Teile des Mondinneren enthalten soviel Wasser wie der obere Mantel der Erde – 100 Mal mehr als von der kostbaren Flüssigkeit zuvor gemessen wurde, zeigt eine Studie der Case Western Reserve University, der Carnegie Institution for Science und der Brown University.
Die Wissenschaftler entdeckten Wasser zusammen mit flüchtigen Elementen in lunarem Magma, das in Kristallen eingeschlossen war, die innerhalb von winzigen vulkanischen Glaskügelchen gefangen waren, welche von Apollo 17 zurück zur Erde gebracht wurden.
Die am 26. Mai im Science Express veröffentlichte Entdeckung fordert Vermutungen über die Entstehung des Mondes und den Ursprung des gefrorenen Wassers an den lunaren Polen heraus.
„Diese Proben sind die beste Möglichkeit, die wir haben, um den Wassergehalt im Inneren des Mondes zu bestimmen“, sagte James Van Orman, Professor für Geowissenschaften an der Case Western Reserve University und ein Autor der Studie. „Das Innere des Mondes scheint ziemlich vergleichbar mit dem Erdinneren zu sein, ausgehend davon, was wir über das Vorhandensein von Wasser wissen.“
Tatsächlich sind die von den Forschern gefundenen Konzentrationen von Wasser und flüchtigen Elementen inklusive Fluor, Chlor und Schwefel in dem lunarem Magma fast identisch mit den Konzentrationen in erstarrtem Magma aus ursprünglichen terrestrischen Mittelozeanischen Rücken auf der Erde.
Die Entdeckung bestärkt die Theorie, dass der Mond und die Erde einen gemeinsamen Ursprung haben, aber zwingt die Wissenschaftler die aktuelle Theorie dieses Prozesses neu zu überdenken: dass ein riesiger Einschlag in der Frühzeit der Erde Material in den Orbit schleuderte, aus dem der Mond entstand.
Ein Teil dieser Ursprungstheorie besagt, dass Wasser und andere flüchtige Elemente und Bestandteile durch die Hitze und Gewalt des Einschlags abgereichert (verdampft) wurden. Diese Studie deutet das Gegenteil an und liefert neue Anhaltspunkte über den Prozess der Mondentstehung.
„Wasser spielt eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung des tektonischen Verhaltens planetarer Oberflächen, dem Schmelzpunkt des Planeteninneren und den Orten und dem Eruptionsstil planetarer Vulkane“. Sagte Erik Hauri, ein Geochemiker Department of Terrestrial Magnetism (DTM) der Carnegie Institution und leitender Autor. „Wir können uns keinen Probentyp ersinnen, dessen Rückkehr zur Erde wichtiger wäre als diese Proben vulkanischen Glases, die durch explosiven Vulkanismus herausgeschleudert, und nicht nur auf dem Mond kartiert wurden, sondern im gesamten inneren Sonnensystem.“
Die Präsenz von soviel Wasser in lunarem Magma zwingt Wissenschaftler ebenfalls, die vulkanische Aktivität als mögliche Quelle des Eises in Erwägung zu ziehen, das im Schatten von Kratern an den Polen des Mondes gefunden wurde.
Thomas Weinreich ein Student, der mit Alberto Saal, einem Professor für Geowissenschaften an der Brown University zusammenarbeitet, entdeckte die winzigen Magmataschen, Einschlüsse genannt, eingeschlossen in Olivinkristallen innerhalb der lunaren Glaskügelchen.
Die orangefarbenen Kügelchen von der Größe eines Punktes auf einer Seite (Anm. d. Red.: gemeint ist das Satzzeichen –> . <–) kamen durch vulkanische Eruptionen aus der Tiefe des Mondinneren. Viel von dem flüchtigen Material der Magma entkam während der Eruption, ausgenommen das, was in den Kristallen geschützt wurde, erklärte Van Orman.
In sieben Proben schliffen und polierten die Forscher ihren Weg zu der Oberfläche der Einschlüsse und maßen dann die flüchtigen Elemente, die vor der Eruption existierten. Das Team war in der Lage, aus diesen Messungen den Wassergehalt im Mondinneren abzuschätzen.
Vor drei Jahren berichtete dasselbe Team in einer von Saal geleiteten Studie über den ersten Beleg für die Anwesenheit von Wasser in lunarem vulkanischen Glas und wandte Magma-Entgasungsmodelle an, um zu schätzen, wie viel Wasser ursprünglich vor der Eruption in der Magma vorhanden war.
„Die Schlussfolgerung“, sagte Saal, „ist, dass wir 2008 sagten, der ursprüngliche Wassergehalt in dem lunaren Magma sollte vergleichbar mit Lava aus dem oberen Mantel der Erde sein. Jetzt haben wir bewiesen, dass das tatsächlich der Fall ist.“
Quelle: http://blog.case.edu/think/2011/05/26/parts_of_moon_interior_as_wet_as_earthas_upper_mantle
(THK)
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