Ist der Mond alles, was er zu bieten hat? Ja - und noch mehr. Eine neue Analyse der Mondoberfläche zeigt, dass sie weitaus gebrochener ist als gedacht.
Seit sich der Mond vor 4,3 Milliarden Jahren gebildet hat, haben Asteroideneinschläge sein Gesicht mit Gruben und Kratern gezeichnet. Der Schaden geht jedoch weit tiefer, mit Rissen, die sich bis in eine Tiefe von 20 Kilometern erstrecken, berichteten Forscher kürzlich.
Obwohl die Krater des Mondes gut dokumentiert sind, wussten die Wissenschaftler bisher wenig über den oberen Bereich der Mondkruste, den Megaregolithen, der den größten Teil des Schadens durch den Beschuss von Weltraumgesteinen erlitten hat. In der neuen Studie haben Computersimulationen gezeigt, dass Stöße einzelner Objekte die Mondkruste in etwa 1 Meter breite Blöcke zersplittern und Oberflächenrisse öffnen können, die sich über Hunderte von Kilometern erstrecken. Dies deutet darauf hin, dass ein Großteil des Bruchs im Megaregolithen auf einzelne Hochgeschwindigkeitsschläge zurückzuführen sein könnte, wodurch die Kruste zu Beginn der Mondgeschichte "gründlich gebrochen" wurde.
Diese Ergebnisse halfen bei der Beantwortung von Fragen, die vom NASA Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) aufgeworfen wurden, einer Mission, die 2011 zwei Raumschiffe zum Mond schickte, um die bislang detaillierteste Mondgravitationskarte zu erstellen.
Von GRAIL gesammelte Daten zeigten, dass die Mondkruste weitaus weniger dicht war als erwartet, sagte Sean Wiggins, Hauptautor der neuen Studie und Doktorand am Department für Erd-, Umwelt- und Planetenwissenschaften der Brown University in Rhode Island, gegenüber Live Science.
Wiggins und seine Kollegen vermuteten, dass alte Einschläge die Mondoberfläche erheblich zerbrochen haben könnten, "indem sie Porosität hinzufügten und damit die Dichte verringerten", sagte er.
Tiefe Stöße
Mithilfe von Simulationen stellten die Autoren der Studie fest, dass ein Aufprall eines Objekts mit einem Durchmesser von nur 1 km Risse Risse in einer Tiefe von 20 km in der Mondoberfläche hätte öffnen können. Nach Stößen von Objekten mit einem Durchmesser von 10 km gähnten Risse in ähnliche Tiefen, erstreckten sich aber auch seitlich bis zu einer Entfernung von bis zu 300 km vom Einschlagkrater.
"Außerhalb des Hauptkraterbereichs gibt es ziemlich viele Schäden", sagte Wiggins. "Das Material ist immer noch sehr zerbrochen, weiter weg als wir vorhergesagt hätten." Im Laufe der Zeit wuchsen und verbanden sich Netzwerke von Rissen, wodurch eine fragmentierte Mondkruste entstand, berichteten die Forscher.
Die Forscher verwendeten die Simulationen auch, um zu untersuchen, wie ähnliche Einflüsse die Erde beeinflussen könnten, die auch von Asteroiden getroffen wurde, und sie fanden heraus, dass die Schwerkraft eine wichtige Rolle bei der Menge und Schwere der Brüche spielt.
Unter Bedingungen mit höherer Schwerkraft - wie auf der Erde - wurde die Oberfläche in Simulationen weniger durch Stöße beschädigt, während die Oberfläche aufgrund der geringeren Schwerkraft mehr Schaden erlitt, wie die Simulationen zeigten. Dies erklärt, warum Einschläge auf den Mond Oberflächenrisse verursachten, die tiefer eindrangen als Risse von Asteroideneinschlägen auf die Erde.
Durch das Zusammensetzen eines detaillierteren Bildes des Megaregolithen können Wissenschaftler besser verstehen, wie diese Region Wärme leitet. Dies könnte wichtige Hinweise auf die Bildung anderer Monde und sogar Planeten geben, sagte Wiggins.
"Es öffnet definitiv Türen für weitere Untersuchungen zu vielen verschiedenen Prozessen - nicht nur auf dem Mond, sondern auch auf anderen Körpern wie Mars oder Erde", fügte er hinzu.
Die Ergebnisse wurden online am 12. März im Journal of Geophysical Research: Planets veröffentlicht.
