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MOND
Wie der Ozean der Stürme entstand
von Stefan Deiters
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7. Oktober 2014

Der Oceanus Procellarum, der Ozean der Stürme, ist das größte aller Mondmeere. Für seine Entstehung wurde lange Zeit ein gewaltiger Einschlag auf dem Erdtrabanten verantwortlich gemacht. Das Mondmeer wäre damit der größte Einschlagkrater auf dem Mond. Die Auswertung von Daten der GRAIL-Mission hat nun bestätigt: Der Ozean der Stürme muss anders entstanden sein.

Mond

Topographische Karte des Mondes, auf der die von GRAIL entdeckten Gravitationsanomalien in blau eingetragen sind. Bild: NASA / Colorado School of Mines / MIT / GSFC / Scientific Visualization Studio [Großansicht]

Könnte das gewaltige Mondmeer Oceanus Procellarum, der Ozean der Stürme, durch den Einschlag eines Asteroiden in der Frühphase der Mondgeschichte entstanden sein? Wäre dies der Fall, dann wäre dieses Mondmeer das größte Einschlagbecken auf dem Erdtrabanten.

Doch es gab schon länger Zweifel an dieser Entstehungsgeschichte und diese wurden jetzt durch die Auswertung von Daten der NASA-Mission Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) bestätigt. Die Messungen der beiden Sonden zeigten nämlich, dass das rund 2.600 Kilometer durchmessende Mondmeer eher "eckig" ist und nicht - wie bei einem Einschlag zu erwarten gewesen wäre - rund oder oval.

"Die der Erde zugewandte Seite des Mondes wird schon seit Jahrhunderten erforscht, hält aber für Wissenschaftler mit den richtigen Instrumenten noch immer Überraschungen bereit", freut sich Maria Zuber vom Massachusetts Institute of Technology, die verantwortliche Wissenschaftlerin der GRAIL-Mission. "Wir interpretieren die von GRAIL entdeckten Gravitationsanomalien als Teile des lunaren Magmaleitungssystems, durch das Lava während urzeitlicher vulkanischer Eruptionen an die Oberfläche gelangt ist."

Die Region des Ozeans der Stürme ist eine sehr flache Region mit einer einzigartigen mineralogischen Zusammensetzung, die von zahlreichen alten Vulkanebenen geprägt ist. Mithilfe der Schwerefeld-Daten von GRAIL haben die Wissenschaftler nun Grabenstrukturen in der Mondkruste entdeckt, die unter den dunklen vulkanischen Ebenen verborgen sind.

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Informationen über das Schwerefeld des Mondes sammelten die GRAIL-Sonden, indem sie mithilfe von Radiosignalen ständig ihren Abstand voneinander auf wenige Mikrometer genau bestimmten. Der Abstand kann sich beispielsweise ändern, wenn eine der Sonden durch eine Massenkonzentration stärker angezogen wird als die andere Sonde. Bei solchen Massenkonzentrationen kann es sich um sichtbare Strukturen wie Gebirge oder aber um verborgene Massenansammlungen unter der Oberfläche handeln. Die Mission endete im Dezember 2012 durch den Sturz der Sonden auf den Mond.

"Das rechteckige Muster der Gravitationsanomalien hat uns komplett überrascht", so Jeff Andrews-Hanna von der Colorado School of Mines in Golden. "Mithilfe der Gradienten in den Gravitationsdaten können wir nun das rechteckige Muster der Anomalien sehen und ganz deutlich Strukturen erkennen, die sich bei Oberflächenbeobachtungen nur angedeutet haben."

Die rechteckige Form widerspricht der These, dass dieses Mondmeer durch einen Einschlag entstanden ist. Dann hätten die Strukturen nämlich eher kreisförmig sein müssen. Die Wissenschaftler vermuten stattdessen, dass der Ozean der Stürme stark von Entwicklungen im Inneren des Mondes beeinflusst wurde. So gab es in diesem Bereich einen höheren Anteil radioaktiver Elemente in Kruste und Mantel, die für eine zusätzliche Erwärmung sorgten, so dass sich die Region später abgekühlt hat als umliegende Bereiche. Als die Temperatur dann aber doch zurückging und sich die Kruste zusammenzog, entstanden gewaltige Risse in der Kruste, ganz ähnlich wie in trocknendem Schlamm.

"Unsere Gravitationsdaten eröffnen ein ganz neues Kapitel in der Geschichte des Mondes, in der der Mond ein deutlich dynamischerer Ort war, als es die verkraterte Oberfläche vermuten lässt, die man mit bloßem Auge sieht", so Andrews-Hanna. "Es wird noch einiges an Arbeit nötig sein, um die genaue Ursache für dieses Muster aus Gravitationsanomalien zu finden und deren Bedeutung für die Geschichte des Mondes zu bewerten."

Über ihre Ergebnisse berichteten die Forscher in der vergangenen Woche online in der Wissenschaftszeitschrift Nature

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Links im WWW
GRAIL, Seite der NASA
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