Mittwoch, 26. Juli 2017
29.07.2011
 
 

Einzigartiger Vulkan auf der Mondrückseite

Andreas von Rétyi

Unser Erdtrabant ist immer wieder für Überraschungen gut, so still, verlassen, öde und unveränderlich seine staubige Landschaft auch scheinen mag. Die Tatsache, dass wir von der Erde aus nur knapp 60 Prozent seiner Oberfläche sehen können, während die restlichen Regionen der Mond-»Rückseite« immer unsichtbar sind, spielt hier ebenfalls eine Rolle – erst Raumsonden konnten einen Blick auf die erdabgewandte Seite werfen, was  jetzt wieder zu einer interessanten Entdeckung führte.

Sicher, was Weltraumexperten und Planetologen nun auf der Rückseite des Mondes gefunden haben, ist nicht unbedingt das große Geheimnis, das mancher vielleicht in jenem unzugänglichen Reich erwartet. Keine verborgene Basis einer fremden Zivilisation, keine technischen Relikte außerirdischer Intelligenzen. Zwar halten sogar einige SETI-Forscher selbst solche Funde weiterhin für prinzipiell möglich, doch wirklich gesicherte Beweise liegen offiziell  hierfür leider nicht vor – die Sensation aber wäre einfach perfekt!

Nach wie vor ist die erdabgewandte Seite des Mondes noch weitgehend unerforscht und birgt

demnach genügend Rätsel verschiedenster Art. Jetzt stießen Wissenschaftler auf eine Region, in der sich unter anderem eine kleine, annähernd kreisförmige Struktur befindet. Offenbar ein Mondvulkan. Doch weicht er in einiger Hinsicht von den Erwartungen ab. Die Anomalie liegt zwischen den beiden großen Kratern Compton (162 Kilometer Durchmesser) und Belkovich (214 Kilometer Durchmesser) und fällt durch einen hohen Anteil radioaktiven Thoriums auf. Daher wird das Gebiet auch als die Compton-Belkovich-Thorium-Anomalie bezeichnet. Erstmals festgestellt wurde sie 1998 mit dem Gammastrahlen-Spektrometer der Mondsonde Lunar Prospector.

Auch diese CBT-Anomalie (CBTA) befindet sich auf dem von der Erde nie sichtbaren Gebiet der Mondkugel. Das Problem ist: Der Mond dreht sich in der gleichen Zeit um sich selbst, in der er sich auch einmal um die Erde dreht – wobei die tatsächliche Bewegung im Raum keine Rolle spielt, sondern ausschließlich die Relativbewegung. Nur wegen der elliptischen Mondbahn, wodurch sich die lunare Umlaufgeschwindigkeit ändert, und wegen des Neigungswinkels der Mondachse gegenüber dem Lot auf seine Umlaufbahn, können wir mehr als die Hälfte der Mondkugel sehen, etwa 59 Prozent. Doch reicht das immer noch nicht aus, es würde schon einen tüchtigen Schubs erfordern, um dadurch auch in den Genuss der restlichen Gebiete zu gelangen. Abhilfe können also nur Raumsonden schaffen. Mit ihnen ist direkter Sichtkontakt mit dem sonst Unsichtbaren möglich.

Die aktuelle Mondsonde Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), die seit 2009 im Einsatz ist, lieferte bessere Aufnahmen denn je und erfasste auch die CBTA mit sehr hoher Auflösung. Die Anomalie selbst erstreckt sich über ein großes Gebiet, das beinahe den Durchmesser des stark erodierten Kraters Belkovich erreicht. Sie sieht ein wenig wie ein Bullauge aus, wenn die Spektrometer-Daten auf eine Mondkarte projiziert werden. Im mittleren Bereich mit einer Ausdehnung von etwa 26 auf 32 Kilometern wird die Oberfläche deutlich heller, das Gebiet liegt gegenüber der Umgebung erhöht und wird von weiteren aufgewölbten Strukturen geprägt, die offenbar vulkanisch entstanden sind. Da gibt es etliche runde Kegelstrukturen mit jeweils mehreren Kilometern Durchmesser. Zu den spektakulärsten Merkmalen zählt ein zirka drei Kilometer großes kuppelartiges Gebilde mit einer zentralen Depression. Aufnahmen zeigen ein unebenes Gelände mit Auswurfmustern sowie eingebrochenen Strukturen – doch auch Asteroideneinschläge schleudern Materie in die Umgebung, also noch kein Beweis für einen Vulkan.

LRO mit seinem extrem niedrigen Orbit ließ allerdings extrem genaue Aufnahmen des Geländes zu, mit einer Auflösung von nur 50 Zentimeter pro Pixel. Digitale Terrainmodelle ermöglichen außerdem 3-D-Rekonstruktionen. Sie zeigen Einsenkungen in der Mitte der Dome, wie sie typisch für Vulkane sind. Dennoch gab es Merkwürdigkeiten, die überhaupt nicht ins überkommene Bild passen wollten.

Die Zusammensetzung der Lava entscheidet über die Steigung eines Vulkanhanges. Auf dem Mond haben basaltische Schildvulkane einen Hangwinkel von etwa sieben Grad. Die CBT-Vulkane aber erreichen Steigungen von 20 bis 25 Grad, sie müssen daher von zähflüssigerer Lava gebildet worden sein. Seltsam. Und noch etwas anderes fiel auf: Das Diviner-Radiometer von LRO ermöglicht mineralogische Messungen. Es lässt die Schlussfolgerung zu, dass im fraglichen Gebiet silikatreiches Gestein konzentriert vorkommt, Granit oder Rhyolith. Für gewöhnlich aber gibt es keinen silikatischen Vulkanismus auf dem Mond. Die großen Marebecken auf dessen Vorderseite, jene dunklen Flecke, die wir alle schon mit bloßem Auge deutlich sehen können und gerne als »Mondgesicht« deuten, bestehen aus Basalten. Es sind Überflutungsbecken, die entstanden sind, nachdem riesige Asteroiden während des letzten großen Bombardements die Mondkruste durchschlugen und flüssiges Magma aus dem Inneren quellen ließen. Die eisen- und magnesiumreiche Lava erkaltete als relativ dunkle Masse, in die später nur noch ein paar kleine Asteroiden stürzten und meist eher unscheinbare Krater bildeten. So blieben die teils gewaltigen Becken auffallend glatt, während die älteren hellen Hochländer des Mondes von Kratern förmlich übersät sind.

