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Astronomie: Mehr Wasser auf dem Mond als vermutet

Auf dem Mond könnte viel mehr Wasser vorkommen als bisher angenommen. Darauf deutet eine Analyse von Mondgestein hin. Um das aber eindeutig zu bestätigen, sollen weitere Untersuchungen folgen.

Mehr als 40 Jahre lang dachten Forscher, der Mond sei eine staubtrockene Wüste - eine Annahme, die auf den früheren Erkenntnissen des Apollo-Raumfahrtprogramms basierte. Neue Analysemethoden, die in den vergangenen Jahren entwickelt wurden, werfen aber neues Licht auf die Frage, ob und wie viel Wasser auf dem Erdtrabanten vorhanden ist.

Die 2008 gestartete indische Raumsonde Chandrayaan-1 lieferte erstmals Daten, die bewiesen, dass es Wasser auf dem Mond gibt. Den Auswertungen zufolge soll es fast über die gesamte Mondoberfläche verteilt sein. Ende 2009 hatte auch die US-Raumfahrtbehörde Nasa ein "bedeutendes" Wasservorkommen in Form von Eis auf dem Mond gefunden. Die Wissenschaftler gingen bislang aber von kleinen Mengen aus. Man nahm an, dass der Wassergehalt in Mondgestein unter einem Teilchen pro Milliarde (ppb) liegt. Mit der Arbeit von Wissenschaftlern um Francis McCubbin von der Carnegie Institution for Science in Washington ändert sich das nun: Die Forscher entdeckten, dass der Gehalt mindestens um das Hundertfache höher liegt und möglicherweise sogar fünf Teilchen pro Million (ppm) erreicht.

Spuren von Wasser im Gestein

Die Wissenschaftler analysierten zwei Gesteinsproben: ein Felsstück, das die Besatzung der Apollo-14-Mission zurück zur Erde gebracht hatte, und einen vom Mond stammenden Meteoriten, der in Afrika niedergegangen ist. Dabei fanden sie Spuren von Apatit - ein Mineral, das im Zuge der Abkühlung des Magmas auf dem Erdtrabanten entstanden ist.

Mithilfe einer höchst empfindlichen Methode, der sogenannten Sekundärionen-Massenspektrometrie (SIMS), untersuchten sie, ob Hydroxol-Verbindungen im Apatit vorkommen. Hydroxyl setzt sich aus je einem Wasserstoff- und einem Sauerstoffatom zusammen und entsteht, wenn Wasser vom Sonnenlicht aufgespalten wird. Bei der Sekundärionen-Massenspektrometrie wird das Gestein mit hochenergetischen Teilchen beschossen. Austretende Atome können mit höchster Genauigkeit gezählt werden.

Möglicherweise gebe es überall auf dem Mond Wasser, sagen die Foscher. Sie glauben, dass das Hydroxyl noch aus der Frühzeit des Mondes stammt. Der gängigen Lehrmeinung zufolge entstand der Mond vor etwa 4,5 Milliarden Jahren. Vermutlich stieß damals ein Himmelkörper von der Größe des Planeten Mars mit der Erde zusammen. Durch den Aufprall wurde der Planet zertrümmert und hocherhitztes Material von der Erde abgesprengt. Aus den Trümmern in der Umlaufbahn der Erde entstand dann innerhalb von wenigen hundert bis tausend Jahren der Erdtrabant, der zunächst für einige hundert Millionen Jahre von einem Magma-Ozean bedeckt war. Das sich abkühlende und kristallisierende Magma bildete die Kruste des Mondes. Auch der im Mondgestein enthaltene Mineral Apatit kristallisierte aus dem Ur-Magma. Nach Ansicht der Wissenschaftler beweist dies, dass das Wasser auf dem Mond heimisch war und nicht erst zu einem späteren Zeitpunkt durch Meteoriten auf den Erdtrabanten gelangte.

Vorhandenes Wasser könnte die Planung künftiger Mondmissionen - etwa einer bemannten Station - wesentlich vereinfachen, falls es größere Vorräte gäbe. Uwe Reimold vom Berliner Museum für Naturkunde bewertet den hohen Hydroxylgehalt in dem Mondgestein zwar als erstaunlich, gibt sich aber zurückhaltend. Die Studie beruhe auf der Analyse von lediglich zwei Proben, sagt der Mineraloge. "Das genügt noch nicht, um daraus auf den Wasserhaushalt des Mondes hochzurechnen", sagt er. Um zu bestimmen, wie viel Wasser es tatsächlich auf dem Mond gibt, müssten mehr Proben untersucht werden.

DPA/APN / DPA
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