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Mondforschung: Wo sich Wasser auf dem Mond versteckt

Vielleicht gibt es auf dem Mond viel mehr Wasser als bisher gedacht: An einigen Stellen isoliert Glas, an anderen werfen jede Menge Minikrater Schatten und schützen H2O vor dem Verdampfen ins All.
Mond und blauer PlanetLaden...

Der Erdmond ist alles andere als staubtrocken, wie Astronomen spätestens seit 2009 wissen: Damals entdeckte die indische Sonde Chandrayaan-1 die chemischen Signaturen wasserhaltiger Minerale an der Mondoberfläche. Zudem wird seit Langem vermutet, dass sich in den dauerhaft schattigen Kratern nahe den Mondpolen große Mengen an Eis halten.

Wie viel Wasser die Mondoberfläche wirklich beherbergt, ist aber bis heute nicht geklärt. Nun liefern zwei Studien neue Erkenntnisse über Feuchtigkeit auf unserem Trabanten. In der ersten Studie haben sich Forscher um Casey Honniball von der University of Hawaii Daten des Sofia-Teleskops (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy) genauer angesehen. Das in einer umgebauten Boing 747 installierte Flugteleskop beobachtet im Normalfall die Stratosphäre der Erdatmosphäre im infraroten Wellenlängenbereich. Im Zuge einer Mondbeobachtung war Sofia nun aber auf die Suche nach Wasser auf der Mondoberfläche gegangen. Mit seinen Instrumenten kann es – anders als etwa Chandrayaan-1 2009 – nun anhand der Spektrallinien im Wellenlängenbereich von sechs Mikrometern molekulares Wasser eindeutig von in Mineralen gebundenem H2O unterscheiden.

Die Auswertung zeigt, dass nicht auf der gesamten Mondoberfläche, jedoch durchaus in einzelnen Regionen bei den Polen und vor allem nahe dem lunaren Südpol größere Mengen von Mondwasser liegen müssen. Und dies nicht in Form hydratisierter Minerale oder nur in dunklen Kratern, sondern auch im Sonnenlicht, wo Wasser eigentlich schnell verdampfen müsste. Wahrscheinlich ist das Wasser also durch lokale geologische Gegebenheiten geschützt, schreiben die Forscher in ihrer Veröffentlichung in »Nature Astronomy«. In Frage kommen nach ihrer Vorstellung etwa Glasgestein-Schutzschichten, die die Wassermoleküle zwischen sich auf dem Mondoberfläche konserviert haben. Tatsächlich ist in von den Apollo-Missionen gesammelten Gesteinsproben längst Wasser in Glas-Mikrometeoriten nachgewiesen worden – allerdings in deutlich geringeren Mengen, als der Blick von Sofia nun für einige Regionen nahelegt.

In einer zweiten Studie berichtet Paul Hayne von der University of Colorado in Boulder in »Nature Astronomy« über Wasser in andauernd schattigen Bereichen auf dem Mond. Solche Kältefallen sind deutlich häufiger als zunächst gedacht, wenn man nicht nur große Krater, sondern auch sehr kleine Poren in der Oberfläche von höchstens einem Zentimeter Durchmesser dazuzählt. Diese Mikrofallen für Mondwassereis könnten in den Polarregionen bis zu 40 000 Quadratkilometer an Oberfläche ausmachen, in der sich Wasser hält, ohne zu verdampfen. In einem Gürtel um den Mondäquator bis zu etwa 80 Grad nördlicher und südlicher Breite wäre es, so die Forscher, allerdings auch im Schatten zu warm für dauerhaft gefrorenes Eis.

Insgesamt dürfte demnach aber mehr Wasser auf der Mondoberfläche zugänglich sein als bisher vermutet. Wasser gilt als unverzichtbare Ressource für künftige Mondmissionen, die über längere Dauer auf dem Erdtrabanten verbleiben sollen. Diese sind im Grunde nur denkbar, wenn sie sich vor Ort selbst mit Wasser versorgen können.

44/2020

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 44/2020

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