Apollo-Mondproben liefern neue Details zur Mondentstehung
Redaktion
/ idw / Pressemitteilung der Universität Göttingen astronews.com
17. Januar 2025
Dass unser Mond durch die Kollision eines anderen Objekts
mit der jungen Erde entstanden ist, gilt als unstrittig. Die Details allerdings
sind Gegenstand aktueller Forschung. Messungen an Proben, die die
Apollo-Missionen zur Erde gebracht haben, deuten nun darauf hin, dass der Mond
aus Teilen des Erdmantels besteht. Die Analysen lieferten auch Hinweise auf die
Herkunft des Wassers auf der Erde.

Seit der Apollo-Ära werden die Mondproben im
Johnson Space Center der NASA in Houston gelagert und stehen
für die Forschung zur Verfügung. Alle Mondproben, die im Labor
in Göttingen untersucht worden sind, wurden von der NASA zur
Verfügung gestellt.
Bild: Andreas Pack [Großansicht] |
Gängige Theorien sehen den Mond als Ergebnis einer Kollision zwischen der
frühen Erde und dem Protoplaneten "Theia", doch jetzt vorgestellte Messungen
eines Forschungsteam der Universität Göttingen und des Max-Planck-Instituts für
Sonnensystemforschung (MPS) deuten darauf hin, dass es sich beim Mond vielmehr
um herausgeschleudertes Material des Erdmantels handelt. Zudem untermauern sie
die Annahme, dass Wasser die Erde schon früh in ihrer Entwicklung durch
Einschläge bestimmter Meteoriten erreicht haben könnte.
Die Forschenden untersuchten Sauerstoffisotope von 14 Mondproben und führten
191 Messungen an Mineralen der Erde durch. Isotope sind Spielarten desselben
Elements, die sich nur durch das Gewicht ihres Kerns unterscheiden. Das Team
nutzte eine verbesserte Variante der "Laser Fluorination", einer Methode, bei
der Sauerstoff mittels Laser aus Gestein freigesetzt wird. Die neuen Messungen
zeigen eine sehr hohe Ähnlichkeit des sogenannten Sauerstoffisotops 17 (17O)
von Erde und Mond – das entspricht zwar grundsätzlich dem Mittel älterer
Studien, neu ist aber der im Vergleich deutlich geringere Messfehler. Dadurch
wird die Kollisionstheorie unwahrscheinlich, weil Theia dabei 70 Prozent des
Mondmaterials beigesteuert haben müsste.
"Eine Idee ist, dass Theia seinen Gesteinsmantel bei vorhergehenden
Kollisionen verloren hat und als eine Art metallische Kanonenkugel mit der
frühen Erde kollidiert ist", so Prof. Dr. Andreas Pack, Leiter der Abteilung
Isotopengeologie und Direktor am Geowissenschaftlichen Zentrum der Universität
Göttingen. "Demnach wäre Theia heute Teil des Erdkerns, wogegen der Mond sich
aus herausgeschleudertem Material des Erdmantels gebildet hat. Das würde die
Ähnlichkeit der Zusammensetzung von Erde und Mond erklären."
Die gewonnenen Daten geben außerdem einen Einblick in die Geschichte des
Wassers auf der Erde: Nach einer verbreiteten Annahme gelangte es erst nach der
Mondbildung durch eine Serie weiterer Einschläge auf die Erde, die als "Late
Veneer Event" bekannt ist. Da die Erde viel häufiger von diesen Einschlägen
getroffen wurde als der Mond, müsste sich auch hier ein messbarer Unterschied in
den Sauerstoffisotopen zeigen – je nach Herkunft des einschlagenden Materials.
"Da dies bei den neuen Daten aber nicht der Fall ist, können viele
Meteoritenklassen als Verursacher des 'Late Veneer' ausgeschlossen werden",
erklärt Meike Fischer, die zur Zeit der Forschung am Max-Planck-Institut für
Sonnensystemforschung in Göttingen tätig war. "Unsere Daten lassen sich
besonders gut mit der Meteoritenklasse der sogenannten Enstatit-Chondriten
erklären: Sie ähneln der Erde isotopisch und enthalten genug Wasser, um allein
für den Wasserhaushalt der Erde verantwortlich zu sein."
Die Ergebnisse der Studie wurden in der Zeitschrift Proceedings of the
National Academy of Sciences
veröffentlicht.
|