Lunar Swirls sind helle, farbige, wirbelnde Merkmale auf der Mondoberfläche (Bildnachweis: NASA/Goddard Space Flight Center/Arizona State University)
Mysteriöse wirbelnde Muster auf der Mondoberfläche könnten mit unterirdischer Magmaaktivität zusammenhängen, so eine neue Studie.
Die auf dem Mond beobachteten „Mondwirbel“ zeigen ein spiralförmiges Muster, das durch magnetisierte Felsen entsteht, die Sonnenwindteilchen, die den Mond ständig bombardieren, ablenken oder umlenken. Mondgestein, das in die Mondwirbel fällt, bleibt hell, während das benachbarte Gestein, das nicht in die Wirbel fällt und daher von geladenen Teilchen der Sonne getroffen wurde, eine chemische Reaktion durchläuft, die es dunkler erscheinen lässt, heißt es in einer Erklärung der Washington University in St. Louis.
Da der Mond jedoch kein eigenes klassisches Magnetfeld besitzt, mussten die Forscher nach einer anderen Quelle suchen, die die Mondwirbel magnetisiert haben könnte, die sich in einigen Bereichen über Hunderte von Kilometern erstrecken können, wie die Bilder des Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) der NASA zeigen.
„Einschläge könnten diese Arten von magnetischen Anomalien verursachen. Aber es gibt einige Strudel, bei denen wir uns nicht sicher sind, wie ein Einschlag diese Form und diese Größe erzeugen könnte“, sagte Michael J. Krawczynski, Mitautor der Studie und außerordentlicher Professor für Erd-, Umwelt- und Planetenwissenschaften an der Washington University in St. Louis, in der Erklärung. „Eine andere Theorie besagt, dass Laven unter der Erde liegen, die in einem Magnetfeld langsam abkühlen und die magnetische Anomalie erzeugen.
„Einschläge könnten diese Arten von magnetischen Anomalien verursachen. Aber es gibt einige Strudel, bei denen wir uns nicht sicher sind, wie ein Einschlag diese Form und diese Größe erzeugen konnte“, sagte Michael J. Krawczynski, Mitautor der Studie und außerordentlicher Professor für Erd-, Umwelt- und Planetenwissenschaften an der Washington University in St. Louis, in der Erklärung. „Eine andere Theorie besagt, dass die Laven unterirdisch sind und in einem Magnetfeld langsam abkühlen und die magnetische Anomalie erzeugen.
Ein Mosaik aus Bildern der Lunar Reconnaissance Orbiter Camera zeigt einen leichten Mondwirbel. (Bildnachweis: NASA/Goddard Space Flight Center/Arizona State University.)
Mit Hilfe eines Minerals namens Ilmenit, das auf dem Mond reichlich vorhanden ist, wollten die Forscher den Magnetisierungseffekt nachahmen. Sie untersuchten die Reaktion zwischen Ilmenit und verschiedenen Kombinationen aus atmosphärischer Chemie und magmatischen Abkühlungsraten, um Partikel aus Eisenmetall zu erzeugen, die magnetisiert werden können.
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„Unsere analogen Experimente haben gezeigt, dass wir unter Mondbedingungen das magnetisierbare Material erzeugen können, das wir benötigen. Es ist also plausibel, dass diese Strudel durch unterirdisches Magma verursacht werden“, sagte Krawczynski in der Erklärung und merkte an, dass das unterirdische Magma einen hohen Titananteil haben muss, damit die Ergebnisse zutreffen. „Wir haben Hinweise auf diese Reaktion, die Eisenmetall erzeugt, in Mondmeteoriten und in Mondproben von Apollo gesehen. Aber bei all diesen Proben handelt es sich um Lavaströme von der Oberfläche, und unsere Studie zeigt, dass die Abkühlung im Untergrund diese metallbildenden Reaktionen deutlich verstärken sollte.“
Das Verständnis des Ursprungs der Mondwirbel bietet neue Hinweise auf die Prozesse, die die Mondoberfläche geformt haben, und auf die Geschichte des Magnetfelds des Mondes. Die NASA plant, im Rahmen der Mission Lunar Vertex im Jahr 2025 einen Rover zu einem Mondwirbel namens Reiner Gamma zu schicken, der es Forschern ermöglichen wird, diese Oberflächenmerkmale aus der Nähe zu untersuchen.
„Wenn wir einfach nach unten bohren könnten, könnten wir sehen, ob diese Reaktion stattfindet“, sagte Krawczynski in der Erklärung. „Das wäre großartig, aber es ist noch nicht möglich. Im Moment müssen wir uns mit der Oberfläche begnügen.“
Ihre Ergebnisse wurden am 20. Mai im Journal of Geophysical Research veröffentlicht: Planets.
