichten.
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