(Bildnachweis: Chris Vaughan/Starry Night)
Tief unter der Erdkruste hebt und senkt sich geschmolzenes Gestein und treibt die Bewegung der tektonischen Platten an der Oberfläche unseres Planeten an – und seit einiger Zeit diskutieren Forscher, ob auch der Mond eine geschmolzene Gesteinsschicht zwischen seinem Kern und seinem festen Äußeren hat.
Neue Erkenntnisse darüber, wie der Mond auf die Anziehungskraft von Erde und Sonne reagiert, haben die Hypothese gestützt, dass der Mond tatsächlich eine solche geschmolzene Schicht tief in seinem Inneren besitzt.
Genauso wie auf der Erde die Gezeiten durch die Anziehungskraft von Mond und Sonne beeinflusst werden, was dazu führt, dass sich die Ozeane des Planeten periodisch heben und senken, sich das Gravitationsfeld des Planeten verschiebt und der Planet selbst seine Form verändert, gibt es auch auf dem Mond Gezeiteneffekte. Da sich auf seiner Oberfläche jedoch keine Wassermassen wie auf der Erde befinden, sind die Gezeiteneffekte auf dem Mond viel subtiler. Der Mond erfährt jedoch Veränderungen in seiner Form und Schwerkraft.
Wie der Mond auf diese Gezeitenkräfte reagiert, hängt zu einem großen Teil von seiner inneren Struktur ab. Das bedeutet, dass die Gezeitenreaktionen des Mondes auf die Erde und die Sonne Aufschluss darüber geben, was sich unter seiner Oberfläche befindet.
Vorherige Versuche, die Gezeitenänderungen des Mondes zu messen, wurden im Laufe eines Monats durchgeführt – in der neuen Arbeit konnten die Forscher jedoch Daten über die Veränderung des Mondes im Laufe eines Jahres sammeln. Die Daten über die Gezeitenveränderungen des Mondes wurden von der satellitengestützten NASA-Mission GRAIL (Gravity Recovery and Interior Laboratory) und dem Lunar Reconnaissance Orbiter erfasst.
Indem die monatlichen und jährlichen Verzerrungen der Mondform und des Gravitationsfeldes mit anderen Mondinformationen (wie der durchschnittlichen Dichte des Mondes) kombiniert wurden, konnten die Forscher die Beschaffenheit des Mondinneren simulieren.
Das Team fand heraus, dass es durch die Einbeziehung einer weicheren Schicht an der Basis des Mondmantels einfacher war, die beobachteten Schwerkraftmessungen zu reproduzieren. Eine zähflüssige Materialschicht tief im Inneren des Mondes ist daher sehr wahrscheinlich, so die Forscher.
Forscher haben spekuliert, dass diese geschmolzene Schicht, falls sie tatsächlich existiert, aus einem titanhaltigen Material namens Ilmenit bestehen könnte. Eine weitere Frage bleibt jedoch offen: Wenn es diese geschmolzene Schicht tatsächlich gibt, was ist dann ihre Wärmequelle? Bevor die Forscher mit Sicherheit sagen können, woraus die Schicht besteht und welche Mechanismen sie warm halten, sind weitere Untersuchungen erforderlich.
