Schatten sind seit jeher als hervorragende Verstecke bekannt. Sie können sogar unerwartete Dinge vor der Erde verbergen. Laut einer neuen NASA-Studie könnte es Wasser geben, das sich auf dem Mond von Schatten zu Schatten bewegt – sogar bei Tageslicht.
Wissenschaftler haben längst akzeptiert, dass es auf dem Mond Wasser gibt – vor allem in den permanent beschatteten Kratern an den Polen, was ein Grund dafür ist, dass sie kürzlich finanziert eine „Hopper“-Mission, um Nachforschungen anzustellen. Aber es gibt Teile des Mondes, die manchmal der Sonne ausgesetzt sind und manchmal im Schatten liegen. Zuvor dachten Wissenschaftler, es wäre schwierig für Wassereis in diesen Umgebungen zu existieren, aber es stellte sich heraus, dass sie sich möglicherweise geirrt haben.
UT-Video, in dem ein Teil der Mondumgebung diskutiert wird.
Daten von SOFIA , eines der Observatorien der NASA, das auf Verkehrsflugzeugen basiert, bestätigte, dass auf der dem Tageslicht ausgesetzten Mondoberfläche Wasser existiert. Aber Modelle schlugen vor, dass jegliches Wasser, das dort möglicherweise vorhanden war, von der Sonne verbrannt worden sein sollte. Die Daten enthielten einen kritischen Hinweis, der dann zu einer Hypothese führte, die zwei weitere Faktoren in der Mondumgebung nutzt.
Dieser kritische Hinweis war, dass die von SOFIA gemessene Wassermenge am Mond-„Morgen“ abnimmt und dann am Mond-„Nachmittag“ zunimmt. Wenn es einfach weggebrannt würde, wäre die Menge im Laufe der Zeit stetig zurückgegangen. Es schloss auch aus, dass das Wasser durch einen früheren Meteoriteneinschlag in Felsformationen eingeschlossen wurde. Eine Erklärung, die zu den Daten passt, ist jedoch, dass das Wasser im Laufe eines Mondtages zu verschiedenen Teilen des Mondes wandert. Um herauszufinden, ob dies möglich ist, haben Wissenschaftler des Labor für Strahlantrieb begann, die Umweltbedingungen des Mondes zu untersuchen.
Karte einiger Spuren von Wassereis auf dem Mond, hauptsächlich in schattigen Kratern.
Kredit – Shuai Li, University of Hawaii SOEST/ HIGP
Ein Schwerpunkt ihrer Studie waren die „gezackten“ Schatten, die über die Mondoberfläche lagen und sich mit dem Sonnenstand am Himmel bewegen. Diese Schatten werden hauptsächlich von Felsen oder Klippen und nicht von Kraterwänden gebildet und sind normalerweise nicht sehr groß. Während die Sonne diese Gebiete bestrahlt, erhöht sie ihre Temperatur dramatisch, in einigen Fällen bis zu 120° C. Nachdem die Sonne weitergezogen ist und ein Bereich wieder in den Schatten geworfen wird, kann die Temperatur bis auf -210 °C sinken. Die Wärme wird zwischen diesen beiden Bereichen nicht effektiv übertragen, obwohl sie sich buchstäblich berühren, da es wenig zu keine Atmosphäre, die die zum Temperaturausgleich notwendige Wärmeleitfähigkeit wie auf der Erde bietet.
Bei diesen kalten Temperaturen im Schatten sind sicherlich Wassereistaschen möglich, aber wie sieht es mit der Veränderung der Menge im Laufe eines Mondtages aus? Obwohl es nicht genug Atmosphäre gibt, um einen Wärmetransfer auf dem Mond durchzuführen, könnte es genug sein, um einen Hydrotransfer durchzuführen.
Grafik, die den neuen Mechanismus zeigt (rechts) und was Wissenschaftler zuvor das Wasser auf der Mondoberfläche gehalten haben könnten (links).
Kredit – NASA / JPL-Caltech
Obwohl der Mond allgemein als völlig luftleere Wüste wahrgenommen wird, hat er eine „Exosphäre“, die aus Spuren von Gasen besteht, die gravitativ an die Mondoberfläche gebunden werden, bevor sie von Sonnenwinden weggeblasen werden. Wassereis, das in schattige Bereiche gefroren ist, die dann der Sonne ausgesetzt sind, würde sich vermutlich als Dampf in diese Exosphäre mischen und in einen kälteren, schattenbedeckten Bereich übergehen und dann als Teil des Mondtageszyklus wieder gefrieren.
Das klingt in der Theorie alles gut, aber das ist bisher nur Theorie. Daher beschloss das JPL-Team, einen Sensor zu entwickeln, der dabei helfen könnte, Daten zu sammeln, um diese Theorie zu beweisen oder zu widerlegen. Bekannt als das Heterodyne OH Lunar Miniaturized Spectrometer ( HOLMS ), würde dieser winzige Sensor tatsächlich nach Hydroxyl suchen, das dem Wasser ähnlich ist, und kann wahrscheinlich Aufschluss darüber geben, wie viel Wasser sich in der Exosphäre befindet. Hydroxyl ist viel reaktiver als Wasser, was es zu einem leichteren Ziel für die Quantifizierung von Sensoren wie HOLMS macht.
Leider könnte die Zeit für den Einsatz solcher Sensoren knapp werden. Es werden bereits Anstrengungen unternommen, um einen dauerhaften und kommerziellen Betrieb auf dem Mond zu etablieren, und bei solchen Bemühungen besteht die Gefahr, dass der ansonsten unberührten Mondoberfläche künstlicher Wasserdampf oder andere Verunreinigungen hinzugefügt werden. Glücklicherweise sind die Sensoren bereits für den Einsatz auf einigen Mondlandern wie dem Autonomous Pop-Up Flat Folding Explorer Robot ( A-PUFFER ), das als Vorhut aller menschlichen Missionen zum Mond dienen könnte.
Bis ein solcher Sensor gestartet wird, bleiben uns jedoch nur Fernbeobachtungen und Theorien. Aber wenn man aus all dem eine Lektion lernen kann, dann ist es, sich von Schatten auf dem Mond fernzuhalten – es ist dort wirklich sehr, sehr kalt und man könnte auch auf etwas Eis ausrutschen.
Erfahren Sie mehr:
JPL – NASA-Studie hebt die Bedeutung von Oberflächenschatten im Mondwasser-Puzzle hervor
RAS – Auswirkungen der Oberflächenrauheit in Modellen der Wasserdesorption auf dem Mond
UC Boulder – Winzige Mondschatten können versteckte Eisvorräte beherbergen
SciTech Daily – Die NASA sagt, dass kalte Schatten auf der Mondoberfläche das Mondwasser-Mysterium erklären können
Leitbild:
Apollo-Ära Bild eines Astronauten auf dem Mond.
Kredit - NASA
