Zusammenfassung:
Eine neue Studie zeigt, dass eine alte vulkanische Struktur, die auf der anderen Seite des Mondes vergraben ist, einen der bisher stärksten Beweise für die seit langem bestehende Kontroverse liefern könnte, dass „der Mond ein globales Magnetfeld hatte, das von seinem eigenen Inneren aus erzeugt wurde, als er jung war.“
Ein Forschungsteam der ETH Zürich kombinierte Schwerkraftdaten der NASA-Mission GRAIL mit Magnetfeldmessungen des Lunar Prospector und der japanischen Kaguya-Sonde, um eine hochdichte, stark magnetisierte Gesteinsmasse in der Region Der Waal auf der anderen Seite des Mondes zu entdecken. Forscher schätzen, dass die unterirdische Struktur etwa 60 Kilometer breit ist und sich etwa 9 Kilometer unter der Erde erstreckt.
Der heutige Mond verfügt nicht mehr über ein globales Magnetfeld, aber seit Jahrzehnten diskutiert die wissenschaftliche Gemeinschaft darüber, ob das Innere des Mondes einst über einen kerngetriebenen Dynamomechanismus wie der der Erde verfügte, der ein globales Magnetfeld erzeugte. Frühere Studien zu Mondgesteinsproben, die von den Apollo-Missionen mitgebracht wurden, waren inkonsistent. Einige Hinweise deuten darauf hin, dass der Mond in seinen frühen Tagen ein starkes Magnetfeld hatte, während andere Studien skeptisch sind.
Das Forschungsteam geht davon aus, dass es sich bei der unterirdischen Struktur im Dewaal-Gebiet wahrscheinlich um einen Magmakörper handelt, der vor etwa 4,2 Milliarden Jahren aus dem Inneren des Mondes aufstieg und schließlich abkühlte und erstarrte. Da die Wissenschaftler in der Lage waren, die Menge an Eisen in diesen Gesteinen abzuschätzen, konnten sie auch die minimale magnetische Feldstärke ermitteln, die dazu geführt hätte, dass die Gesteine beim Abkühlen magnetisch geworden wären.
Die Forscher sagten, dass die Berechnungsergebnisse zeigten, dass die Stärke des Mondmagnetfelds zu diesem Zeitpunkt sehr wahrscheinlich 10 Mikrotesla überstieg. Zum Vergleich: Die durchschnittliche Magnetfeldstärke an der Erdoberfläche beträgt heute etwa 50 Mikrotesla.
Das Forschungsteam untersuchte auch eine andere Möglichkeit: Der Einschlag eines großen Asteroiden oder Meteoriten verursachte die Magnetisierung von Gesteinen. Allerdings liegt die De Waal-Region außerhalb des Bereichs, von dem bisher angenommen wurde, dass er für die Aufprallmagnetisierung verantwortlich ist, sodass Forscher eher annehmen, dass diese Magnetisierungsmerkmale von einem länger anhaltenden Magnetfeld stammen, das im Mond erzeugt wird, und nicht von einem einmaligen Einschlagereignis.
Dies bedeutet, dass das damit verbundene Magnetfeld mit ziemlicher Sicherheit von einem seit langem bestehenden Dynamomechanismus im Mondkern herrührt, stellten die Forscher fest. Die Entdeckung stützt weiterhin die Idee, dass der Mond einst ein inneres Magnetfeld hatte.
Es ist erwähnenswert, dass es im Dewaal-Gebiet auch eine besondere Oberflächenstruktur namens „Mondspiralmuster“ gibt. Diese hellen, gekrümmten Oberflächenmuster sind häufig mit lokalisierten magnetischen Anomalien verbunden. Eine von Wissenschaftlern vorgeschlagene Erklärung besteht darin, dass das horizontal verteilte Magnetfeld den Sonnenwind teilweise ablenken kann, wodurch die langfristige Verwitterungswirkung des Sonnenwinds auf den Mondboden verlangsamt wird und es den relevanten Bereichen ermöglicht, eine höhere Helligkeit beizubehalten.
Forscher sagten, dass diese Art von Phänomen für zukünftige Aktivitäten zur Mondlandung von großer Bedeutung sei. Lokale Magnetfeldlinien können Astronauten einen gewissen Schutz vor dem Sonnenwind bieten, während Mondwirbel den Wissenschaftlern voraussichtlich dabei helfen werden, diese potenziellen Schutzbereiche zu identifizieren.
Diese Studie stärkt die Beweisbasis für die Existenz eines internen Magnetfelddynamos im frühen Mond. Es tauchte jedoch ein neues Rätsel auf: Wie um alles in der Welt erzeugt der relativ kleine Kern des Mondes ein so starkes Magnetfeld? Forscher glauben, dass sich die Sorge der aktuellen wissenschaftlichen Gemeinschaft allmählich von „ob der Mond einst einen Generatormechanismus hatte“ zu „Wie funktioniert dieser Mechanismus?“ ändert.
Das Forschungsteam wies auch darauf hin, dass die Methode der Kombination von Orbitalgravitationsdaten mit Magnetfelddaten voraussichtlich in Zukunft zur Untersuchung der Magnetfeldentwicklungsgeschichte anderer Himmelskörper verwendet werden wird. Der Mars ist ein potenzielles Forschungsziel, aber die Genauigkeit relevanter Erkennungsdaten reicht zum jetzigen Zeitpunkt nicht aus, um detaillierte Analysen ähnlich der des Mondes durchzuführen.
Die Forschungsergebnisse wurden in der Zeitschrift Science Advances veröffentlicht. Die Studie geht davon aus, dass die Deval-Magnetanomalie höchstwahrscheinlich auf die Aktivität von tiefem Magma zurückzuführen ist, und liefert neue wichtige Hinweise zur Aufdeckung der frühen inneren Entwicklung und der Geschichte des Magnetfelds des Mondes.
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