DIE GEHEIMNISSE DES MONDES

Ein Auszug aus der OMEGA Lifetime Magnetic Edition


Von Clay Dillow 


Die Entstehung unseres Mondes fasziniert seit jeher die Wissenschaft. Ist er das Ergebnis einer verhängnisvollen Kollision mit einem anderen Himmelskörper? Oder ist er ein Relikt aus der Entstehungszeit unseres Sonnensystems? Vielleicht findet sich die Antwort in magnetischem Mondgestein.

Der Mond übt seit jeher eine besondere Anziehungskraft auf die Menschen aus. Eine Anziehungskraft, die spiritueller wie weltlicher, poetischer wie praktischer Natur ist.

Er ist unser nächtlicher Begleiter. Mit den verschiedenen Phasen, die er durchläuft, grenzt er Tage, Monateund Jahreszeiten voneinander ab. Unter den vielen Himmelskörpern,die von der Erde aus sichtbar sind, war der Mond uns schon immer am nächsten – geheimnisvoll und dochvertraut. Während eines großen Teils der Menschheitsgeschichte ließ sich der Mond zwar betrachten, aber nicht berühren. Seine Zusammensetzung und Entstehungsgeschichte waren vollkommen rätselhaft. Vor einem halben Jahrhundert lüfteten die Apollo-Astronauten, die von der Mondoberfläche zurückkehrten, einen Teil dieses Geheimnisses. Siebrachten als Erste etwas Greifbares von einem anderen Himmelskörper mit: Gestein, das sich gar nicht sosehr von dem Gestein unterschied,das auf der Erde zu findenist. Doch diese Gesteinsproben, die den einst unberührbaren Mond für die Wissenschaftler buchstäblich greifbar machten, gaben ihnen auch neue Rätsel auf. Vor den Apollo-Mondlandungen wussten Planetologen bereits, dass der Mond kein globales Magnetfeld besitzt, das charakteristisch für entwickelte vulkanische Planeten wie die Erde ist. Doch die Gesteinsproben, die die Astronauten mitbrachten, erzählten eine ganz andere Geschichte – die eines dynamischen Monds mit einem starken globalen Magnetfeld, das unerklärlicherweise vor Milliarden von Jahren erlosch. Mehr als vier Jahrzehnte später sind die Forscher immer noch damit beschäftigt, das Rätsel des verlorenen Magnetismus des Mondes zu lösen. Es könnte sein, dass sie nun endlich der einen oder anderen Antwort auf die Spur kommen. 

„Ist er ein Planet mit seiner eigenen geologischen Geschichte oder wirklich nur eine Ansammlung von kosmischem Staub?“

Dr. Benjamin Weiss, Planetologie-Professor

DER LUNARE DYNAMO

„Die große Frage, die die Mondforschung bis heute beschäftigt, lautet: Inwieweit ist der Mond ein Körper wie ein Planet – ein entwickelter Planet wie die Erde oder der Mars – und inwieweit ist er ein Relikt der Entstehung des Sonnensystems?“, so Dr. Benjamin Weiss, Planetologie-Professor am Massachusetts Institute of Technology (MIT). „Ist er ein Planet mit seiner eigenen geologischen Geschichte oder wirklich nur eine Ansammlung von kosmischem Staub?“

Für Planetologen könnte die Antwort Aufschluss über den Ursprung desMondes selbst geben. Die führende Theorie zur Entstehung des Mondes beruht darauf, dass Mond und Erde aus dem gleichen Materialbestehen. Sie besagt, dass der Mond während der chaotischen Anfangszeit des Sonnensystems durch eine gewaltige Kollision mit einem anderen Himmelskörper von der Erde abgeschlagen wurde. Eine andere Theorie besagt, dass der Mond irgendwo anders im Sonnensystem durch die Akkretion von Materie entstand und ähnlicheinem Asteroiden einfach nur durch die Gravitationskraft der Erde eingefangen wurde. Das Vorhandensein eines globalen Magnetfelds auf dem Mond – und damit auch das mit diesem Magnetismus in Zusammenhang stehende Vorhandensein eines heißen, geschmolzenen Kerns inseiner Geschichte – verliehe der Kollisionstheorie mehr Gewicht. Damit würde unser Verständnis derGeschichte unseres eigenenPlaneten und der Entstehung des frühen Sonnensystems gestärkt. Doch die magnetisierten Gesteinsproben, die Apollo mitbrachte, verblüfftendie Wissenschaftler anfangs. Die Erde erzeugt ihr globalesMagnetfeld durch die Bewegungvon geschmolzenem Gestein im äußeren Kern des Planeten, sodass ein sogenannter Dynamo entsteht. Doch da der Mond im Vergleich zur Erde relativ klein ist, hätte sich jederDynamo, der in der frühenGeschichte des Mondes existierte, schnell abgekühlt, verlangsamt und wäre schließlich ganz zum Stillstand gekommen. Außerdem überraschte die Wissenschaftler die relative Stärke des Magnetfelds. Messungen am Apollo-Gestein weisen darauf hin, dass der Mond einst ein Magnetfeld erzeugte, das so stark war wie das der Erde. Doch die im Vergleich zur benachbarten Erde geringe Größe des Mondes – und der bei Weitem kleinere Dynamo – hätte ein weit schwächeres Magnetfeld zur Folge haben müssen. In den Jahrzehnten nach der Apollo-Ära brüteten die Wissenschaftler weiter über dem Problem. Einige von ihnen untersuchten Theorien jenseits der konventionellen für möglich gehaltenen Modelle, die erklären könnten, wie sich ein Mond-Dynamo selbst über Hunderte von Millionen Jahre in Gang gehalten haben könnte. Andere suchten nach alternativen Erklärungen für den Magnetismus selbst. Sie spekulierten, dass Asteroideneinschläge auf der Mondoberfläche temporäre Magnetfelder erzeugt haben könnten, die stark genug waren, um geschmolzenes Mondmaterial zu magnetisieren, als es abkühlte und zu Gestein erstarrte. Erst in den vergangenen Jahren haben Wissenschaftler mithilfe neuer Instrumente, Techniken und Daten Möglichkeiten gefunden, die Erforschung voranzutreiben. Es stellt sich heraus, dass der Zeitfaktor bei der Jagd nach dem verlorenen Magnetismus des Mondes die bedeutendste Rolle spielt.

