Eine Schwerkraftkarte der Mondoberfläche, die die Rückseite des Mondes in der Mitte zeigt.(Bildnachweis: NASA/ARC/MIT)
Die erste Analyse von Lavaproben von der Rückseite des Mondes zeigt, dass dort vor 2,8 Milliarden Jahren Vulkane ausgebrochen sind.
Der Mond ist an die Erde gekoppelt, d. h. er ist unserem Planeten immer auf derselben Seite zugewandt. Die ferne Seite ist weniger erforscht als die nahe Seite. Nur zwei Landegeräte, beide aus China, haben es bis zur Rückseite des Mondes geschafft.
In einer am 15. November in der Zeitschrift Science veröffentlichten Studie analysierten Forscher Gesteinsproben, die von der Landefähre Chang’e 6 zur Erde zurückgebracht wurden. Die Mission im Jahr 2024 brachte etwas mehr als 1,9 Kilogramm Gestein aus dem Südpol-Aitken-Becken zurück – die ersten Proben, die jemals von der Rückseite des Mondes zur Erde gebracht wurden.
Zexian Cui vom Institut für Geochemie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften in Guangzhou und Kollegen analysierten die Isotope in diesen Proben sowie ihre chemische Zusammensetzung, um ihr Alter und ihre Herkunft zu bestimmen. Isotope sind Atome eines Elements, die die gleiche Anzahl von Protonen, aber eine unterschiedliche Anzahl von Neutronen in ihren Kernen haben. Die Anzahl der Neutronen ändert sich im Laufe der Zeit während des radioaktiven Zerfalls, so dass das Verhältnis der verschiedenen Isotope in einer Probe eine gute Möglichkeit ist, das Alter dieser Probe zu messen.
Die Studie ergab, dass das Gestein – gehärtete Lava, Basalt genannt – 2,8 Milliarden Jahre alt ist. Frühere Untersuchungen hatten ergeben, dass es auf der nahen Seite des Mondes bis vor mindestens 2 Milliarden Jahren Vulkanismus gab, und die neuen Daten zeigen, dass auch die ferne Seite des Mondes vulkanisch aktiv war. Eine andere aktuelle Studie von Proben des Rovers Chang’e 5, der 2020 auf der nahen Seite des Mondes gelandet ist, deutet sogar darauf hin, dass auf dem Mond erst vor 120 Millionen Jahren Vulkane ausgebrochen sein könnten.
Die Forscher fanden auch heraus, dass die Lava, aus der der Basalt besteht, aus einem Teil des Mondmantels stammt, der wenig Kalium, seltene Erden und Phosphor enthält. Diese Elemente sind in der Lava auf der Nahseite des Mondes weit verbreitet. Das rätselhafte Ungleichgewicht könnte auf den Einschlagkrater zurückzuführen sein, durch den das Südpol-Aitken-Becken entstanden ist, schreiben Cui und seine Kollegen. Der Einschlag, der so groß war, dass er quer über den Mond nachhallte, könnte die Gesteine, die diese Elemente enthalten, umverteilt und den Mantel direkt unter der Einschlagstelle geschmolzen haben, wodurch er diese Elemente verloren hat.
Das Ungleichgewicht der Elemente könnte einen weiteren merkwürdigen Unterschied zwischen den beiden Seiten des Mondes erklären: Riesige Lavaströme, Mare-Basalte genannt, bedecken 30 % der nahen Seite, aber nur 2 % der fernen Seite. Einige der fehlenden Elemente auf der Fernseite, wie Kalium und Uran, sind radioaktiv und geben beim Zerfall Wärme ab, so die Autoren. Ihr Fehlen im Mantel unter der Mondrückseite könnte das Fehlen dieser Schmelzbasaltelemente erklären.
