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Gesteinsanalysen Später Lavasee: Mond war länger vulkanisch aktiv als gedacht

Mond
Forscher konnte das Alter des "Oceanus Procellarum" auf dem Mond auf zwei Milliarden Jahre bestimmen
© IMAGO / VWPics
Vor einem Jahr brachte eine Sonde Mondgestein zur Erde. Analysen zeigen: Das von der Erde aus sichtbare Meer der Stürme war noch vor zwei Milliarden Jahren ein Lavasee – und der Mond viel länger vulkanisch aktiv als vermutet

Noch vor zwei Milliarden Jahren war der Oceanus Procellarum – der Ozean der Stürme – auf dem Mond ein riesiger Lavasee. Das zeigt die Untersuchung von Gesteinsproben, die die chinesische Sonde Chang’e-5 im Dezember 2020 zur Erde zurückgebracht hat.

Damit gab es auf dem Erdtrabanten eine Milliarde Jahre länger vulkanische Aktivität als bislang auf Basis der Apollo-Mondproben angenommen. Warum der Lavasee so lange erhalten blieb, sei allerdings noch unklar, schreibt ein internationales Forschungsteam im Fachblatt "Science".

"Es gibt keinerlei Hinweise auf radioaktive Elemente im Mantel des Mondes, die ausreichend Hitze hätten produzieren können, um die Lava zu erzeugen", schreiben Xiaochao Che von der Chinesischen Akademie für Geowissenschaften in Peking und seine Kolleginnen und Kollegen. "Deshalb müssen wir nach alternativen Erklärungen für die Langlebigkeit des lunaren Lavas suchen."

Zwar könne auch der Einschlag eines größeren Asteroiden einen Lavasee produzieren – doch im Bereich des Oceanus Procellarum fehlten die bei anderen Einschlagbecken vorhandenen Merkmale wie Auswurfmaterial oder Schwerkraft-Anomalien, so die Forschenden.

Als mögliche Erklärung favorisieren Che und seine Kolleginnen und Kollegen deshalb eine Aufheizung durch Gezeitenreibung. Denn der Mond war vor zwei Milliarden Jahren noch näher an der Erde als heute – etwa um ein Drittel oder ein Viertel, schätzt Ko-Autor Alexander Nemchin von der Curtin University in Australien. "Natürlich würde die Gezeitenreibung überall auf dem Mond wirken", so der Forscher. "Aber es gibt Regionen, in denen durch die chemische Zusammensetzung die Schmelztemperatur niedriger liegt." Eine solche Region könnte der Ozean der Stürme möglicherweise sein.

Chang’e-5 war am 20. November 2020 gestartet und am 1. Dezember auf dem Erdtrabanten gelandet. Bereits zwei Tage später startete die Sonde mit 1731 Gramm Bodenproben zurück zur Erde – es handelte sich um die erste derartige Mission, seit 1976 die sowjetische Sonde Luna-24 170 Gramm Mondgestein zur Erde brachte.

Gesteinsanalysen geben auch Hinweise auf Mars und Merkur

Der Ozean der Stürme, der von der Erde aus gesehen werden kann, ist mit einer Ausdehnung von 2500 Kilometern das größte der "Meere" genannten dunklen Lavaebenen auf dem Mond. Bislang war unklar, wie alt dieses Gebiet ist – die Vermutungen schwankten zwischen 1,2 und 3,2 Milliarden Jahren.

Das genaue Alter des Oceanus Procellarum ist jedoch für die Mond- und Planetenforscher von großer Bedeutung – denn es ermöglicht eine Eichung der Altersbestimmung durch Kraterzählungen. "Je mehr Krater eine Oberfläche aufweist, desto älter ist sie", erklärt Ko-Autor Brad Jolliff von der Washington University in den USA. "Aber um das absolute Alter zu bestimmen, benötigen wir Gesteinsproben." Und hier klaffte bislang eine große Lücke: Die bisherigen vulkanischen Gesteinsproben waren alle älter als drei Milliarden Jahren. Und Gesteinsproben von Einschlagkratern waren jünger als eine Milliarde Jahre.

Diese Lücke konnten die Forscher nun mit dem auf zwei Milliarden Jahre bestimmten Alter des Oceanus Procellarum schließen. Damit lässt sich künftig das Alter der Landschaften nicht nur auf dem Mond, sondern beispielsweise auch auf den Planeten Merkur und Mars genauer als bisher bestimmen.

Rainer Kayser, dpa

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