Wissenschaftler sehen wispy Strudel des hellen Bodens auf dem Mond. Eine Computersimulation legt nahe, dass die Ursache möglicherweise Kollisionen durch uralte Kometen sind.
Neue Forschungsergebnisse legen nahe, dass Kometenkollisionen die Bildung von Mondwirbeln wie diesen bei Mare Marginis auf der anderen Seite des Mondes erklären könnten. Bild über NASA / Lunar Reconnaissance Orbiter
Forscher der Brown University gaben heute (2. Juni 2015) bekannt, dass sie neue Beweise dafür haben, dass mehrere Kometenkollisionen in den letzten 100 Millionen Jahren die wischigen hellen Regionen auf der Mondoberfläche erzeugt haben. Diese rätselhaften Eigenschaften sind Wissenschaftlern als bekannt Mondwirbel. Die Forscher verwendeten modernste Computermodelle, um die Dynamik von Kometeneinschlägen auf den Mondboden zu simulieren. Diese neue Arbeit legt nahe, dass Kometen Merkmale der mysteriösen Wirbel erklären können. Sie veröffentlichten ihre Arbeit in der Zeitschrift Ikarus.
Mondwirbel sind seit Jahren eine Quelle von Debatten unter Astronomen. In einigen Fällen erstrecken sich die Wirbel über Tausende von Kilometern über die Mondoberfläche. Sie zeichnen sich durch ein hohes Albedooder Reflexionsvermögen, und durch das Erscheinen wie relativ jung Regolithoder Mondschmutz. Ihre gewundene Form wird häufig durch Bereiche mit geringem Reflexionsvermögen hervorgehoben, die sich zwischen den hellen Wirbeln bewegen. Die meisten befinden sich auf der unsichtbaren Seite des Mondes, aber ein berühmter Wirbel namens Reiner Gamma kann von Teleskopen auf der nahen Seite des Mondes gesehen werden.
Peter Schultz, ein planetarischer Geowissenschaftler an der Brown University, sagte, Reiner Gamma sei sein Lieblingsobjekt, als er Amateurastronom war. Zusammen mit seiner ehemaligen Doktorandin Megan Bruck Syal hat er die Arbeit über Mondwirbel geschrieben. Er sagte:
Sie sehen einfach so aus, als hätte jemand die Oberfläche mit den Fingern bemalt.
Wir denken, dass dies ein ziemlich starker Fall ist, dass die Strudel Reste von Kometenkollisionen darstellen.
Kometenkollisionen waren eine mögliche Erklärung für die Strudel, aber eine häufig angenommene Erklärung waren magnetische Anomalien im Magnetfeld der Mondkruste. In den 1970er Jahren entdeckten Wissenschaftler, dass viele der Wirbel mit solchen Anomalien verbunden sind. Diese Entdeckung ließ Wissenschaftler vermuten, dass einige Felsen unter der Mondoberfläche bereits in der Frühzeit des Mondes einen remanenten Magnetismus aufwiesen. Damals war das Magnetfeld des Mondes viel stärker als heute. Es wurde vermutet, dass diese starken, lokal eingeschlossenen Magnetfelder den Ansturm des Sonnenwinds ablenken, von dem angenommen wurde, dass er die Mondoberfläche langsam verdunkelt. Die Strudel könnten Orte sein, die aufgrund dieser magnetischen Schilde heller als der umgebende Boden blieben.
Bereiche, die vom Aufprall eines Kometen durchforstet werden, erscheinen heller, wenn die Sonne in einem bestimmten Winkel scheint. Reiner Gamma erscheint auf der mondnahen Seite im Halbmond kurz vor Sonnenaufgang am hellsten. Bild über NASA / Lunar Reconnaissance Orbiter
Doch Schultz hatte eine andere Vorstellung davon, wie sich die Strudel bilden - eine, die darauf zurückzuführen ist, dass die Mondmodule während des Apollo-Programms auf dem Mond landen. Er sagte:
Sie konnten sehen, dass der gesamte Bereich um die Mondmodule herum glatt und hell war, da das Gas der Motoren die Oberfläche scheuerte. Das war ein Teil von dem, was mich dazu brachte zu glauben, Kometeneinschläge könnten die Strudel verursachen.
