Lunarer Sonnenbrand: Forscher könnten die Ursache der merkwürdig hellen Schlieren auf der Mondoberfläche gefunden haben. Denn neue Messdaten belegen, dass lokal begrenzte Magnetfelder wie eine Art Sonnenschirm wirken: Sie schirmen die Mondoberfläche gegen den Sonnenwind ab und verringern dadurch die Verwitterung des Regoliths. Als Folge bleiben diese Stellen heller – die Mondwirbel entstehen.
Über dieses Phänomen rätseln Planetenforscher schon lange: An einigen Stellen des Mondes weist der normalerweise dunkelgraue Regolith helle, wirbelförmige Flecken auf. Der größte dieser Mondwirbel, Reiner Gamma, ist sogar rund 70 Kilometer groß. Merkwürdig nur: Für diese hellen Stellen gibt es keinen ersichtlichen Grund. Denn sie folgen weder der Landschaft noch stammen sie von Meteoriteneinschlägen.
Magnetisiert durch uralte Lava
2018 jedoch haben Forscher einen Teil dieses Rätsels gelöst: Sie fanden heraus, dass die Mondwirbel ein lokales Magnetfeld aufweisen – wahrscheinlich verursacht durch eisenhaltiges Lavagestein im Untergrund. Denn als diese Lava vor mehr als einer Milliarde Jahren erstarrten, besaß der Mond noch ein Magnetfeld. Diese Magnetisierung blieb beim Erstarren erhalten und bildet die Basis für die lokalen Magnetfelder der Mondwirbel.
Wieso aber beeinflussen diese lunaren Magnetfeldreste die Farbe der Mondoberfläche? Dazu hatten auch die Forscher der früheren Studie schon eine Vermutung. Demnach könnte das magnetisierte Gestein wie ein Sonnenschirm wirken: Das lokale Magnetfeld hält an diesen Stellen den Sonnenwind fern und das wiederum verringert die Verwitterung des Regoliths. Dadurch ist er an diesen Stellen heller geblieben.
Wie stark trifft der Sonnenwind den Mond?
Das Problem nur: Ob die lokalen Magnetfelder tatsächlich ausreichen, um den Sonnenwind fernzuhalten, konnten Forscher bisher nur vermuten. Jetzt jedoch liefert die ARTEMIS-Mission der NASA die entscheidenden Belege. Sie besteht aus zwei Satelliten mit Sensoren für Magnetfelder und energiereiche Teilchen, die vor einigen Jahren vom Erdorbit in eine lunare Umlaufbahn gebracht wurden.
Die ARTEMIS-Sensoren haben in den letzten gut fünf Jahren gemessen, wie stark magnetisierte und unmagnetisierte Bereich der Mondoberfläche dem Sonnenwind ausgesetzt sind. Dafür registrierten sie, wie stark Protonen des Sonnenwinds von der Oberfläche zurückgestreut werden. Diese Daten haben Andrew Poppe von der University of California in Berkeley und sein Team nun ausgewertet.
„Sonnenschirm“-Effekt bestätigt
Das Ergebnis: Die unmagnetisierte Mondoberfläche streut nur 0,1 bis ein Prozent des Sonnenwinds zurück. Die Stellen, an denen die lunare Kruste magnetisiert ist, reflektieren dagegen im Schnitt fünf bis zwölf Prozent des Sonnenwinds. Das Teilchen-Bombardement ist demnach an diesen Stellen tatsächlich geringer. „Die Magnetfelder agieren lokal wie ein magnetischer Sonnenschutz“, erklärt Poppe.
Nach Ansicht der Forscher ist dies das fehlende Puzzleteil im Rätsel um die Mondwirbel: Im Schutz der lokalen Magnetfelder blieb der Regolith vor der vollen Intensität des Sonnenwinds geschützt. Die energiereichen Teilchen wurden abgelenkt und gingen in der Nachbarschaft dieser Magnet-Regenschirme nieder. Als Folge verwitterte dort das Gestein stärker und der Regolith verdunkelte sich im Laufe der Zeit. Unter den Magnetschirmen jedoch blieb dieser „Sonnenbrand“ aus – und die Mondwirbel entstanden. (JGR Planets, 2019; doi: 10.1002/2017JE005313)
Quelle: NASA
