„Diese eindrucksvolle Untersuchung bestätigt frühere Laboranalysen von Apollo-Proben und wird dazu beitragen, unser Verständnis zu erweitern, wie dieses Wasser entstand und wo es im Mondmantel vorhanden sein könnte“ - NLSI-Direktorin Yvonne Pendleton.
Wissenschaftler haben magmatisches Wasser - Wasser, das aus dem Inneren des Mondes stammt - auf der Oberfläche des Mondes entdeckt. Diese Ergebnisse, die in der Nature Geoscience vom 25. August veröffentlicht wurden, stellen die erste Ferndetektion dieser Art von Mondwasser dar und wurden anhand von Daten aus dem Mondmineralogie-Mapper (M3) der NASA ermittelt.
Wissenschaftler haben herausgefunden, dass der Mond-Einschlagkrater Bullialdus im Vergleich zu seiner Umgebung signifikant mehr Hydroxyl enthält - ein Molekül, das aus einem Sauerstoffatom und einem Wasserstoffatom besteht. Abgebildet ist der zentrale Gipfel des Bullialdus, der sich mit der Kraterwand im Hintergrund über den Kraterboden erhebt. Bildnachweis: NASA / GSFC / Arizona State University
Die Entdeckung ist ein aufregender Beitrag zum sich schnell ändernden Verständnis des Mondwassers, sagte Rachel Klima, Planetengeologin am Applied Physics Laboratory (APL) der Johns Hopkins University in Laurel, Maryland, und Hauptautorin der Veröffentlichung „Remote detection of magmatisches Wasser im Bullialdus-Krater auf dem Mond. “
"Viele Jahre lang glaubten die Forscher, dass die Gesteine des Mondes" knochentrocken "seien und dass jedes in den Apollo-Proben nachgewiesene Wasser eine Kontamination der Erde sein müsse", sagte Klima, Mitglied des Wissenschaftlichen Instituts für Mondforschung der NASA (NLSI) und Explorationspotential des Lunar Poles-Teams. „Vor ungefähr fünf Jahren haben neue Labortechniken zur Untersuchung von Mondproben gezeigt, dass das Innere des Mondes nicht so trocken ist, wie wir bisher dachten. Etwa zur gleichen Zeit entdeckten Daten von Raumfahrzeugen aus der Umlaufbahn Wasser auf der Mondoberfläche, von der angenommen wird, dass es sich um eine dünne Schicht handelt, die sich aus Sonnenwind zusammensetzt, der auf die Mondoberfläche trifft. “
"Dieses Oberflächenwasser gab uns leider keine Informationen über das magmatische Wasser, das tiefer in der Mondkruste und im Erdmantel vorkommt, aber wir konnten die Gesteinsarten im und um den Bullialdus-Krater identifizieren", sagte Co-Autor Justin Hagerty vom U.S. Geologische Befragung. "Solche Studien können uns helfen zu verstehen, wie das Oberflächenwasser entstanden ist und wo es möglicherweise im Mondmantel vorhanden ist."
Im Jahr 2009 bildete die M3 an Bord des Chandrayaan-1-Raumfahrzeugs der indischen Weltraumforschungsorganisation den Mondaufprallkrater Bullialdus vollständig ab. "Es befindet sich in einem Umkreis von 25 Grad um den Äquator und ist daher für den Sonnenwind nicht günstig gelegen, um signifikantes Oberflächenwasser zu erzeugen", erklärte Klima. „Die Felsen im zentralen Gipfel des Kraters sind vom Typ Norit, der normalerweise kristallisiert, wenn Magma aufsteigt, aber unter der Erde gefangen wird, anstatt an der Oberfläche als Lava auszubrechen. Der Bullialdus-Krater ist nicht der einzige Ort, an dem dieser Gesteinstyp gefunden wird, aber die Exposition dieser Gesteine in Kombination mit einer allgemein geringen regionalen Wassermenge ermöglichte es uns, die Menge an internem Wasser in diesen Gesteinen zu quantifizieren. “
Nach Prüfung der M3-Daten stellten Klima und ihre Kollegen fest, dass der Krater im Vergleich zu seiner Umgebung deutlich mehr Hydroxyl enthält - ein Molekül, das aus einem Sauerstoffatom und einem Wasserstoffatom besteht. "Die Hydroxylabsorptionsmerkmale stimmten mit den Hydroxyl-gebundenen magmatischen Mineralien überein, die durch den Aufprall, der den Bullialdus-Krater bildete, aus der Tiefe ausgegraben wurden", schreibt Klima.
Das interne magmatische Wasser liefert Informationen über die Vulkanprozesse und die interne Zusammensetzung des Mondes, sagte Klima. „Das Verständnis dieser inneren Zusammensetzung hilft uns, Fragen zu beantworten, wie sich der Mond gebildet hat und wie sich magmatische Prozesse während der Abkühlung verändert haben. Es gab einige Messungen von innerem Wasser in Mondproben, aber bisher wurde diese Form von nativem Mondwasser nicht aus der Umlaufbahn nachgewiesen. “
Durch den Nachweis von innerem Wasser aus der Umlaufbahn können Wissenschaftler beginnen, einige der Ergebnisse von Probenstudien in einem breiteren Rahmen zu testen, auch in Regionen, die weit entfernt von den Apollo-Standorten auf der nahen Seite des Mondes liegen. "Jetzt müssen wir anderswo auf dem Mond suchen und versuchen, unsere Erkenntnisse über die Beziehung zwischen den inkompatiblen Spurenelementen (z. B. Thorium und Uran) und der Hydroxylsignatur zu testen", sagte Klima. "In einigen Fällen muss dabei das Oberflächenwasser berücksichtigt werden, das wahrscheinlich durch Wechselwirkungen mit dem Sonnenwind erzeugt wird. Daher müssen Daten aus vielen Orbitalmissionen integriert werden."
Über Johns Hopkins Labor für Angewandte Physik