Die Mondkruste könnte sich dank eines „matschigen“ Magmaozeans gebildet haben, der im Laufe von Hunderten von Millionen Jahren gefroren ist, hat eine neue Studie ergeben.
Ein internationales Team von Wissenschaftlern unter der Leitung der Universität Cambridge erstellte eine Reihe von Computer- und mathematischen Modellen, um die chemische Zusammensetzung und das Verhalten von Mondgestein zu untersuchen und wie sie sich im frühen „flüssigen Magma“-Mond verhalten würden.
Sie fanden heraus, dass beim Abkühlen des Mondes nach seinem anfänglichen explosiven Beginn das gefrierende Meer aus geschmolzenem Gestein zur aktuellen Mondoberfläche geführt haben könnte.
Die Mondkruste könnte sich auf ähnliche Weise wie Kristalle in einer matschigen Maschine gebildet haben, sagten die Forscher, bevor sie über Hunderte von Millionen Jahren in flüssigem Magma suspendiert blieb, als der „Matsch“ des jungen Mondes gefror und sich verfestigte.
Wenn die Kristalle als Aufschlämmung suspendiert bleiben, dann wird die Aufschlämmung dick und klebrig, wenn der Kristallgehalt der Aufschlämmung eine kritische Schwelle überschreitet.
Dieser Anstieg des Kristallgehalts tritt am dramatischsten in der Nähe der Oberfläche auf, wo der matschige Magmaozean gekühlt wird, was zu einem heißen, gut durchmischten matschigen Inneren und einem sich langsam bewegenden, kristallreichen Monddeckel führt – wodurch die Mondoberfläche entsteht.
Die Mondkruste könnte sich dank eines „matschigen“ Magmaozeans gebildet haben, der im Laufe von Hunderten von Millionen Jahren gefroren ist, hat eine neue Studie ergeben
Ein internationales Team von Wissenschaftlern unter der Leitung der Universität Cambridge in England fand heraus, dass das Einfrieren eines Meeres aus geschmolzenem Gestein zur heutigen Mondoberfläche geführt haben könnte
Sie verwendeten das Make-up von Mondgestein, das am 24. Juli 1969 von Neil Armstrong und Buzz Aldrin als Teil der Apollo-11-Mission zur Erde zurückgebracht wurde.
Sie stammen aus dem Mondhochland, einer großen blassen Region des Mondes, die mit bloßem Auge sichtbar ist, und bestehen aus relativ leichten Gesteinen namens Anorthositen, die vor 4,3 bis 4,5 Milliarden Jahren entstanden sind – als der Mond noch sehr jung war.
Frühere Studien deuteten darauf hin, dass diese leichten Anorthit-Kristalle an die Oberfläche des flüssigen Magma-Ozeans trieben, während schwerere Kristalle als Meeresboden erstarrten.
Spätere Gesteinsproben von nachfolgenden Mondmissionen zeigten jedoch, dass die Kristalle vielfältiger waren, was dieser Flotationstheorie widersprach.
Für diese neue Studie schlug das Team, darunter Professor Jerome Neufeld aus Cambridge, ein neues Kristallisationsmodell vor.
In ihrem Modell blieben die Kristalle über Hunderte von Millionen Jahren in flüssigem Magma suspendiert, während der Mondmatsch erstarrte und sich verfestigte.
In der niedrigen Schwerkraft des Mondes ist das Absetzen von Kristallen schwierig, besonders wenn sie stark durch den konvektierenden Magmaozean bewegt werden.
“Wir glauben, dass sich in diesem stagnierenden “Deckel” die Mondkruste gebildet hat, als leichte, mit Anorthit angereicherte Schmelze aus der darunter liegenden konvektiven kristallinen Aufschlämmung nach oben sickerte”, sagte Professor Neufeld.
“Wir vermuten, dass die Abkühlung des frühen Magmaozeans eine so starke Konvektion verursachte, dass die Kristalle als Schlamm suspendiert blieben, ähnlich wie die Kristalle in einer matschigen Maschine.”
Angereicherte Mondoberflächengesteine bildeten sich wahrscheinlich in Magmakammern innerhalb des Deckels, was ihre Vielfalt erklärt, fügten die Forscher hinzu.
Die Ergebnisse legen nahe, dass die Zeitskala der Mondkrustenbildung mehrere hundert Millionen Jahre beträgt, was dem beobachteten Alter der Mondanorthositen entspricht.
Ähnliche Anorthositen, die durch die Kristallisation von Magma entstanden sind, findet man in versteinerten Magmakammern auf der Erde.
