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Mondforschung: Kälte ließ wohl Mond schrumpfen

Lappenförmige Böschungen auf dem MondLaden...
Einer möglichen Schrumpfung unseres Erdtrabanten auf der Spur ist ein Forscherteam um Thomas Watters an der Smithsonian Institution in Washington, DC. Das Team wertete hochauflösende Bilder der Mondoberfläche aus, welche die US-Raumsonde Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) übermittelt hatte. Die Forscher stießen in weiten Bereichen der Mondoberfläche auf so genannte lappenförmige Böschungen (englisch: lobate scarps), die auf eine Schrumpfung des Mondkörpers hinweisen.

Lappenförmige Böschungen auf dem MondLaden...
Lappenförmige Böschungen auf dem Mond | Die Pfeile verdeutlichen die Lage einer lappenförmigen Böschung auf dem Mond. Sie befindet sich auf der Mondrückseite im Krater Gregory. Durch eine Abkühlung und eine damit einhergehende Schrumpfung des Mondinneren legte sich die spröde Kruste in Falten.
Schon in den frühen 1970er Jahren waren derartige Verwerfungen auf den Bildern der großfomatigen "Apollo Panoramic Cameras" aufgefallen, die etwa 20 Prozent der Mondoberfläche in der Nähe des Äquators erfassten. Da solche Bilder für die restliche Oberfläche fehlten – die Apollo-Missionen hielten sich stets in Äquatornähe auf – war unbekannt, wie weit verbreitet diese Strukturen sind.

Lappenförmige Böschungen auf dem Mond IILaden...
Lappenförmige Böschungen auf dem Mond II | Im Krater Mandel'shtam auf der Mondrückseite durchschneidet eine lappenförmige Böschung vorher vorhandene Einschlagkrater und überdeckt sie teilweise. Im Kasten oben und im Inset ist ein rund 20 Meter großer Krater zu sehen, der zur Hälfte durch die Verwerfung zerstört wurde.
Die neuen Aufnahmen, welche die Qualität der Apollo-Bilder übertreffen, belegen nun, dass die lappenförmigen Böschungen praktisch überall auf dem Mond zu finden sind. Insgesamt 14 neue Gebiete entdeckten die Forscher auf den LRO-Bildern und sie sind sich sicher, dass es noch sehr viel mehr davon gibt.

Bei den lappenförmigen Böschungen wurde die Oberfläche gestaucht, so dass sie sich teilweise zu rundlichen unregelmäßigen Gebilden zusammenschob. Manchmal wurden dabei vorhandene kleine Einschlagkrater einfach zur Hälfte überdeckt. Da nur wenige Einschlagkrater die lappenförmigen Böschungen überlagern, schließen die Forscher daraus, dass sie für Mondverhältnisse recht jung sind, wahrscheinlich weniger als eine Milliarde Jahre. Die meisten Formationen auf dem Mond sind dagegen mehr als drei Milliarden Jahre alt.

Um das weit verbreitete Vorkommen der lappenförmigen Böschungen zu erklären, vermuten die Forscher, dass der Radius des gesamten Mondes um etwa hundert Meter schrumpfte, als tiefer liegende Bereiche im Mondinneren auskühlten und sich dabei zusammenzogen. Ähnliche Hinweise auf eine Schrumpfung eines gesamten Himmelskörpers finden sich auf dem sonnennächsten Planeten Merkur und auch auf dem Saturnmond Titan.

Im Falle von Merkur hat sich die Oberfläche in manchen Regionen um bis zu zwei Kilometer gegeneinander verschoben, als sich die Kruste aufgrund der Volumenabnahme des Planeteninneren wie die Haut eines vertrocknenden Apfels in Runzeln legte. Dabei schrumpfte der gesamte Planet um zwei bis vier Kilometer. (ta)

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  • Quellen
Watters, T. R. et al.: Evidence of Recent Thrust Faulting on the Moon Revealed by the Lunar Reconnaissance Orbiter Camera. In: Science 329, S. 936–940. 2010.

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