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Wasser nicht nur in dunklen Mondkratern
Redaktion
/ idw / Pressemitteilung der Universität Stuttgart
astronews.com
26. Oktober 2020
Die fliegende Sternwarte SOFIA hat erstmals den direkten
Nachweis von Wassermolekülen auf dem Mond außerhalb des permanenten Schattens an
den Mondpolen erbracht. Die Mengen sind allerdings bescheiden: In einem
Kubikmeter Mondboden befinden sich gerade einmal 0,33 Liter Wasser. Trotzdem könnte der
Fund für künftige Mondmissionen interessant sein.
Mit SOFIA wurde Wasser im Mondkrater Clavius
gefunden.
Bild: NASA [Großansicht] |
Seit die Apollo-11-Mission 1969 die ersten Mondgesteine auf die Erde
gebracht hat, haben Forschende nach dem eindeutigen Beweis gesucht, dass es
Wasser auf dem Mond gibt. Aber die Proben zeigten wie auch die der zahlreichen
Folgemissionen keine eindeutigen Hinweise für die Existenz von Wasser auf dem
Erdtrabanten. Die Bestätigung kam erst im Jahr 2009 durch das NASA-Instrument
Moon Mineralogy Mapper an Bord der indischen Chandrayaan-1-Mission
– und dies auch nur für die Region um die Mondpole herum.
"Mit SOFIA konnten wir jetzt endlich den lang erhofften eindeutigen Beweis
anführen, dass Wasser auch im Bereich der wärmeren, von der Sonne beschienenen
Mondoberfläche vorkommt", erklärt Bernhard Schulz, Science Mission Operation
Deputy Director von SOFIA an der Universität Stuttgart. Bereits am 30.
August 2018 hatte ein Team um Casey Honniball von Hawai'i Institute of
Geophysics and Planetology den Mond mit dem FORCAST-Instrument an Bord von
SOFIA beobachtet. SOFIA steht für "Stratosphären Observatorium Für
Infrarot-Astronomie". Es handelt sich um ein Infrarot-Observatorium in einem
Jumbojet, das von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA und dem Deutschen
Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) betrieben wird. Bei den Beobachtungen
konnte die Wissenschaftlerin den eindeutigen Fingerabdruck von molekularem
Wasser im mittleren Infrarotbereich (sechs Mikrometer Wellenlänge) im Bereich
des Clavius-Kraters auf der südlichen Mondhalbkugel detektieren.
Die sonnenbeschienenen Gebiete des Mondes erreichen eine Temperatur von etwa
230 Grad Celsius. Bei dieser Temperatur ist Wasser gasförmig und sollte
verdunsten und entweichen, da der Mond quasi keine Atmosphäre hat. Trotzdem ist
es auf der Oberfläche vorhanden. Derzeit existieren zwei Theorien, die dies
erklären können: Mikrometeoriten, die auf die Mondoberfläche fallen und geringe
Mengen Wasser transportieren, könnten die Flüssigkeit durch ihren Aufprall im
Gestein ablagern, so dass das Wasser dann in winzigen glasperlenartigen
Strukturen im Boden eingeschlossen bleibt. Möglich wäre aber auch ein
zweistufiger Prozess, bei dem der Sonnenwind Wasserstoff an die Mondoberfläche
liefert, wo er sich mit Hydroxyl (HO) – einem Wasserstoffatom, das an ein
Sauerstoffatom gebunden ist - zu Wasser verbindet. Dieses könnte auf der
Oberfläche des Mondes versickern und wäre so vor dem Sonnenlicht geschützt.
Ein Ziel der maßgeblich von Deutschland mitfinanzierten europäischen
Weltraumforschung in Bezug auf den Mond besteht darin, zu bestätigen, dass
Ressourcen wie etwa Wasser in ausreichenden Mengen auf dem Mond vorhanden sind,
um sie zum Beispiel für ein zukünftiges "Moon Village" nutzen zu können. Die
Menge an Wasser, die SOFIA entdeckt hat, entspricht etwa dem Inhalt einer 0,33
Liter Getränkedose, verteilt in einem Kubikmeter Boden.
"Das ist zwar weniger als in den Wüsten unserer Erde", erläutert Reinhold
Ewald, Europäischer Astronaut und Professor am Institut für Raumfahrtsysteme
(IRS) der Universität Stuttgart. "Aber findige Lebenserhaltungssysteme wie wir
sie im Bereich Astronautik und Raumstationen am IRS entwickeln und erforschen,
könnten daraus einen Teil der Ressourcen produzieren, die wir für zukünftige
astronautische Weltraumissionen brauchen werden."
Um das Phänomen von Wasser auf dem Mond eingehender zu erforschen, wird SOFIA
die sonnenbeschienenen Flächen während verschiedener Mondphasen erneut
beobachten. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erhoffen sich davon
neue Erkenntnisse darüber, wie das Wasser produziert und gespeichert wird, und
wie es sich über die Mondoberfläche verteilt. Diese Daten werden hilfreich für
die Planung zukünftiger Mondmissionen sein.
Über ihre Ergebnisse berichtet das Team in einem Fachartikel, der in der
Zeitschrift Nature Astronomy erschienen ist.
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