Die Produktion der großen Mengen an Anorthosit, die auf dem Mond gefunden wurden, hätte jedoch einen riesigen globalen Magmaozean erfordert.
Wissenschaftler glauben, dass der Mond entstand, als zwei Protoplaneten oder embryonale Welten kollidierten.
Der größere dieser beiden Protoplaneten wurde zur Erde und der kleinere zum Mond. Eines der Ergebnisse dieser Kollision war, dass der Mond sehr heiß war – so heiß, dass sein gesamter Mantel aus geschmolzenem Magma oder einem Magmaozean bestand.
Sie fanden heraus, dass sich die Mondkruste möglicherweise ähnlich wie Kristalle gebildet hat, die in einer matschigen Maschine gefunden wurden, wo die Kristalle über Hunderte von Millionen Jahren in flüssigem Magma suspendiert bleiben, als der „Matsch“ des jungen Mondes gefror und sich verfestigte
“Seit der Apollo-Ära wird angenommen, dass die Mondkruste durch leichte Anorthit-Kristalle gebildet wurde, die an der Oberfläche des flüssigen Magma-Ozeans trieben, während schwerere Kristalle am Meeresboden erstarrten”, sagte Co-Autorin Chloé Michaut von der Ecole normale supérieure von Lyon.
“Dieses ‘Flotations’-Modell erklärt, wie sich das Mondhochland möglicherweise gebildet hat.”
Seit den Apollo-Missionen wurden jedoch viele Mondmeteoriten analysiert und die Mondoberfläche ausführlich untersucht.
“Angesichts des unterschiedlichen Alters und der Zusammensetzung der Anorthositen auf dem Mond und dessen, was wir darüber wissen, wie sich Kristalle in erstarrendem Magma absetzen, muss sich die Mondkruste durch einen anderen Mechanismus gebildet haben”, sagte Co-Autor Professor Neufeld.
Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Geophysical Research Letters veröffentlicht.
WAS WAR DAS APOLLO-PROGRAMM?
Das am 16. Juli 1969 aufgenommene NASA-Foto zeigt das riesige, 363 Fuß hohe Raumfahrzeug Apollo 11 Spacecraft 107/Lunar Module S/Saturn 506), das um 9:32 Uhr von Pad A, Launch Complex 39. Kennedy Space Center (KSC) gestartet wurde bin (EDT).
Apollo war das NASA-Programm, das 1961 gestartet wurde und acht Jahre später den ersten Menschen auf den Mond brachte.
Die ersten vier Flüge testeten die Ausrüstung für das Apollo-Programm und sechs der anderen sieben Flüge schafften es, auf dem Mond zu landen.
Die erste bemannte Mission zum Mond war Apollo 8, die ihn am Weihnachtsabend 1968 umkreiste, aber nicht landete.
Die Besatzung von Apollo 9 verbrachte zehn Tage im Orbit der Erde und absolvierte den ersten bemannten Flug der Mondlandefähre – der Sektion der Apollo-Rakete, die später Neil Armstrong auf dem Mond landen sollte.
Am 20. Juli 1969 landete die Apollo-11-Mission als erste auf dem Mond.
Die Kapsel landete mit Missionskommandant Neil Armstrong und Pilot Buzz Aldrin auf dem Meer der Ruhe.
Armstrong und Aldrin gingen auf der Mondoberfläche, während Michael Collins im Orbit um den Mond blieb.
Als Armstrong als erster Mensch den Mond betrat, sagte er: „Das ist ein kleiner Schritt für (einen) Menschen; ein großer Schritt für die Menschheit.’
Apollo 12 landete später in diesem Jahr am 19. November auf dem Ozean der Stürme, schreibt die NASA.
Apollo 13 sollte die dritte Mission sein, die auf dem Mond landete, aber nach knapp 56 Flugstunden zwang eine Sauerstofftankexplosion die Besatzung, die Mondlandung abzubrechen und in die Mondlandefähre Aquarius zu wechseln, um zur Erde zurückzukehren.
Apollo 15 war die neunte bemannte Mondmission im Apollo-Weltraumprogramm und galt zu dieser Zeit aufgrund seiner langen Dauer und der stärkeren Betonung der wissenschaftlichen Erforschung als bei früheren Missionen als der erfolgreichste bemannte Raumflug bis zu diesem Zeitpunkt.
Die letzte Apollo-Mondlandung fand 1972 statt, nachdem insgesamt 12 Astronauten auf der Mondoberfläche gelandet waren.
Astronaut Edwin ‘Buzz’ Aldrin packt während der Apollo 11-Mission Experimente von der Mondlandefähre auf dem Mond aus. Fotografiert von Neil Armstrong, 20. Juli 1969