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LUNAR RECONNAISSANCE ORBITER
Faszinierende Vulkanregion entdeckt
von Stefan Deiters
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26. Juli 2011

Astronomen haben unter Verwendung von detaillierten Aufnahmen der Sonde Lunar Reconnaissance Orbiter eine faszinierende Vulkanregion auf der erdabgewandten Seite des Mondes identifiziert. Das Gebiet war den Forschern erstmals 1998 aufgefallen und ist seitdem als Compton-Belkovich-Thorium-Anomalie bekannt.

Compton-Belkovich-Thorium-Anomalie

Die Zentralregion der Compton-Belkovich-Thorium-Anomalie erscheint auch im sichtbaren Bereich des Lichts ungewöhnlich hell, wie dieses Bild des Lunar Reconnaissance Orbiters zeigt.  Bild: NASA / GSFC / ASU / WUSTL / S. Wiseman und B. Jolliff   [Großansicht]

Bei der jetzt entdeckten Region handelt es sich um ein Gebiet, das durch Lavaeruptionen mit einer ungewöhnlichen Zusammensetzung entstanden ist. Die Gegend, in der bereits 1998 mit Hilfe der Sonde Lunar Prospector eine erhöhte Konzentration von radioaktivem Thorium nachgewiesen wurde, liegt zwischen den alten Einschlagkratern Compton und Belkovich und wird seitdem als Compton-Belkovich-Thorium-Anomalie bezeichnet. Im Zentrum dieser Region konnten Astronomen nun auf Bildern der NASA-Sonde Lunar Reconnaissance Orbiter eine Landschaft erkennen, die eindeutig von Vulkanismus geprägt wurde, wobei dabei Magma mit einem sehr hohen Silikatgehalt an die Oberfläche gelangt sein dürfte, was auf dem Mond ansonsten eher selten ist.

Die beteiligten Wissenschaftler gehen davon aus, dass schon die Entdeckung dieser Region dazu führen dürfte, dass man die bisherigen Vorstellungen über den Vulkanismus auf dem Erdtrabanten revidieren muss. "Die Hinweise auf diese sehr ungewöhnliche Zusammensetzung an diesem Ort verbunden mit der Tatsache, dass es sich offenbar um relativ jungen Vulkanismus handelt, sind vollkommen neue Ergebnisse, die uns über die thermische und vulkanische Entwicklung des Mondes neu nachdenken lassen", so Bradley Jolliff von der Washington University in St. Louis. Über ihre Ergebnisse berichten die Wissenschaftler in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Nature Geoscience.

Wegen der geringeren Größe des Mondes hat der Vulkanismus dort eine deutlich andere Entwicklung genommen als auf der Erde. Nach der Entstehung des Mondes dürfte sich das geschmolzene Magma innerhalb von nur 100 Millionen Jahren abgekühlt haben, so dass eine feste Kruste entstanden ist, die sich noch heute in den Hochländern des Mondes findet. Vor drei bis vier Milliarden Jahren kam es dann zu einer Phase mit heftigen Vulkanausbrüchen, bei denen alte Einschlagbassins mit basaltischer Lava geflutet wurden. Diese Lava enthält einen hohen Anteil an Eisen und Magnesium. Fast ein Drittel der erdzugewandten Seite ist von solchen dunklen Lavaflächen überzogen, die auch als Mondmeere bezeichnet werden. Auf der erdabgewandten Seite gibt es hingegen kaum Mondmeere. 

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Außer basaltischem Vulkanismus hat man auf dem Mond aber auch vereinzelte Vorkommen von Vulkanismus entdeckt, bei dem Lava mit einem hohen Anteil von Silizium und Aluminium an die Oberfläche gelangte. Bislang hat man diese Form des Vulkanismus, zusammen mit der deutlich häufigeren basaltischen Form, nur in bestimmten Regionen mit einer charakteristischen geologischen Zusammensetzung entdeckt. Das jetzt identifizierte Gebiet vulkanischen Ursprungs mit einem Durchmesser von 25 bis 35 Kilometern liegt hingegen isoliert auf der erdabgewandten Seite und rund 900 Kilometer vom nordöstlichen Ausläufer einer solchen Region entfernt.

Um sich zu vergewissern, dass das entdeckte Gelände tatsächlich vulkanischen Ursprungs ist, werteten die Wissenschaftler detaillierte Bilder der NASA-Sonde Lunar Reconnaissance Orbiter aus und erstellten unter anderem dreidimensionale Geländemodelle. Dabei stießen sie auf eindeutige Indizien dafür, dass die Landschaft dort durch Vulkanismus geprägt worden ist. Mit einem thermischen Radiometer an Bord der Sonde konnten sie zudem nachweisen, dass das Gestein ein hohen Silikatanteil hat. "Das ist sehr ungewöhnlich", meint Jolliff, da es auf dem Mond nur etwa ein halbes Dutzend anderer Strukturen geben würde, die einen hohen Silikatanteil aufweisen.

Jolliff und sein Team wissen nicht, wie alt die von ihnen entdeckte Vulkanregion ist, vermuten aber, dass sie deutlich jünger ist, als die meisten anderen vulkanischen Strukturen. Eine eindeutige Altersbestimmung wäre nur durch die Untersuchung von Gesteinsproben möglich. Doch deuten die wenigen Einschlagkrater in dem Gebiet darauf hin, dass es wesentlich jünger ist als andere vulkanische Geländeformationen.

Was die vulkanische Aktivität zu einem vergleichsweise späten Zeitpunkt in der geologischen Entwicklung des Mondes ausgelöst haben könnte, ist den Wissenschaftlern noch ein Rätsel. Sollte der Mond aber tatsächlich noch über einen geschmolzenen äußeren Kern verfügen, ließe sich ein solcher Ausbruch auf diesen zurückführen. Ob der äußere Kern des Mondes tatsächlich geschmolzen ist, soll unter anderem die NASA-Mission GRAIL klären, deren Start noch in diesem Jahr geplant ist. Ansonsten, so Jolliff, gilt es den Mond weiter zu untersuchen, auch mit bemannten Missionen. Er sei schließlich ein nahegelegener und geologisch äußerst interessanter Nachbar im All.

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Mond: Gewaltiger Einschlag - 17. März 1999
Links im WWW
Lunar Reconnaissance Orbiter, Seite der NASA
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