Wissenschaftler glauben, dass der Sauerstoff der Erde den Mond seit Milliarden von Jahren verrostet.
Zur Überraschung der Planetenforscher wurde das oxidierte Eisenmineral Hämatit in hohen Breiten auf dem Mond entdeckt.
Eisen ist sehr reaktiv mit Sauerstoff und bildet den rötlichen Rost, der häufig auf der Erde zu sehen ist. Aber die Oberfläche und das Innere des Mondes sind praktisch sauerstofffrei, so dass unberührtes metallisches Eisen auf dem Mond vorherrscht und stark oxidiertes Eisen in Proben, die von den Apollo-Missionen zurückgebracht wurden, nicht bestätigt wurde.
Zusätzlich sprengt Wasserstoff im Sonnenwind die Mondoberfläche, was der Oxidation entgegenwirkt. Daher ist das Vorhandensein von stark oxidierten eisenhaltigen Mineralien wie Hämatit auf dem Mond eine unerwartete Entdeckung.
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Hauptautor Shuai Li, Assistenzforscher am Hawai'i Institute of Geophysics and Planetology (HIGP) in der UH Manoa School of Ocean and Earth Science and Technology (SOEST), sagte:„Unsere Hypothese ist, dass Mondhämatit durch Oxidation von gebildet wird Mondoberflächen-Eisen durch den Sauerstoff aus der oberen Erdatmosphäre, der kontinuierlich durch den Sonnenwind auf die Mondoberfläche geblasen wurde, wenn sich der Mond in den letzten Milliarden Jahren im Magnetschweif der Erde befand.“
Um diese Entdeckung zu machen, analysierten Forscher, darunter Co-Autoren des Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA und anderswo, Daten, die vom Moon Mineralogy Mapper (M3) erfasst wurden, der vom NASA JPL an Bord der indischen Chandrayaan-1-Mission entwickelt wurde.
Prof. Li sagte:„Als ich die M3-Daten in den Polarregionen untersuchte, stellte ich fest, dass sich einige spektrale Merkmale und Muster von denen unterscheiden, die wir in den niedrigeren Breiten oder den Apollo-Proben sehen.
„Ich war neugierig, ob es möglich ist, dass es auf dem Mond Wasser-Gesteins-Reaktionen gibt. Nach monatelanger Untersuchung fand ich heraus, dass ich die Signatur von Hämatit sah.“
Den Forschern zufolge korrelieren die Orte, an denen Hämatit vorkommt, stark mit dem Wassergehalt in hohen Breiten.
Prof. Li fügte hinzu:„Mehr Hämatit auf der Mondvorderseite deutete darauf hin, dass es mit der Erde verwandt sein könnte. Das erinnerte mich an eine Entdeckung der japanischen Kaguya-Mission, dass Sauerstoff aus der oberen Erdatmosphäre durch den Sonnenwind auf die Mondoberfläche geblasen werden kann, wenn sich der Mond im Magnetschweif der Erde befindet.
„Der atmosphärische Sauerstoff der Erde könnte also das wichtigste Oxidationsmittel zur Herstellung von Hämatit sein. Wasser und interplanetarer Staub könnten ebenfalls eine entscheidende Rolle gespielt haben.“
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Die Studie, veröffentlicht in Science Advances , fanden auch heraus, dass Hämatit auf der anderen Seite des Mondes, wo der Sauerstoff der Erde möglicherweise nie angekommen ist, nicht vollständig fehlt.
Forscher sagen, dass die kleine Menge, die in hohen Breiten des Mondes beobachtet wurde, wesentlich am Hämatit-Bildungsprozess auf der mondabgewandten Seite beteiligt gewesen sein könnte.
„Die Erde könnte eine wichtige Rolle bei der Entwicklung der Mondoberfläche gespielt haben“, schloss Prof. Li.