Die Magnetosphäre der Erde könnte die Bildung von Wasser auf der Mondoberfläche fördern

Vor der Ära der Apollo-Expeditionen waren die Forscher davon überzeugt, dass der Mond eine trockene Wüste ist. Alles wegen der extremen Temperaturen auf seiner Oberfläche und der rauen Weltraumumgebung. Inzwischen hat sich jedoch vieles geändert und Wissenschaftler haben die Existenz von Wasser auf dem Mond bestätigt (NASA bestätigt das Vorhandensein von Wasser in den sonnigen Regionen des Mondes). Es findet sich in Form von Eis in den schattigen Polkratern, es ist in Sedimenten im Mondboden und in Gesteinen vulkanischen Ursprungs gebunden. Über die Menge und Herkunft des Wassers auf dem Mond herrscht jedoch noch Unklarheit.

Bild Quelle: Pixabay

Woher kommt das Wasser auf dem Mond?

Die populärste derzeitige Theorie besagt, dass positiv geladene Wasserstoffionen, angetrieben durch den Sonnenwind, die Mondoberfläche bombardieren und spontan mit sauerstoffhaltigen Mineralien im Regolith reagieren, um Hydroxylgruppen (OH-) zu bilden. Anschließend kann die Strahlung des Mikrometeoritenbeschusses die Hydroxylgruppen in Wasser (H2O) umwandeln. Eine neue internationale Studie deutet jedoch darauf hin, dass der Sonnenwind möglicherweise nicht die einzige Quelle von Ionen ist, die die Oberfläche unseres natürlichen Satelliten erreichen. Wissenschaftler zeigen, dass von der Erde stammende Partikel auch Wasser auf dem Mond "aussäen" können. Wenn man die Sache etwas breiter betrachtet, könnten Planeten eine Quelle für Wasser für ihre Satelliten sein. Wasser kommt im Weltraum viel häufiger vor, als Astronomen zunächst dachten. Es wurde auf der Oberfläche des Mars, auf den Monden des Jupiters, in den Ringen des Saturns, auf Kometen, Asteroiden und auf dem Pluto gefunden. Es wurde auch in Wolken weit außerhalb unseres Sonnensystems nachgewiesen. Bisher nahmen die Forscher an, dass während der Entstehung des Sonnensystems Wasser in diese Objekte eingedrungen ist. Jetzt gewinnen wir immer mehr Beweise dafür, dass das Wasser im Weltraum viel dynamischer ist.

Der Einfluss der Magnetosphäre der Erde

Der Sonnenwind bleibt weiterhin die wahrscheinliche Quelle für Wasser auf der Mondoberfläche. Aber von Wissenschaftlern entwickelte Computermodelle legen nahe, dass bis zur Hälfte des Wassers aus dieser Quelle während eines Vollmonds verdampfen sollte, wenn die Silberkugel unter dem Einfluss der Magnetosphäre der Erde steht. Überraschenderweise zeigte eine kürzlich durchgeführte Analyse von Hydroxyl-Karten der Mondoberfläche, die vom Instrument Moon Mineralogy Mapper auf dem Satelliten Chandrayaan-1 erstellt wurden, dass das Wasser auf der Mondoberfläche während der Zeit, in der es der Magnetosphäre der Erde ausgesetzt ist, nicht verschwindet. Bisher glaubten Wissenschaftler, dass das Magnetfeld der Erde den Sonnenwind davon abhält, den Mond zu erreichen, wodurch das Wasser schneller verdampft als es entsteht. Es stellt sich jedoch heraus, dass dies nicht der Fall ist.

Durch den Vergleich von Hydroxylkarten der Mondoberfläche vor, während und nach dem Durchgang durch die Magnetosphäre fanden die Forscher heraus, dass das Mondwasser durch Ionenströme aus der Magnetosphäre, auch bekannt als "Erdwind", aufgefüllt werden kann. Das Vorhandensein dieser von der Erde stammenden Ionen in der Nähe des Mondes wurde durch den Kaguya-Satelliten bestätigt, und die THEMIS-ARTEMIS-Satelliten bestimmten wiederum deren Eigenschaften.

Bei früheren Beobachtungen durch den Kaguya-Satelliten während des Vollmonds wurden hohe Konzentrationen von Sauerstoff-Isotopen festgestellt, die der Ozonschicht der Erde entkommen sind und sich im Mondboden abgelagert haben, zusammen mit einer Fülle von Wasserstoff-Ionen. Diese kombinierten Teilchenströme unterscheiden sich grundlegend von denen im Sonnenwind. Die Entdeckung legt nahe, dass die Magnetosphäre der Erde selbst eine "Wasserbrücke" bildet, die das Wasser auf dem Mond wieder auffüllen könnte.

Zukünftige Forschung

An der Studie war ein Team von Experten für Kosmochemie, Weltraumphysik und planetare Geologie beteiligt. Wie sich herausstellte, berücksichtigten die bisherigen Interpretationen der Wissenschaftler nicht den Einfluss von Ionen von der Erde und untersuchten nicht, wie sich das Wasser auf der Mondoberfläche mit der Zeit verändert. Die Analyse war besonders schwierig wegen der Seltenheit ähnlicher Beobachtungen und der Notwendigkeit, die gleichen Bedingungen auf der Mondoberfläche zu vergleichen. Zukünftige Untersuchungen des Sonnenwindes und der Planetenwinde könnten nach Ansicht der Wissenschaftler mehr über den Ursprung des Wassers in unserem Sonnensystem verraten. Für die neuen Forschungen werden jedoch Satelliten benötigt, die mit umfassenden Wasser-Kartierungsspektrometern und Partikelsensoren im Orbit und auf der Mondoberfläche ausgestattet sind.