Kometen im inneren Sonnensystem haben ihre eigene gasförmige Atmosphäre, die als a bezeichnet wird Koma. Schultz glaubte, dass, wenn kleine Kometen - wie gelegentlich - auf die Mondoberfläche prallen, das Koma losen Boden von der Oberfläche entfernen könnte, ähnlich wie das Gas aus den Mondmodulen. Das Scheuern kann die hellen Strudel erzeugen.
Schultz veröffentlichte zuerst einen Artikel, der die Idee in der Zeitschrift umreißt Natur 1980. In diesem Artikel ging es darum, wie die Reinigung der empfindlichen oberen Mondbodenschicht zu einer Helligkeit führt, die mit den Strudeln übereinstimmt.
Da Computersimulationen der Aufpralldynamik besser geworden sind, beschlossen Schultz und Bruck-Syal, dass es an der Zeit sein könnte, einen zweiten Blick darauf zu werfen, ob Kometeneinschläge diese Art der Reinigung hervorrufen könnten. In einer Erklärung der Brown University vom 2. Juni hieß es:
Ihre neuen Simulationen zeigten, dass der Aufprall eines Kometen mit seinem eisigen Kern tatsächlich dazu führen würde, dass die kleinsten Körner, die auf dem Mondboden sitzen, weggeblasen werden. Die Simulationen zeigten, dass sich die gereinigte Fläche möglicherweise Tausende von Kilometern vom Aufprallpunkt entfernt ausdehnen würde, was mit den wirbelnden Streifen übereinstimmt, die sich über die Mondoberfläche erstrecken. Wirbel und Wirbel, die durch den Gasaufprall erzeugt wurden, würden das kurvenreiche Erscheinungsbild der Wirbel erklären.
Die Kometenaufprallhypothese könnte auch das Vorhandensein magnetischer Anomalien in der Nähe der Strudel erklären. Die Simulationen zeigten, dass ein Kometeneinschlag einige der winzigen Partikel nahe der Oberfläche zum Schmelzen bringen würde. Wenn kleine, eisenreiche Partikel geschmolzen und dann abgekühlt werden, registrieren sie das Vorhandensein eines Magnetfelds, das zu diesem Zeitpunkt vorhanden sein kann.
Schultz fügte hinzu:
Kometen tragen ein Magnetfeld mit sich, das durch das Strömen geladener Teilchen erzeugt wird, die mit dem Sonnenwind interagieren. Wenn das Gas mit der Mondoberfläche kollidiert, wird das Kometenmagnetfeld verstärkt und in den kleinen Partikeln aufgezeichnet, wenn sie abkühlen.
Er sagte, dass er und sein Team der Meinung sind, dass ihre Ergebnisse zusammengenommen ein vollständigeres Bild davon liefern, wie sich die Strudel bilden, und fügte hinzu:
Dies ist das erste Mal, dass jemand dies mit modernen Computertechniken betrachtet. Alles, was wir in Simulationen von Kometeneinschlägen sehen, stimmt mit den Strudeln überein, die wir auf dem Mond sehen. Wir glauben, dass dieser Prozess eine konsequente Erklärung liefert, aber möglicherweise Neumond-Missionen benötigt, um die Debatte endgültig zu lösen.
Fazit: Es wurde angenommen, dass wispy Wirbel aus hellem Boden auf dem Mond durch magnetische Anomalien im Magnetfeld der Mondkruste verursacht wurden. Eine neue Computersimulation von Forschern der Brown University legt jedoch nahe, dass die Ursache möglicherweise Kometenkollisionen in den letzten 100 Millionen Jahren sind.