Astronaut John W. Young, Kommandant der Apollo 16-Mondlandemission, wird beim Sammeln von Mondproben in der Nähe des North Ray Kraters während des dritten Apollo 16-Raumspaziergangs an der Descartes-Landestelle am 23. April 1972 fotografiert. Das Bild wurde von Astronaut Charles M. Duke Jr. aufgenommen, dem Piloten der Mondlandefähre.(Bildnachweis: NASA)
Wissenschaftler setzen die komplexe Geschichte des Mondes anhand von Mondproben, die während der Apollo-Missionen der NASA vor über einem halben Jahrhundert gesammelt wurden, fort.
Eine neue Analyse von Mondstaub, der 1972 von den Apollo-16-Astronauten gesammelt wurde, bietet ein klareres Bild der Auswirkungen von Asteroideneinschlägen auf dem Mond und ermöglicht es den Wissenschaftlern, Milliarden von Jahren der Mondgeschichte zu rekonstruieren. Die Ergebnisse könnten auch dazu beitragen, dass künftige bemannte Missionen wertvolle natürliche Ressourcen für die Errichtung von Mondbasen aufspüren, sagen die Wissenschaftler.
Nach der Landung in der stark verkraterten Descartes-Region im Hochland des Mondes sammelten die Astronauten John Young, Charles Duke und Ken Mattingly rund 96 kg Material von der Mondoberfläche. Chemische Analysen der erdähnlichen Kieselsteine in diesen Proben, die die Astronauten durch Harken über den Landeplatz gesammelt hatten, haben das Vorhandensein verschiedener Edelgase, darunter Argon und Xenon, ergeben. Diese eingeschlossenen Gase dienen als nützliche Zeitstempel für Weltraumwetterprozesse wie Sonnenwind und Asteroideneinschläge, die dazu beigetragen haben, die Mondoberfläche über Milliarden von Jahren zu formen und umzugestalten.
Die meisten der während der Apollo-Ära gesammelten Proben sind bereits untersucht worden. Um die Vorteile der neuen Wissenschaft und Technologie zu nutzen, hat die NASA vor zwei Jahren eine der letzten versiegelten Proben geöffnet, die während der Apollo-17-Mission gesammelt wurden. Ein Großteil unseres Wissens über den Mond und seine Entwicklung stammt von diesen Proben, darunter auch das wahre Alter des Mondes, das 40 Millionen Jahre älter ist als bisher angenommen.
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Die Forscher sagen jedoch, dass diese neue Studie der eingeschlossenen Mondgase bereits neue Kapitel der Mondgeschichte aufdeckt.
„Wir können ein viel vollständigeres Bild der Geschichte dieses Teils des Mondes während des frühen Sonnensystems erstellen, wo schwerere Einschläge auf der Mondoberfläche in den ersten Milliarden Jahren oder so einer weniger intensiven Periode vor zwei Milliarden Jahren oder so wichen“, sagte der Hauptautor der Studie, Mark Nottingham von der Universität Glasgow in Großbritannien, in einer kürzlich veröffentlichten Erklärung.
Bei der Analyse von Proben, die während der Apollo 16-Mission gesammelt wurden, setzten Nottingham und seine Kollegen massenspektrometrische Techniken ein, um verschiedene Edelgase und deren Häufigkeit in den Proben zu katalogisieren, was ihnen half, „zu bestimmen, wie viel Zeit die Proben auf oder nahe der Mondoberfläche verbracht haben“, so Nottingham in der Erklärung.
Die chemische Zusammensetzung der Gase, die in diesen „Regolith-Brekzien“ eingeschlossen sind – ein Ergebnis der Verschmelzung von Mondstaub zu Gestein unter der schieren Kraft von Asteroideneinschlägen – zeigt, dass sie über einen längeren Zeitraum dem Sonnenwind und Asteroideneinschlägen ausgesetzt waren.
Das Alter der Proben variierte stark zwischen 2,5 Milliarden Jahren und weniger als einer Milliarde Jahren, was darauf hindeutet, dass der Mondboden rund um den Landeplatz „gut gemischt“ ist und ein Teil davon durch jüngere Einschläge an die Oberfläche gespült wurde, wie die neue Studie berichtet.
Nottingham sagt, dass Studien wie diese den Wissenschaftlern helfen werden, besser zu verstehen, wo und in welcher Menge Edelgase und andere Elemente auf dem Mond zu finden sind, was der Menschheit helfen wird, die zukünftige Erforschung des Mondes besser zu planen.
„Es ist bemerkenswert, dass die Proben, die Apollo 16 vor mehr als einem halben Jahrhundert zurückbrachte, immer noch Geheimnisse über die Geschichte des Mondes preisgeben und dass sie dazu beitragen könnten, wie wir das Sonnensystem in den kommenden Jahrzehnten erforschen werden“, sagte Nottingham.
Diese Forschung wird in einem Artikel beschrieben, der am 15. Oktober in der Zeitschrift Meteoritics & Planetary Science veröffentlicht wurde.
