Mond-Dynamo war eine Milliarde Jahre länger aktiv

Gesteinsprobe von Apollo 15 liefert neuen Einblick in die Entwicklung des Erdtrabanten

Cambridge (USA) - Der Mond hat mindestens eine Milliarde Jahre länger als bislang angenommen ein eigenes Magnetfeld besessen. Das zeigt die Untersuchung einer Gesteinsprobe der Mission Apollo 15 aus dem Jahr 1971 durch ein US-amerikanisches Forscherteam. Die langsame Abkühlung müsse im Inneren des Erdtrabanten zu Magma-Strömungen geführt haben, die für einen unerwartet langen Zeitraum einen Dynamoeffekt angetrieben haben, schreiben die Wissenschaftler im Fachblatt „Science Advances“.

„Die Idee, dass die Magnetfelder von Planeten und Monden durch die Bewegung von flüssigen Metallen verursacht werden, ist einige Jahrzehnte alt“, erläutert Benjamin Weiss vom Massachusetts Institute of Technology. Unklar sei jedoch, was jeweils diese Bewegungen im Inneren der Himmelskörper antreibe – insbesondere beim Trabanten der Erde. „Aufschluss darüber können wir erhalten, wenn wir wissen, wie lange dieser Dynamo in Betrieb war.“

Nach seiner Entstehung vor vier Milliarden Jahren kreiste der Mond zunächst auf einer viel engeren Bahn um die Erde. Die damit verbundenen starken Gezeitenkräfte könnten damals den flüssigen Kern des Mondes in Bewegung gesetzt und so für die Entstehung eines Magnetfelds gesorgt haben. Tatsächlich zeigen drei bis vier Milliarden Jahre alte Gesteinsproben vom Mond, dass der Erdtrabant damals ein etwa hundert Mikrotesla starkes Magnetfeld besessen hat. Vor drei Milliarden Jahren jedoch war die Entfernung des Mondes von der Erde so stark angewachsen, dass dieser Dynamo und damit auch das Magnetfeld offenbar zusammenbrachen.

„Unser Problem war bislang, dass wir nur wenige Gesteinsproben vom Mond haben, die jünger als drei Milliarden Jahre sind“, sagt Weiss. Damals endete auch der lunare Vulkanismus und damit trat kein jüngeres Gestein mehr an die Oberfläche. Jetzt stießen Weiss und seine Kollegen jedoch auf einen Glücksfall: Die Gesteinsprobe 15498 von Apollo 15 erwies sich mit einem Alter von 1 bis 2,5 Milliarden Jahren als erheblich jünger – und enthielt zudem magnetische Partikel, die das Magnetfeld bei der Entstehung des Gesteins aufgezeichnet hatten. Im Gegensatz zu den älteren vulkanischen Gesteinen ist dieser Felsbrocken durch den Einschlag eines Asteroiden entstanden. Die Energie des Einschlags hat das Gestein geschmolzen und beim Wieder-Erstarren hat es das damalige Magnetfeld in seinem Inneren eingefroren.

Die Untersuchungen der Forscher zeigen, dass der Mond bei der Entstehung dieses Gesteins immer noch ein Magnetfeld mit einer Stärke von fünf Mikrotesla besessen haben muss. Das ist zwar zehnmal schwächer als das heutige Magnetfeld der Erde, aber immer noch viel größer als das interplanetarische Magnetfeld im Sonnensystem. Weiss und seine Kollegen vermuten, dass im Inneren des Mondes heiße Materie aufgestiegen und kalte Materie abgesunken ist – ganz ähnlich wie in einer Lavalampe. „Wir nehmen heute an, dass so der Dynamo der Erde funktioniert“, so Weiss, „warum soll es also nicht auch beim Mond so gewesen sein.“ Die Forscher hoffen nun, noch jüngere Gesteinsproben zu finden, um zu untersuchen, wie lange dieser Dynamoeffekt aktiv war. „Denn heute hat der Mond kein Magnetfeld mehr“, stellt Weiss fest, „der Dynamo muss sich also irgendwann ganz abgeschaltet haben.“

Bildquelle: Nasa

Autor: Rainer KayserE-Mail: Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!