Seit über einem Jahrhundert sind auf der Mondoberfläche Faltenkämme zu sehen. Die Studien über diese interessanten Merkmale begannen bereits 1885 mit Teleskopaufnahmen und wurden über die Apollo-Ära hinaus mit Satelliten- und Landerbeobachtungen fortgesetzt. Wissenschaftler dachten, sie hätten sie verstanden, aber die neuesten Bilder der Lunar Reconnaissance Orbital Camera (LROC) deuten darauf hin, dass wir möglicherweise nicht die ganze Geschichte kennen.
Faltenkämme sind per Definition schmale, steile Kämme, die sich überwiegend in vulkanischen Regionen bilden. Es handelt sich um sehr komplexe Merkmale, die entweder gerade oder gebogen oder sogar geflochten und zickzackförmig sein können. Ihre Breite kann von weniger als 1 km bis über 20 km reichen. Und ihre Höhen reichen von wenigen Metern (sagen wir die Höhe eines durchschnittlichen Raums) bis zu 300 Metern (etwa der Höhe eines 100-stöckigen Hochhauses). Sie sind auch asymmetrisch, wobei eine Seite des Kamms höher ist als die andere. Oft sitzen diese Dinger auf einem sanften Wellengang in der Landschaft. Solche Merkmale wurden auf einer Reihe von Planeten im gesamten Sonnensystem gefunden, darunter Mond, Mars, Merkur und Venus.
Faltenkämme, wie dieser im nördlichen Teil des Mare Imbrium, wurden bereits in den 1880er Jahren mit Teleskopbeobachtungen untersucht. Daten aus der Apollo-Ära verfeinerten unser Verständnis dieser interessanten Merkmale. In jüngerer Zeit stellen Daten der Lunar Reconnaissance Orbiter Camera dieses Verständnis in Frage.
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Die frühesten Forscher der Mondfaltenkämme sahen sie durch Teleskope. Beim Betrachten des Terminators (der Linie zwischen der dunklen Seite und der beleuchteten Seite des Mondes) verursacht der Winkel der Sonne spektakuläre Schatten, die die Topographie hervorheben, wodurch diese ansonsten subtilen Merkmale sichtbar werden. Wissenschaftler des späten 19. Jahrhunderts glaubten, dass diese Faltenkämme, die hauptsächlich in den vulkanischen Mare-Regionen gefunden wurden, sich beim Schrumpfen des abkühlenden Magmas bildeten. Die gekühlte Kruste ganz oben auf diesem Magmakörper war jetzt zu groß, und es mussten sich Falten bilden, um den Unterschied auszugleichen. Dieser Vorgang wurde oft mit der faltigen Haut eines verschrumpelten Apfels oder der Haut an unseren Händen verglichen, wenn wir älter werden.
Zu Beginn des Weltraumzeitalters wurden umlaufende Satelliten eingeführt, die den Mond umkreisten und detailliertere Bilder sammelten, als es je zuvor möglich war. Daten aus den 1960er Jahren des Lunar Orbiter (LO)-Programms, dessen Mission darin bestand, den Mond in Vorbereitung auf die Apollo-Missionen zu fotografieren, zeigten viele weitere dieser Faltenkamm-Merkmale.
Einige Forscher waren der Meinung, dass die LO-Daten auf einen vulkanischen Ursprung für Faltenkämme hindeuteten. Sie sahen Lavaströme, die von den Faltenkämmen ausgingen und Einschlagskrater umschlossen. Sie schlugen vor, dass Lava entlang linearer Brüche an die Oberfläche floss, die Schwächezonen in der Mondkruste ausnutzten (vermutlich bildeten sich diese Schwächen, als Einschläge die Becken schufen, die die Mondstute bewohnen). Lava, die an die Oberfläche extrudiert wurde, bildete die Faltenrückenmerkmale, während Magma, das unter die Oberfläche eindrang, die regionale Schwellung bildete, auf der die Rippen sitzen.
