(Elen11/istock/Getty Images) Hinweise auf Wasser im Schatten von Kratern oder eingesperrt in glasigen Perlen wie mikroskopisch kleine Schneekugeln kürzlich enthüllt der Mond Die Oberfläche ist weit weniger ausgetrocknet als wir es uns jemals vorgestellt haben.
Wo genau diese Schicht aus Eiswasser herkommt, ist ein Rätsel, das Astronomen derzeit zu lösen versuchen. Eine überraschende Möglichkeit ist ein elementarer Regen aus unserer eigenen Atmosphäre, der vom Erdmagnetfeld abgegeben wird.
Wasser ist im Weltraum nicht gerade eine seltene Substanz. Bei geeigneten Versteckmöglichkeiten kann es zum Herumschwappen kommen im Inneren von Asteroiden , Kometen bedecken und sich sogar gefährlich daran festklammern Dunkelheit der Merkurkrater .
Es macht Sinn, dass zumindest ab und zu ein Teil davon auf den Mond spritzt. Aber angesichts der sengenden Hitze der Sonne und des fehlenden Schutzes vor dem Vakuum des Weltraums ist nicht damit zu rechnen, dass es sehr lange anhalten wird.
Um die überraschende Menge an Feuchtigkeit auf der Mondoberfläche zu erklären, haben Forscher eine dynamischere Form der Produktion vorgeschlagen – einen konstanten „Regen“ von Protonen, angetrieben durch den Sonnenwind. Diese Wasserstoffionen schlagen in Mineraloxide im Staub und Gestein des Mondes ein, reißen chemische Bindungen auf und bilden eine lockere, vorübergehende Verbindung mit dem Sauerstoff.
Es handelt sich um eine solide Hypothese, die durch Beobachtungen der exponierteren (und lockerer gebundenen) Wassermoleküle, die schnell dem Vakuum des Weltraums unterliegen, noch verstärkt werden könnte, wenn der Mond vor dem Sonnenwind geschützt ist.
Unser eigener Planet ist dank einer ihn umgebenden Magnetblase ziemlich gut vor dem ständigen Ionenstrom der Sonne geschützt. Dieses Kraftfeld umgibt uns nicht nur, es wird durch den Sonnensturm auch in eine Tropfenform geblasen.
Der Mond durchläuft jeden Monat einige Tage lang diese Magnetosphäre und erhält eine kurze Pause vom Protonenregen der Sonne.
Ein internationales Forscherteam hat kürzlich Plasma- und Magnetfeldinstrumente bei den Japanern eingesetzt Kaguya-Orbiter um diesen genauen Zeitpunkt in der Umlaufbahn des Mondes zu bestimmen. Spektraldaten von Chandrayaan-1 Mithilfe des Moon Mineralogy Mapper (M3) wurde dann die Wasserverteilung auf der Mondoberfläche in den höchsten Breitengraden kartiert.
Die Ergebnisse entsprachen nicht ganz den Erwartungen.
Kurz gesagt, es ist nichts passiert. Die Zeitreihe der wässrigen Signatur des Mondes zeigte keinen nennenswerten Unterschied in den drei bis fünf Tagen, die er im Verborgenen vor dem Sonnenwind verbrachte.
Diese Ergebnisse könnten einiges bedeuten. Eine davon ist, dass die gesamte Sonnenwind-Hypothese eine Pleite ist und dass andere Reservoire dafür verantwortlich sind, das Oberflächenwasser des Mondes wieder aufzufüllen.
Aber eine weitere faszinierende Möglichkeit, die uns nicht dazu zwingt, die Idee des Sonnenwinds aufzugeben, besteht darin, dass das Erdmagnetfeld einfach dort anfängt, wo die Sonne aufhört.
Frühere Forschung hat vermutet, dass die mit der Magnetosphäre unseres Planeten verbundene Plasmaschicht etwa die gleiche Menge an Wasserstoffionen transportieren könnte wie der Sonnenwind, insbesondere in Richtung der Mondpole.
Zugegebenermaßen wird nicht alles mit ganz gleicher Durchschlagskraft geliefert, aber die Forscher gehen davon aus, dass sogar ein gelegentliches, heftiges Wasserstoffion möglicherweise mehr als seinen angemessenen Anteil an Wasser erzeugen könnte. Und Protonen mit niedrigerer Energie lassen sich möglicherweise leichter an Ort und Stelle halten und zerfallen daher weniger wahrscheinlich in den Augenblicken nach ihrer Bildung.
Es besteht auch die Möglichkeit, dass Sauerstoff aus den oberen Bereichen der Atmosphäre über unseren Polen durch das weite Gebiet der Leere transportiert wird, um mit dem Mond zu kollidieren, insbesondere in Zeiten erhöhter geomagnetischer Aktivität.
Wenn das alles eher spekulativ klingt, dann deshalb, weil es so ist. Im Moment haben wir nur eine ziemlich überraschende Wasserkarte, die nicht ganz mit den bevorzugten Modellen übereinstimmt.
Aber es weist auf einige aufregende neue Richtungen für das aufstrebende Gebiet der Mondhydrodynamik hin. Da die Forscher die Wasserverteilung nur in höheren Breiten kartierten, lohnt es sich, für die künftigen vorhergesagten Verluste näher am Äquator zu suchen.
Aus praktischer Sicht müssen wir uns möglicherweise eines Tages stark auf eine Nachschubversorgung mit Mondfrost als Treibstoff und Lebenserhaltung verlassen, sollte der Mond zum Sprungbrett für die Erforschung des Weltraums werden.
Nicht zuletzt entwickeln wir langsam ein Verständnis des Wasserkreislaufs im Weltraum, das uns hilft, die Zusammenhänge zwischen unserem Planeten und seinem einzigen natürlichen Satelliten besser zu verstehen.
Diese Forschung wurde in der veröffentlicht Astrophysikalische Tagebuchbriefe .