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Lunare Erosion: Wie die Sonne Mondgestein verändert

Auch die Oberfläche des Mondes wird dunkler, wenn die Sonne darauf brennt. Was bei dem Prozess passiert, ist aber bislang unterschätzt worden, meinen Mondforscher.
Der Mond über einem Berggipfel. Ich bezweifle, dass das Bild echt ist.

Wenn nicht gerade ein Asteroid einschlägt, dann erscheint der Mond auf den ersten und zweiten Blick alles andere als dynamisch: Mondgestein, Krater und andere Oberflächenformen verändern sich viel gemächlicher als die Landschaft der Erde, weil Umwelteinflüsse wie Wind und Wetter oder geologische Prozesse wie Vulkanausbrüche und Plattentektonik fehlen. Lunare Erosionsprozesse dauern länger und verlaufen anders – was aber nicht bedeutet, dass die Oberfläche des Mondes sich gar nicht verändert. Die Sonne etwa brennt ungebremst durch eine Atmosphäre auf den Mond und verändert das Gestein auf eine astrochemisch typische Weise. Details über das durch den Sonneneinfluss dunkel werdende Mondgestein berichtet nun ein Forscherteam im Fachblatt »Geophysical Research Letters«.

Die Wissenschaftler zeigen, wie die Sonnenstrahlung vor allem Eisennanopartikel aus dem Mondgestein freisetzt. Eisen absorbiert Licht und ist gut auch aus größerer Entfernung zu erfassen, etwa in den Messdaten verschiedener Mondorbiter, die von der NASA oder der japanischen Raumfahrtorganisation JAXA in die Mondumlaufbahn geschickt wurden. Dabei zeigen sich größere und kleinere der submikroskopischen eisenhaltigen Gesteinspartikel optisch unterschiedlich: Die kleineren Nanopartikel verfärben die Oberfläche auch rötlich, bei den größeren Mikropartikeln fehlt dieser Rotschimmer. Dies war schon bei der Analyse von Mondgestein aufgefallen, das von den Apollo-Missionen auf die Erde gebracht wurde.

Nun haben die Wissenschaftler der Northern Arizona University Mondlandkarten erstellt, auf denen die rötlicheren, nanopartikelreichen und die einfach nur dunkel verwitterten Flächen verzeichnet sind. Diese Karten erlaubten es zu ermitteln, welchen Einfluss Sonnenwind und Sonneneinstrahlung auf die Mondoberfläche haben. Junger Mondboden – der erst vor relativ kurzer Zeit etwa nach einem Einschlag frei gelegt wurde – unterscheidet sich insbesondere im Gehalt von Nanoeisen deutlich von älterem Mondboden, wie die Auswertung zeigt. Insgesamt findet sich rötlicher Boden in deutlich größerem Anteil dort, wo er länger an der Sonne exponiert lag.

Die Sonne hat demnach wohl insgesamt einen wesentlich größeren Effekt als bisher vermutet: Gerade in den exponierten Hochlandoberflächen des Mondes verwittert das Gestein drastisch rascher. Das sollte laut den Forschern auch über andere mögliche Folgen zum Nachdenken anregen, die die Sonne an diesen Stellen haben könnte. Der Boden werde vielleicht nicht nur schneller dunkler und enthalte mehr Nanoeisen, eventuell setze der Prozess auch mehr Wasser frei, das dann stabil als Eis vorliegt. Solche Verwitterungsprozesse sollte man bei der Suche nach Landestellen für neue Mondmissionen im Auge behalten.

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