Genau wie die Erde hat der Mond neben seinem flüssigen äußeren Kern einen festen, eisernen inneren Kern. Zu diesem Ergebnis kommt eine Studie von Forschern aus Frankreich, die verschiedene Modelle des Mondinneren erstellt haben. Das Verständnis der Struktur des Mondes wird mehr Licht darauf werfen, wie der natürliche Satellit der Erde entstanden ist – und ob er einst ein Magnetfeld unterstützte.
Bereits 2011 analysierten Planetenforscher der NASA seismische Daten, die Astronauten im Rahmen des Apollo-Programms auf der Mondoberfläche aufgezeichnet hatten.
Das sogenannte „Apollo Passive Seismic Experiment“ verwendete vier Seismometer, die zwischen 1969 und 1972 auf dem Mond eingesetzt wurden und bis Ende 1977 in Betrieb blieben.
Genauso wie Geologen Erdbeben verwenden, um das Innere unseres Planeten zu untersuchen, bietet die Messung von „Mondbeben“ einen Einblick in die Struktur des Mondes.
Dies liegt daran, dass sich der Weg und die Geschwindigkeit seismischer Wellen basierend auf der Dichte der Materialien, durch die sie sich bewegen, ändern können.
Gleichzeitig sind bestimmte Arten von Wellen nicht in der Lage, Flüssigkeiten zu durchdringen – was beispielsweise bedeutet, dass das Vorhandensein des flüssigen Kerns in der Erde und im Mond „Schatten“-Regionen erzeugt, die Scherwellen von einem bestimmten Quellpunkt nicht erreichen können .
Die Analyse der seismischen Apollo-Daten durch die NASA zeigte, dass der Mond einen festen, eisenreichen inneren Kern mit einem Radius von fast 150 Meilen besaß, der von einem flüssigen äußeren Kern mit einem Radius von etwa 205 Meilen umgeben war.
Anders als auf der Erde, sagten die Forscher, scheint der Mond auch eine Grenzschicht zwischen Kern und Mantel zu besitzen – eine mit einem Radius von fast 300 Meilen – in der das Material teilweise geschmolzen ist.
Das Team kam auch zu dem Schluss, dass der Mondkern einen kleinen Prozentsatz leichter Elemente wie Schwefel enthält.
Dies spiegelte die Ergebnisse ähnlicher Studien zu der Zeit wider, die argumentierten, dass Schwefel und Sauerstoff in einer Schicht um den Erdkern gefunden werden könnten.
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In der neuen Studie führten der Geowissenschaftler Dr. Arthur Briaud von der Université Côte d’Azur, Frankreich, und seine Kollegen eine ähnliche Analyse wie die NASA-Studie durch, jedoch in umgekehrter Reihenfolge
Das Team experimentierte mit verschiedenen Modellen und Simulationen verschiedener möglicher innerer Strukturen des Mondes und verglich diese mit Beobachtungen darüber, wie sich der Mond als Reaktion auf Gezeitenkräfte (dh Gravitationskräfte) von Erde und Sonne verformt.
Die Ergebnisse, so das Team, lieferten ähnliche Ergebnisse wie die NASA-Studie.
Insbesondere sagte das Best-Fit-Modell einen inneren Kern mit einem Radius von etwa 160 Meilen und einer Dichte von etwa 7.822 kg pro Kubikmeter voraus – was einer Eisenzusammensetzung entspricht.
Das Team sagte: „Unsere Ergebnisse stellen die Entwicklung des Magnetfelds des Mondes in Frage, dank seiner Demonstration der Existenz des inneren Kerns.“
Darüber hinaus, so fügten sie hinzu, unterstützen die Ergebnisse ein „globales Umsturzszenario des Mantels“, das erklärt, wie bestimmte eisenreiche Elemente ihren Weg aus dem Mondinneren an die Oberfläche gefunden haben.
Sie erklären: „Material könnte an die Oberfläche gestiegen sein und Vulkangestein produziert haben, das sich in der Mondkruste abgelagert hat. Anschließend sanken die im Vergleich zum umgebenden Krustenmaterial zu dichten Materialien wieder bis an die Kern-Mantel-Grenze zurück.“
Die vollständigen Ergebnisse der Studie wurden in der Zeitschrift Nature veröffentlicht.