Erste Ergebnisse der LCROSS-Mission bestätigen Erwartungen Wasser im Mondkrater nachgewiesen - scinexx | Das Wissensmagazin
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Erste Ergebnisse der LCROSS-Mission bestätigen Erwartungen

Wasser im Mondkrater nachgewiesen

Trennung von Centaurrakete und LCROSS-Sonde © NASA

Erste Daten der NASA-Sonde LCROSS bestätigen nun endlich, was schon lange vermutet worden war: In den dauerhaft beschatteten Kratern nahe dem lunaren Südpol gibt es Wasser. Das entscheidende Indiz dafür ergab die Analyse der Materialwolke, die bei dem Einschlag zweier Sondenteile in den Krater erzeugt worden war. Das Bild vom Mond als einem trockenen, öden Himmelskörper ist damit zumindest zum Teil widerlegt.

Lange schon haben Sonden an den Polen des Mondes erhöhte Mengen Wasserstoffs registriert. Wissenschaftler vermuteten daher schon länger, dass es dort vielleicht gefrorenes Wasser verborgen unter einer Staubschicht geben könnte. Möglicherweise wurde dieses Wasser schon vor Milliarden von Jahren in der Frühzeit des Sonnensystems gebildet. Jetzt hat die im Sommer 2009 gestartete Mondsonde LCROSS endgültig den Beweis geliefert, dass dieses Wasser existiert:

Einschlag wirbelt Milliarden Jahre altes Material auf

Am 9. Oktober schlug zuerst die ausgebrannte Antriebsstufe der Centaurrakete in den Cabeus-Krater ein, die LCROSS-Sonde folgte dichtauf und analysierte die vom Einschlag aufgeschleuderte Materialwolke. Vier Minuten später schlug dann auch LCROSS auf dem Mond auf. Weitere Daten stammen vom Lunar Reconnaissance Orbiter, einer gemeinsam mit LCROSS gestarteten NASA-Sonde in der Mondumlaufbahn.

Die Einschlagswolke schleuderte Material aus dem Kratergrund auf, das seit Milliarden von Jahren im Schatten verborgen lag. In steilem Winkel stieg zuerst eine Wolke aus Dampf und feinem Staub aus dem Schatten des Kraters auf, eine weitere, seitlich wegspritzende Fontäne aus schwereren Materiabrocken folgte kurz darauf. In den ersten Auswertungen der LCROSS-Daten konzentrierten sich die Forscher zunächst auf die Spektrometermessungen, da diese am ehesten die ersehnten Hinweise auf die Präsenz von Wasser geben. Die Forscher verglichen die Signaturen des LCROSS-Spektrometers im Nahinfrarot mit den bekannten Wassersignaturen in diesem Wellenbereich.

Spektraler „Fingerabdruck“ stammt eindeutig von Wasser

„Wir sind geradezu ekstatisch“, so Anthony Colaprete, Projektwissenschaftler von LCROSS am Ames Forschungszentrum der NASA. „Mehrere Beweislinien belegen, dass Wasser sowohl in der vom Centaur-Impakt erzeugten steilen Dampfwolke als auch in der Ejektafontäne vorhanden war. Die Konzentration und Verteilung des Wassers und anderer Substanzen erfordert nun weitere Analysen, aber wir können sicher sagen, dass Cabeus Wasser enthält.“

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„Die Spektren der LCROSS-Daten passten nur dann, wenn wir die Spektren für Wasser zugrunde legten“, so Colaprete. „Keine andere sinnvolle Kombination von Verbindungen, die wir versuchten, passte zu den Beobachtungen. Die Möglichkeit einer Kontamination durch die Centaur wurde ebenfalls ausgeschlossen.

Zusätzliche Bestätigung kam von einer Spektralsignatur im ultravioletten Bereich, die auf Hydroxyl hindeutet. Diese Verbindung aus Sauerstoff und Wasserstoff entsteht, wenn Wasser im Sonnenlicht zerfällt. Kurz nach dem Impakt registrierte das UV-Spektrometer Hydroxylsignaturen, die zum Aufsteigen der Wasserdampfwolke in das Sonnenlicht passen.

Materialwolke 20 Sekunden nach dem Einschlag © NASA

Füllhorn an Daten

Dies allerdings sind nur die allerersten Ergebnisse aus einem wahren Füllhorn an Daten, die die Mission erbrachte. Jetzt sitzen die LCROSS-Wissenschaftler und Kollegen weltweit über den Daten der anderen Instrumente an Bord, um das gesamte Ereignis, vom Einschlag bis zum letzten aufgewirbelten Staubkorn, zu rekonstruieren. Ziel ist es, die Verteilung und Konzentration aller Materialien an der Einschlagsstelle herauszufinden.

„Das komplette Verständnis der LCROSS-Daten wird einige Zeit dauern, so umfangreich sind sie”, erklärt Colaprete. „Mit dem Wasser in Cabeus gibt es auch Hinweise auf andere spannende Substanzen. Die permanent im Schatten liegenden Regionen auf dem Mond sind echte Kältefallen, die Material über Milliarden von Jahren sammelten und konservierten.“

„Wir entschlüsseln die Geheimnisse unseres nächsten Nachbarn und letztlich auch des Sonnensystems“, erklärt Michael Wargo, leitender Wissenschaftler der NASA-Mondforschung. „Der Mond beherbergt viele Rätsel und LCROSS hat unserem Verständnis nun ein neues Puzzzleteil hinzugefügt.“

(NASA, 16.11.2009 – NPO)

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