Wissenschaftler der Brown University haben dazu Satellitendaten genutzt entdeckt, Wasser in alten explosiven Vulkanablagerungen auf dem Mond, was darauf hindeutet, dass sein Inneres erhebliche Mengen an einheimischem Wasser enthält. Sie fanden heraus, dass vulkanische Ablagerungen, die über die Oberfläche des Mondes verteilt waren, im Vergleich zum umliegenden Gelände überraschend viel eingeschlossenes Wasser enthielten. Die antiken Ablagerungen, die aus Glasperlen bestehen, die durch den explosiven Ausbruch von Magma aus den Tiefen des Mondmantels (Hunderte Kilometer unter der Oberfläche) entstanden sind, untermauern die Annahme, dass der Mondmantel reich an Wasser ist.
Die Entdeckung wurde gemacht von Ralph Milliken, Assistenzprofessor für Erd-, Umwelt- und Planetenwissenschaften an der Brown University, und Shuai Li, ein Postdoktorand an der Universität von Hawaii und frischgebackener Brown-Doktorand.
Die Studie ist veröffentlicht in Naturgeowissenschaften.
Bis vor kurzem glaubten Wissenschaftler, dass das Innere des Mondes an Wasser und anderen flüchtigen Verbindungen erschöpft sei. Im Jahr 2008 führte jedoch ein Forschungsteam durch Alberto Saal, Professor für Erd-, Umwelt- und Planetenwissenschaften an der Brown University, Spuren von Wasser gefunden in einigen der vulkanischen Glasperlen, die von den Mondmissionen Apollo 15 und 17 zur Erde zurückgebracht wurden. Drei Jahre später fand dasselbe Team ähnliche Mengen Wasser in kristallinen Ablagerungen innerhalb dieser Perlen wie einige Basalte auf der Erde. Diese Ergebnisse legen nahe, dass zumindest Teile des Mondmantels (Hunderte Kilometer unter der Oberfläche) genauso viel Wasser enthalten wie der Erdmantel.
Milliken und Li nutzten die bisherigen Erkenntnisse als Ausgangspunkt für ihre Studie. Milliken sagte gegenüber The University Network (TUN), dass aus der Saal-Studie von 2008 „nicht klar“ sei, ob die Glasperlenproben oder die Magmen „wirklich repräsentativ für den Hauptmantel des Mondes“ seien oder lediglich „Anomalien in einem ansonsten „trockenen“ Mantel“ seien.
„An der Oberfläche gibt es eine Reihe sehr großer pyroklastischer Ablagerungen, die anhand von Satellitendaten seit langem erkannt wurden, von denen jedoch keine direkt von den Apollo-Missionen beprobt wurde“, sagte er gegenüber TUN. „Gibt es also Hinweise auf Wasser in diesen großen pyroklastischen Ablagerungen? Dies war die Frage, die wir beantworten wollten, und durch die Untersuchung einiger neuerer Orbitaldaten (reflektiertes Sonnenlicht im nahen Infrarot) konnten wir zeigen, dass die meisten der großen pyroklastischen Ablagerungen tatsächlich Hinweise auf Wasser aufweisen. Wir interpretieren dieses Wasser als ähnlich dem, was unser Kollege Alberto in den zurückgegebenen Proben gemessen hat, also als Wasser, das in den vulkanischen Glasperlen eingeschlossen ist.“
Um zu ihrer Schlussfolgerung zu gelangen, erklärte Milliken, dass sie „eine Komponente in diesen Daten entfernen mussten, die auf thermisch emittierte Energie zurückzuführen war“. Sie mussten „diese Komponente abschätzen und entfernen, um den Teil zu isolieren, der ausschließlich auf reflektiertes Sonnenlicht und nicht auf die von der Oberfläche aufgrund ihrer Temperatur emittierte Energie zurückzuführen ist.“
Die Forscher konnten Daten aus thermisch emittierter Energie ausschließen, indem sie eine Kombination aus Labormessungen von Apollos-Missionsproben und einem detaillierten Temperaturprofil der interessierenden Bereiche auf der Mondoberfläche verwendeten, um Daten von einem Orbitalspektometer zu untersuchen.
Milliken dankt Li für die Leitung dieser Bemühungen. „Dank seiner harten Arbeit haben wir jetzt ein viel besseres Verständnis für die Verteilung und Fülle von Wasser auf dem Mond und was dies für die Mondentwicklung bedeutet“, sagte er gegenüber TUN.
Milliken sieht die Ergebnisse ihrer Forschung zur zukünftigen Monderkundung positiv. „Was mich an diesem Projekt begeistert, ist, dass es zeigt, wie wichtig es ist, über Satellitendaten im globalen Maßstab zu verfügen, die direkt mit Messungen von Proben im kleinen Maßstab in einer Laborumgebung verknüpft werden können“, sagte er. „Wenn wir über Daten in diesen sehr unterschiedlichen räumlichen Maßstäben verfügen, können wir wirklich versuchen, ein vollständiges Verständnis der Entwicklung eines Planetenkörpers, in diesem Fall des Mondes, zusammenzustellen.“
Bedeutet das, dass eines Tages Menschen auf dem Mond leben könnten? Milliken glaubt, dass dies theoretisch möglich ist. Während der Wassergehalt in pyroklastischen Ablagerungen gering ist und möglicherweise höchstens etwa 0.05 Gewichtsprozent beträgt und es notwendig ist, 100–300 Kubikfuß des pyroklastischen Materials zu ernten, um einen Liter Wasser zu gewinnen, ist der Zugang zu diesen Ablagerungen möglicherweise einfacher als zu anderen „potenziellen Wassereisablagerungen in dauerhaft schattigen Regionen an den Mondpolen“. Es muss jedoch noch mehr getan werden, um festzustellen, ob es möglich ist, dass Menschen auf dem Mond leben. „Ich denke, der Schlüssel zum jetzigen Zeitpunkt liegt darin, dass wir diese pyroklastischen Ablagerungen wirklich direkt beproben müssen, um ihren Wassergehalt besser zu verstehen, wie er extrahiert werden könnte und ob dies wirtschaftlich machbar ist oder nicht“, sagte Milliken gegenüber TUN.
