Verknüpfung der Entstehung von Erde und Mond

Hat die Erde den Mond mit seiner Schwerkraft eingefangen, haben sie sich im frühen Sonnensystem zusammen gebildet oder hat sich der Mond gebildet, als ein marsgroßes Objekt in die Erde eingeschlagen ist? Durch die Messung dieser Mineralien sowie von Aluminium, Magnesium und Silizium können Wissenschaftler die Zusammensetzung des Mondes besser abbilden und vorhersagen, welche Auswirkungen möglicherweise aufgetreten sind.

Das D-CIXS-Instrument auf der Mondmission SMART-1 der ESA hat den ersten Nachweis aus der Umlaufbahn von Kalzium auf der Mondoberfläche erbracht. Auf diese Weise hat das Instrument einen Schritt zur Beantwortung der alten Frage getan: Hat sich der Mond aus einem Teil der Erde gebildet?

Wissenschaftler, die für das D-CIXS-Instrument auf SMART-1 verantwortlich sind, geben ebenfalls bekannt, dass sie Aluminium, Magnesium und Silizium nachgewiesen haben. „Wir haben gute Karten von Eisen über die Mondoberfläche. Jetzt können wir uns darauf freuen, Karten der anderen Elemente zu erstellen “, sagt Manuel Grande von der University of Wales, Aberystwyth UK, und Principal Investigator von D-CIXS.

Das Wissen, wie die D-CIXS-Orbitaldaten in „Grundwahrheit“ übersetzt werden können, wurde durch einen kosmischen Zufall unterstützt. Am 9. August 1976 wurde das russische Raumschiff Luna 24 gestartet. Am 18. August landete es in einer als Mare Crisium bekannten Mondregion und gab eine Probe des Mondbodens auf die Erde zurück.

Im Januar 2005 befand sich SMART-1 hoch über Mare Crisium, als eine riesige Explosion auf der Sonne stattfand. Wissenschaftler fürchten diese Stürme oft, weil sie Raumfahrzeuge beschädigen können, aber für die für D-CIXS verantwortlichen Wissenschaftler war es genau das, was sie brauchten.

Das D-CIXS-Instrument ist auf die Röntgenemission der Sonne angewiesen, um Elemente auf der Mondoberfläche anzuregen, die dann Röntgenstrahlen mit charakteristischen Wellenlängen emittieren. D-CIXS sammelt diese Röntgenfingerabdrücke und übersetzt sie in die Häufigkeit jedes chemischen Elements auf der Mondoberfläche. Grande und seine Kollegen konnten die Ergebnisse des D-CIXS Mare Crisium mit der Laboranalyse der russischen Mondproben in Verbindung bringen.

Sie fanden heraus, dass das aus der Umlaufbahn nachgewiesene Kalzium mit dem von Luna 24 auf der Oberfläche von Mare Crisium gefundenen übereinstimmte. Als SMART-1 weiterflog, fegte es D-CIXS über die nahe gelegenen Hochlandregionen. Auch hier tauchte Kalzium auf, was eine Überraschung war, bis die Wissenschaftler die Daten einer anderen russischen Mondmission, Luna 20, betrachteten. Dieser Lander hatte bereits in den 1970er Jahren Kalzium gefunden. Dies stärkte das Vertrauen der Wissenschaftler in die D-CIXS-Ergebnisse.

Seit amerikanische Astronauten während der Apollo-Mondlandungen Ende der 1960er / Anfang der 1970er Jahre Mondgesteinsproben zurückbrachten, sind Planetenforscher von der großen Ähnlichkeit der Mondfelsen und der tief in der Erde gefundenen Felsen in einer als Mantel bekannten Region beeindruckt . Dies bestätigte die Theorie, dass sich der Mond aus Trümmern bildete, die übrig geblieben waren, nachdem ein erdgroßer Planet der Erde einen flüchtigen Schlag versetzt hatte.

Je mehr Wissenschaftler sich jedoch mit den Details des Mondgesteins befassten, desto mehr Diskrepanzen fanden sie zwischen ihnen und den Erdgesteinen. Am wichtigsten ist, dass die in den Mondfelsen gefundenen Isotope nicht mit denen auf der Erde übereinstimmten.

"Die Ausstiegsklausel lautet, dass die von den Apollo-Missionen zurückgegebenen Gesteine ​​nur hochspezifische Bereiche auf der Mondoberfläche darstellen und daher möglicherweise nicht für die gesamte Mondoberfläche repräsentativ sind", sagt Grande. daher die Notwendigkeit für D-CIXS und seine Daten.

Durch die Messung der Häufigkeit mehrerer Elemente auf der Mondoberfläche können Wissenschaftler den Beitrag des Materials der jungen Erde und seines möglichen Impaktors zur Kondensation und Bildung des Mondes besser einschränken. Aktuelle Modelle deuten darauf hin, dass mehr vom Impaktor als von der Erde kam. Modelle der Mondentwicklung und der inneren Struktur sind erforderlich, um die Oberflächenmessungen in die Massezusammensetzung des Mondes umzusetzen.

D-CIXS war ein kleines experimentelles Gerät, nur etwa so groß wie ein Toaster. Die ESA arbeitet jetzt mit Indien zusammen, um eine aktualisierte Version der indischen Mondsonde Chandrayaan zu fliegen, die 2007 – 2008 gestartet werden soll. Sie wird die Chemie der Mondoberfläche einschließlich der anderen Landeplätze, von denen Proben zur Erde zurückgebracht wurden, abbilden . Auf diese Weise wird gezeigt, ob die Landeplätze von Apollo und Russland typisch oder besonders waren.

„Aus SMART-1-Beobachtungen früherer Landeplätze können wir Orbitalbeobachtungen mit der Bodenwahrheit vergleichen und von der lokalen zur globalen Ansicht des Mondes expandieren“, sagt Bernard Foing, Projektwissenschaftler bei SMART-1.

Dann können Planetenforscher vielleicht entscheiden, ob der Mond tatsächlich einmal Teil der Erde war.

Originalquelle: ESA-Pressemitteilung

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