EINSCHLAGTHEORIE

Im Jahr 2006 begannen Weiss und einige Kollegen, das Apollo-Gestein mit neuen, ausgefeilteren Instrumenten neu zu untersuchen. Sie wollten mehr über seine Geschichte erfahren – nicht nur, wann es entstanden war, sondern auch, wie lange es gebraucht hatte, um abzukühlen und zu erstarren.

„Der zentrale Faktor des Ganzen ist die Zeit“, sagt er. „Wenn wir mehrüber die Geschichte desMagnetfeldes herausfindenmöchten, müssen wir das Gestein datieren. Das ist ein wirklich wichtiges Element unseres gesamtenAnsatzes: die Magnetisierung des Gesteins mit zeitlichen Faktoren zu verknüpfen, damit wir erfahren, wann das Gestein entstanden ist.“ Diese zeitliche Einordnung ermöglichte es dem Team, eine detailliertere Geschichte der Gesteinsproben zu konstruieren. So konnten sie die Grundfesten der„Einschlagtheorie“ für den Magnetismus des Mondeserschüttern. Mithilfe von Technologien, die den Wissenschaftlern in der Apollo-Ära noch nicht zur Verfügung standen,konnte das Team feststellen, dass manches Gestein innerhalb von Tagen abgekühlt war, anderes aber Monate und sogar Tausende von Jahren dafür gebraucht hatte. Dies ist weit länger als jedes temporäre Magnetfeld, das mit einem Einschlag in Verbindung steht, aufder Mondoberfläche bestandenhaben könnte. Damit dieses langsam auskühlende Gestein magnetisiert bleiben konnte, muss das Magnetfeld über einen längeren Zeitraum – in einigen Fällen überTausende von Jahren – Bestand gehabt haben. Dies deutet darauf hin, dass der Mond tatsächlich vor Milliarden von Jahren wie die Erde einen Dynamo besaß. Doch wie erzeugte der Dynamo ein derart starkes Magnetfeld? „Der Grund für unsere Forschung ist, dass wir nicht wirklich wissen, wie genau Planeten Magnetfelder erzeugen“, erklärt Weiss. „Es scheint, als hätte der Mond eines gehabt, doch er ist gleichzeitig so klein, dass wir nicht verstehen, wie er ein derart starkes Feld erzeugt haben könnte. Das ist ein echtes Rätsel, und es ist auch einer der Gründe, warum die Menschen anfangs daran zweifelten, denn es ist so merkwürdig. Es bleibt ein Rätsel.“ Dennoch deutet das Vorhandensein eines Dynamos darauf hin, dass der Mond auf eine heiße, dynamische geologische Geschichte zurückblicken kann. Es „stellt die Einschlagtheorie zur Entstehung des Mondes entscheidend auf die Probe“, sagt er. Dies ist nicht nur von großer Bedeutung für die Erforschung des Mondes, sondern auch für unser Verständnis der Erde, denn es zeigt ganz deutlich, wie ähnlich sich Erde und Mond wahrscheinlich sind – und wie sie sich im Laufe der Zeit in unterschiedliche Richtungen entwickelt haben. „Erde und Mond scheinen gleich zu sein. Sie sind zwei Teile desselben ursprünglichen Objekts“, so Weiss. „Es ist faszinierend zu sehen, wie verschieden sie sich auf der Grundlage dessen, was seither mit ihnen geschehen ist, entwickelt haben. Dies unterstreicht, wie besonders die Erde wirklich ist.“

„Erde und Mond scheinen gleich zu sein. Sie sind zwei Teile desselben ursprünglichen Objekts.“

Dr. Benjamin Weiss, Planetologie-Professor

UNSERE RAUMFAHRTGESCHICHTE

Seit 1962 ist OMEGA hautnah dabei, wenn Astronauten das Weltall erforschen. Die Tatsache, dass sie als erste Uhr zum Mond reiste, brachte der Speedmaster ihren Spitznamen ein: die Moonwatch.

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