Von Chang’e-6 zur Erde gebrachte Bodenproben zeigen Verlust leichter Isotope
Zwischen der Vorder- und der Rückseite des Mondes gibt es eine ganze Reihe von Unterschieden. So fehlen beispielsweise auf der Rückseite die als Maria bezeichneten dunklen Basaltflächen. Die Ursache dieser Unterschiede ist bis heute Gegenstand aktiver Forschung: War es die Anziehungskraft der Erde – oder vielleicht der Einschlag des großen Asteroiden, der das gewaltige Südpol-Aitken-Becken auf der Mondrückseite erzeugt hat? Die Untersuchung von Bodenproben der Raumsonde Chang’e-6 durch ein Forschungsteam aus China untermauert jetzt die zweite These. Wie die Wissenschaftler im Fachblatt „Proceedings of the National Academy of Sciences“ berichten, hat der Einschlag zu einem Verlust leichter Isotope der Elemente Eisen und Kalium geführt.
„Unsere Ergebnisse liefern robuste Belege für eine bedeutende Modifikation des Mondmantels durch den Einschlag“, schreiben Heng-Ci Tian von der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und seine Kollegen. „Sie zeigen, dass großflächige Einschläge eine Schlüsselrolle bei der Entstehung der mondasymmetrischen Struktur gespielt haben könnten.“
Die von der Erde aus sichtbare Seite des Mondes wird von auffälligen dunklen Regionen dominiert, den Maria (Mehrzahl von Mare). Es handelt sich um weite, relativ glatte Flächen, entstanden durch basaltische Lavaflüsse. Als 1959 die sowjetische Sonde Luna-3 erstmals Bilder der Mondrückseite lieferte, waren die Forscher überrascht: Entgegen ihren Erwartungen gab es dort keine solche Basaltebenen, sondern nur helle, kraterübersäte Hochebenen. Spätere Forschungen lieferten weitere Unterschiede. Messungen insbesondere der Mondsonde GRAIL im Jahr 2012 zeigten, dass die Mondkruste auf der Rückseite zehn bis zwanzig Kilometer dicker ist. Und auch die chemische Zusammensetzung der Kruste unterscheidet sich.
Tian und seine Kollegen präsentieren jetzt eine Analyse des Gesteins, das 2024 von der Sonde Chang’e-6 auf der Mondrückseite eingesammelt und zur Erde transportiert worden war. Chemische Elemente kommen in unterschiedlichen Varianten vor, Isotope genannt, die sich in ihrem Atomgewicht unterscheiden. Die Messungen des Teams zeigen, dass die Isotopen-Zusammensetzung von Kalium und Eisen in den Bodenproben von Chang’e-6 sich deutlich von Bodenproben der lunaren Vorderseite unterscheiden.
Im Vergleich gibt es auf der Rückseite weniger leichte Isotope. Wie die Forscher ausführen, lassen sich diese Unterschiede weder durch den Einfluss kosmischer Strahlung noch durch Beimischung von Materie des eingeschlagenen Asteroiden erklären. Vielmehr habe der Einschlag mit seiner thermischen Energie dafür gesorgt, dass vor allem leichtere Isotope verdampfen und ins Weltall entweichen konnten. Das Tema sieht darin einen Beleg dafür, dass große Einschläge wie bei der Entstehung des Südpol-Aitken-Beckens vor 4,3 Milliarden Jahren tatsächlich großräumig die Mondrückseite verändern konnten.
Bildquelle: Heng-Ci Tian
