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Mittwoch, 18.01.2017
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Eis-Seen am Mond-Nordpol

ESA-Sonde entdeckt meterdicke Eisschichten in lunaren Kratern

Am Nordpol des Mondes gibt es mehr als 40 Krater, die mit einer mehrere Meter dicken Schicht Wassereis gefüllt sind. Das hat jetzt das Radarinstrument Mini-SAR an Bord der indischen Mondsonde Chandrayaan-1 festgestellt. Insgesamt könnten sich damit in dieser Region mehr als 600 Millionen Tonnen Wassereis befinden, das berichten NASA-Forscher in der Zeitschrift „Geophysical Research Letters”.
Potenzielle Eiskrater mit anormal hohen Polarisationsraten (grün) und "normale" frische Krater (rot)

Potenzielle Eiskrater mit anormal hohen Polarisationsraten (grün) und "normale" frische Krater (rot)

Schon seit langem vermuten Planetenforscher ein Vorkommen von Wassereis in den Polarregionen des Mondes. Nachdem im letzten Jahr bereits Wassermoleküle unter und über der Oberfläche des Erdtrabanten nachgewiesen worden waren, hat jetzt das Radarinstrument Mini-SAR endgültig belegt, dass der Mond lange nicht so trocken ist wie früher angenommen. Mini-SAR ist ein Radargerät, das die Polarisierung der von der Oberfläche reflektierten Radiowellen nutzt, um daraus Informationen über die Oberflächenbeschaffenheit zu gewinnen. Das Instrument sendet Radarpulse aus, die linksdrehend polarisiert sind. Typische Planetenoberflächen kehren diese Polarisation bei Reflektion um, so dass die Radarechos dann rechtsdrehend sind. Wie stark diese Polarisationsumkehr ist, das gibt die so genannte zirkuläre Polarisationsrate (CPR) an.

Anormal hohe Polarisierungsraten als Indiz


Die Abtastungen im Verlauf des letzen Jahres ergaben, dass ein Großteil der Mondoberfläche normale CP-Raten aufweist, doch es gibt Ausnahmen: Sehr junge, raue Oberfläche wie frische Krater ergeben sehr hohe CPR-Werte. Doch dies gilt auch für Wassereis. Denn das Eis ist transparent und streut die Radarpulse sehr stark, wodurch die CPR-Werte steigen. Die Mini-SAR-Messungen der Nordpolregion haben einige frische Krater entdeckt – erkennbar an einheitlich hohen CPR-Werten innerhalb und außerhalb des Kraterrandes, ausgelöst durch weiträumig ausgeworfene Gesteinsbrocken.

Doch es gab auch rund 40 Krater, die von diesem Muster abwichen: Sie ergaben zwar in ihrem Inneren hohe CPR-Werte, nicht aber am Kraterrand. Nach Ansicht der Forscher deutet dies daraufhin, dass sich im Inneren dieser Krater ein stark polarisierendes Material befindet – wie beispielsweise Wassereis. Das Eis muss den Werten nach relativ rein und mindestens mehrere Meter dick sein um diese charakteristische Signatur zu ergeben.


600 Millionen Tonnen Wassereis


Zahlreiche Krater der lunaren Polarregionen liegen mit ihrem Innenbereich permanent im Schatten und sind daher sehr kalt. Wassereis, das einmal abgesetzt ist, kann sich hier daher nahezu unbegrenzt lange halten. Die Krater mit diesem Signal messen zwei bis 15 Kilometer im Durchmesser. Ausgehend von mehreren Metern Eisdicke bedeutet dies, dass insgesamt mindestens 600 Millionen Tonnen Wassereis in den Kratern liegt.

Diese Ergebnisse stimmen mit denen anderer Sonden und Messinstrumente überein und tragen dazu bei, die unterschiedlichen Vorkommen von Wasser auf dem Mond besser zu verstehen und zu erfassen. Bereits im letzten Jahr entdeckte der „Moon Mineralogy Mapper” der NASA Wassermoleküle in den Polarregionen, die LCROSS-Sonde wies Wasserdampf über der Oberfläche nach.

Mond wasserreicher als lange gedacht


„Das Bild, dass sich nach mehreren Messungen und den Daten der Instrumente mehrerer Mondmissionen ergibt, deutet klar darauf hin, dass Wasser auf dem Mond erzeugt, abgelagert, transportiert und erhalten wird“, erklärt Paul Spudis vom Lunar and Planetary Institute in Houston. „Die neuen Entdeckungen zeigen, dass der Mond ein noch interessanteres und attraktiveres Ziel für Forschung und Erkundung ist als zuvor angenommen.“
(NASA, 03.03.2010 - NPO)
 
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