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Mittwoch, 24.05.2017
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Mond-Teleskope: „Sehstörungen” durch Hydroxyl-Gas?

Konzentration von gasförmigem Hydroxyl mehr als doppelt so hoch wie angenommen

Die jüngsten Entdeckungen eines rudimentären Wasserkreislaufs auf dem Mond verändern nicht nur das frühere Bild des Erdtrabanten, sie könnten auch Pläne für lunare Teleskope beinträchtigen. Denn chinesische Forscher haben jetzt herausgefunden, dass erheblich mehr Hydroxylmoleküle durch Sonneneinwirkung verdampfen als bisher angenommen. Die Streuung durch diese Gase wiederum könnte astronomische Beobachtungen erheblich verzerren.
Verteilung von Wasser und Hydroxylmolekülen (blau) auf der Mondoberfläche

Verteilung von Wasser und Hydroxylmolekülen (blau) auf der Mondoberfläche

Der Mond gilt schon seit längerem als vielversprechender Standort für astronomische Teleskope. Denn auf der Erde können Wolkenbedeckung und Streueffekte der Atmosphäre das von Sternen und anderen Himmelsobjekten einfallende Licht verdecken oder verzerren. Diese Verzerrungen müssen mit aufwändiger adaptiver Optik wieder herausgerechnet werden. Auf dem Mond jedoch gibt es keine Atmosphäre und damit auch weder Wolken noch Luftturbulenzen.

Menge des verdampfenden Hydroxyls berechnet


Doch jetzt haben chinesische Forscher basierend auf jüngsten Erkenntnissen diese Vorstellungen von einem Idealstandort zumindest eingeschränkt. „Im letzten Jahr haben Wissenschaftler einen feinen Tau von Wasser auf der Mondoberfläche entdeckt. Dieses Wasser verdampft im Sonnenlicht und wird durch die ultraviolette Strahlung in Hydroxyl und Wasserstoffmoleküle zerlegt“, erklärt Zhao Hua von der chinesischen Akademie der Wissenschaften. Er präsentiert heute die Ergebnisse im Rahmen des European Planetary Science Congress in Rom.

Um herauszufinden, ob diese Prozesse möglicherweise für Störungen bei astronomischen Beobachtungen sorgen könnten, haben Zhao und seine Kollegen die Menge der auf dem Mond vorhandenen gasförmigen Hydroxylmoleküle neu berechnet. Mit keinem sehr guten Ergebnis: „Wir stellten fest, dass sie zwei bis drei Größenordnungen höher liegen könnte als bisher angenommen“, erklärt Zhao.


Störeinfluss für Teleskope möglich


Diese Menge an gasförmigem Hydroxyl ist zwar gemessen an der Moleküldichte der Erdatmosphäre immer noch verschwindend gering, aber für die sensiblen astronomischen Instrumente könnte auch dies bereits zu Störeffekten führen: „Bei bestimmten ultravioletten Wellenlängen erzeugen Hydroxylmoleküle eine bestimmte Art der Streuung, die Photonen absorbiert und partiell wieder emittiert“, so der Forscher. „Unsere Berechnungen deuten darauf hin, dass diese Streuung die Beobachtungen durch sonnenbeleuchtete Teleskope stören könnte.“

Besondere Bedeutung hat dieses Ergebnis unter anderem für die chinesische Mondmission Chang'E-3, ein Landemodul, dass 2013 zum Mond fliegen soll. Denn der Lander wird ein astronomisches UV-Teleskop an Bord haben, das, angetrieben durch Solarsegel, auf der sonnenbeleuchteten Seite des Mondes Beobachtungen durchführen soll. Die neuen Erkenntnisse weisen nun jedoch darauf hin, dass das Teleskop möglicherweise zumindest zeitweise von Störeffekten betroffen sein könnte.

Radioastronomie nicht betroffen


Von den neuen Berechnungen nicht wären dagegen Pläne, die „Rückseite“ des Mondes eines Tages für die Erforschung des Himmels durch Radioteleskope zu nutzen. Da die erdabgewandte Seite von allen Radio-Emissionen der Erde abgeschirmt ist, gilt sie als idealer Standort. Und nach den Berechnungen der Forscher üben die Hydroxylemissionen auf die Radiowellen keine störenden Einflüsse aus.
(Europlanet Media Centre, 21.09.2010 - NPO)
 
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