Wumms statt Wind: Meteoriteneinschläge erzeugen Gashülle um den Mond

Das kleine bisschen Atmosphäre um den Mond entsteht hauptsächlich, weil winzige Meteoriten aus dem All ständig dessen Oberfläche bombardieren. Das hat eine Forschungsgruppe von der TU Wien mit Laborversuchen an echtem Mondgestein belegt. Ihren im Juli 2025 publizierten Erkenntnissen zufolge sind es vor allem diese Einschläge, die Atome aus der Mondoberfläche in dessen feine Gashülle schleudern. Teilchen und Strahlung von der Sonne spielen hingegen nur eine untergeordnete Rolle. Die Erkenntnisse helfen dabei, die komplexen Erosionsmechanismen des Regolith genannten Mondgesteins zu verstehen und geplante langfristige Aufenthalte auf dem Mond besser vorzubereiten.
Bei ihren Laborversuchen beschossen die Fachleute um Johannes Brötzner vom Institut für Angewandte Physik eingesammelte Originalproben von der Apollo-16-Mission mit geladenen Teilchen. Dieses sogenannte Sputtern simulierte den Sonnenwind. So wollte das Team herausfinden, wie stark der unablässige Protonen- und Elektronenbeschuss durch die Sonne den Regolith abträgt. Wie es berichtet, verlieren die Ionen im porösen Mondgestein viel Energie, sodass sie weniger Teilchen herausschlagen.
Bei bisherigen Modellrechnungen war dieser dämpfende Effekt unterschätzt worden – und damit der Einfluss des Sonnenwinds überschätzt. Somit dürfte vielmehr der permanente Einschlag von Mikrometeoriten und die dabei freigesetzte Wärmeenergie der Hauptlieferant für Atome in der Atmosphäre des Monds sein. Das hatte bereits eine Untersuchung aus dem Jahr 2024 nahegelegt. Hier hatten Isotopenanalysen von Mondgestein am besten zu der Annahme gepasst, dass der Einfluss von Mikrometeoriten den Effekt des Sonnenwinds überwiegt: Durch Einschläge verdampfendes Gestein sollte demnach etwa zwei Drittel der Atmosphäre erzeugen, Interaktionen mit dem Sonnenwind nur ein Drittel.
Der Mond verliert fortwährend Atome aus seiner ultradünnen Atmosphäre. Wegen ihres fließenden Übergangs ins Vakuum des Weltraums wird sie genau genommen als Exosphäre bezeichnet – die Teilchen sind so weit voneinander verteilt, dass sie sich nicht gegenseitig bremsen und von selbst ins All entweichen können. Die Gesamtmasse der Atmosphäre des Monds entspricht lediglich der Masse von zwei ausgewachsenen Afrikanischen Elefanten. Die neuen Untersuchungen stellen klar, welche Vorgänge auf unserem Begleiter über Jahrmilliarden für Nachschub gesorgt haben. Sie helfen dabei, ähnliche Wechselwirkungen auf weiteren, weitgehend atmosphärelosen Himmelskörpern genauer zu verstehen, zum Beispiel dem sonnennächsten Planeten Merkur oder Asteroiden.
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