Die Apollo-Missionen konnten jedoch mit dem Apollo Lunar Sounder Experiment (ALSE) Aufschluss über das Geschehen unter der Oberfläche geben. Daten, die über einem Faltenkamm im südöstlichen Teil von Mare Serenitatis gesammelt wurden, zeigten, dass es in diesem Bereich eine Art topographische Struktur unter den dünnen Mare-Schichten gab. Dies deutete darauf hin, dass Faltenkämme die Oberflächenausdrücke von Überschiebungsfehlern in der darunter liegenden Kruste waren. Diese Interpretation war reizvoll, weil sie erklärte, warum einige Faltenkämme außerhalb von Stutenbereichen zu finden sind.
Faltenkämme sind im Allgemeinen steile, asymmetrische Strukturen, die komplexe Flecht- oder Zickzackmuster aufweisen. Dieser Faltenrücken in der nördlichen Stute des Tsiolkovskiy-Kraters ist ganz anders. Beschrieben als „bauchig“ hat es eine sanft geschwungene, einheitliche Form. Es ist auch viel kleiner als die zuvor gesehenen Faltenkämme. Dieser ungewöhnliche Faltenkamm deutet darauf hin, dass wir die Bildung dieser Merkmale möglicherweise nicht so gut verstehen, wie wir dachten.
Bildnachweis: NASA/GSFC/Arizona State University
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Später verfeinerten Studien faltenartiger Merkmale auf der Erde unser Verständnis davon, wie sich diese Merkmale bilden. Man denkt nun, dass sich Faltenkämme durch tektonisches Einknicken der Stutenbereiche und ihrer Umgebung bilden. Wenn Mare-Laven auf der Mondoberfläche extrudiert werden, füllen sie die Einschlagsbecken in einer Reihe von Basaltschichten. Die ausgedünnte Kruste, die bei der Beckenformung zurückbleibt, kann das Gewicht der Stute nicht tragen, so dass die gesamte Struktur durchhängt. Die Mare-Schicht kann sich vom darunter liegenden Regolith (der „Boden“-Schicht, die zwischen der Entstehung des Beckens und der Extrusion der ersten Mare-Laven entstanden ist) abkoppeln und in Richtung des durchhängenden Zentrums rutschen. Dabei bündelt es sich an Stellen, an denen die Entkopplung nicht vollständig ist. Dies führt zu einer Reihe von Überschiebungsfehlern an der Basis der Stutenschicht, die sich als Faltenkämme an der Oberfläche zeigen. Dieser Entkopplungsprozess ist bei dünneren Stutenschichten ausgeprägter, was erklärt, warum wir oft Faltenkämme an den Rändern einer Stute sehen.
Jüngste Erkenntnisse der Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC) könnten dieses aktuelle Verständnis der Faltenkammbildung in Frage stellen. LROC-Bilder der Stute im Tsiolkovskiy-Krater haben Faltenkämme identifiziert, die sich erheblich von den zuvor gesehenen unterscheiden. Zum einen haben diese Faltenkämme kein asymmetrisches Profil, sondern eine gleichmäßig gewölbte Form. Außerdem sind sie mit einer Breite von weniger als 100 Metern viel kleiner, im Gegensatz zu den 1-20 km breiten anderen Faltenkämmen.
Es bleibt abzuwarten, ob diese neuen Faltenkämme unser Verständnis der Entstehung dieser rätselhaften Merkmale erneut verändern werden. Die Entdeckung dieser besonderen Grate ist so neu, dass noch nichts darüber veröffentlicht wurde! Vielleicht helfen uns dieses und ähnliche Bilder dabei, mehr über diese rätselhaften Merkmale zu erfahren und Fragen zu beantworten wie: Stellt dieser neue Faltenkamm die Anfänge ihres Entstehungsprozesses dar und dass alle diese Kanten so klein und symmetrisch begannen? Oder vielleicht werden wir feststellen, dass es sich um Extrusionen von besonders zähflüssiger Lava handelt, die entlang einer linearen Verwerfung kaum über die Oberfläche ragen.
Wissenschaftler planen, dieses Gebiet für die weitere Datenerfassung anzuvisieren, da nur mehr Daten von LRO und weitere Forschung dazu beitragen werden, die Geheimnisse des faltigen Mondes zu lösen.