Ungeklärt bleibt aber letztlich, warum auf der erdabgewandten Hälfte des Mondes keine vergleichbaren Maregebiete existieren. Verantwortlich dafür könnte ein ausgedehntes Wärmegebiet auf der zugewandten Seite sein, ein großer »Hot Spot« unter der Oberfläche. Er erstreckt sich über das Gebiet des markanten Mare Imbrium sowie des Oceanus Procellarum und ist als das Procellarum-KREEP-Terrain (PKT) bekannt. KREEP bezeichnet dabei Kalium (K), Seltene Erden (Rare Earth Elements) und Phosphor (P). Hier finden sich hohe Konzentrationen an Thorium und anderen radioaktiven, wärmeerzeugenden Elementen, darunter auch Uran.

Astronomen gehen heute davon aus, dass der Mond durch die Kollision der Erde mit einem marsgroßen Himmelskörper vor etwa 4,5 Milliarden Jahren entstanden ist. Anfangs war unser Erdbegleiter wohl eine wahrhaft höllische Welt mit einem globalen Magma-Ozean, der bis in eine Tiefe von 400 Kilometern reichte. Weil der Mond klein ist, kühlte er aber auch recht schnell ab. Diese Phase dürfte sich dennoch über 100 Millionen Jahre erstreckt haben. Die lunaren Hochländer entstanden dabei aus leichteren Mineralien, die an der Oberfläche blieben, während die schwereren Mineralien in die Tiefe sanken. »Bei der Abkühlung des Magmaozeans entstanden KREEP-reiche Magmataschen zwischen Mondkruste und Mantel«, so erklärt Professor Bradley Jolliff, Planetenforscher an der amerikanischen Washington-Universität, St. Louis. Er versucht den Geheimnissen der Compton-Belkovich-Thorium-Anomalie und der Mare-Asymmetrie auf die Spur zu kommen. Wahrscheinlich waren die KREEP-Taschen unter der Imbrium-Procellarum-Region verantwortlich für die Entstehung der riesigen Basaltbecken. Die radiogene Wärme schmolz Mineralien tief im Mantel und bildete basaltische Lava, die sich über die Oberfläche ausbreitete, nachdem Asteroiden etliche Krustenbrüche verursacht hatten.

Und was ist nun mit den seltsamen, weil silikatischen Vulkanen der CBTA auf der Mondrückseite? Das Gebiet scheint relativ jung für eine Vulkanregion zu sein. Keine drei oder vier Milliarden Jahre wie üblich, sondern wohl »nur« eine Milliarde Jahre. Zu jener Zeit war der Mond schon deutlich abgekühlt, die radiogene Hitze hatte nachgelassen. Doch der immer noch geschmolzene äußere Mondkern könnte nach längerem Wärmestau einen Hitzepuls in eine KREEP-reiche Felstasche im Mantel gesandt haben, so mutmaßen die Forscher. Die Schmelze muss dann von der Krustenbasis nach oben gedrängt worden sein, um die Oberfläche dort schließlich aufzuwölben. In der Folge sei eine mit Thorium angereicherte, silikatische Schmelze ausgetreten.

So weit die momentane Theorie. Doch die Vulkanregion auf der Rückseite des Mondes bleibt erst einmal ein Rätsel. Auch ihr Alter kann nur geschätzt werden. Den Forschern wäre nun eine bemannte Mission zum Mond und natürlich genau zur Gegend der CBTA am liebsten – eine geologische Erkundung vor Ort und entsprechende Gesteinsproben würden die Wahrheit ans Licht bringen, so sind die Experten überzeugt. Im nächsten Jahr sollen aber zunächst einmal die GRAIL-Zwillingssonden zum Mond reisen, um sein Schwerefeld in ungekannter Genauigkeit zu vermessen und dabei auch zu klären, ob der äußere lunare Kern auch heute noch geschmolzen ist. Nicht zuletzt bleibt die Zukunft für bemannte Mondflüge aber sehr ungewiss. Im Mai 2011 wurde zwar seitens der NASA beschlossen, die hierfür erforderlichen und zwischenzeitlich gestoppten Programme wieder aufzunehmen. Doch inwieweit die wirtschaftliche Lage dies real zulassen wird, ist fraglich. Kurz- oder auch mittelfristig betrachtet, dürfte der Mensch sich ohnehin drängenderen Problemen gegenübersehen als ausgerechnet der Umsetzung eines bemannten Mond- oder Marsfluges mit Lokalterminen in der CBTA, am Olympus Mons oder auch der Cydonia-Region. Ungeachtet dessen und mit Blick auf realistische Interessenslagen, dürfte die menschliche Zivilisation, sofern sie noch eine Weile mit sich selbst auskommt, langfristig betrachtet wohl doch irgendwann das Unternehmen in Angriff nehmen, über den Erdorbit hinaus ins All vorzustoßen. Dazu aber muss auch hier unten, auf der Erde selbst, noch viel geschehen und aufgearbeitet werden.

 

 


 

 

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