Masseanomalie unter dem Mond-Südpol entdeckt

Mysteriöse Masse: Das South Pole Aitken Becken am Mond-Südpol birgt ein überraschendes Geheimnis. Denn unter der Oberfläche der Kratersenke liegt eine Masseanomalie, wie nun Schwerefeldmessungen enthüllen. Ein Klumpen ungewöhnlich schweren Materials reicht dort bis in 300 Kilometer Tiefe hinab. Möglicherweise handelt es sich um den Metallkern des vor rund vier Milliarden Jahren dort eingeschlagenen Asteroiden., mutmaßen die Forscher.

Das South-Pole-Aitken-Becken auf der Rückseite des Mondes zeugt von einem gewaltigen Einschlag auf dem Erdtrabanten. Denn der mehr als 2.000 Kilometer große und mehrere Kilometer tiefe Krater ist der größte erhaltene Einschlagskrater des gesamten Sonnensystems. Doch wie genau der Einschlag vor rund vier Milliarden Jahren ablief, welche Folgen dies für den jungen Mond hatte und wie der Untergrund des South-Pole-Aitken-Beckens seither zusammengesetzt ist, liegt noch weitgehend im Dunkeln.

Erst kürzlich hat der chinesische Mondrover „Jadehase 2“ erstmals lunares Mantelmaterial in einem der kleineren, jüngeren Krater des Südpolbeckens nachgewiesen. Das könnte bestätigen, dass der Einschlag, der das Südpolbecken schuf, bis in den Mondmantel eindrang.

Enorme Massenanomalie unter der Senke

Jetzt haben Forscher unter der Oberfläche der gewaltigen Einschlagssenke einen spannenden Fund gemacht. Peter James von der Baylor University und sein Team hatten für ihre Studie Daten der GRAIL-Mission ausgewertet – einer Mondsonde, die das Schwerefeld des Erdtrabanten vermisst. „Als wir diese Daten mit denen des Lunar Reconnaissance Orbiter kombinierten, entdeckten wir eine unerwartet große Masse hunderte Kilometer unter dem South-Pole-Aitken-Becken“, berichtet James.

Diese sehr dichte und schwere Masseanomalie umfasst mindestens 2,18 Billarden Tonnen und reicht bis in eine Tiefe von 200 Kilometer, wie die Forscher berichten. Diese Masse entspricht etwa der halben Masse der gesamten Erdatmosphäre. „Stellen Sie sich vor, Sie würden einen Metallhaufen fünfmal größer als das hawaiianische Big Island im Untergrund vergraben – das ist ungefähr das Ausmaß an überschüssiger Masse, das wir detektiert haben“, so James.

Metallkern des Asteroiden?

Woraus diese Masseanomalie besteht, ist noch unklar. „Eine der möglichen Erklärungen ist, dass der metallische Kern des Asteroiden, der diesen Krater schuf, noch immer im Mantel des Mondes eingebettet ist“, erklärt James. Computersimulationen zeigen, dass ein solcher Eisen-Nickel-Kern bei einem Einschlag tief in den oberen Mantel des Mondes eindringen könnte.

„Wir haben ausgerechnet, dass der beim Einschlag zerstörte Kern eines solchen Asteroiden bis heute im lunaren Mantel bleiben könnte, statt in den Kern des Mondes hinabzusinken“, berichtet James. Das Gewicht des schweren Metalls zieht den Kratergrund in die Tiefe und senkt ihn um fast einen Kilometer zusätzlich ab, wie die Simulationen ergaben.

Eine andere mögliche Erklärung für die Anomalie wäre ein enormer Klumpen von dichten Oxiden, die sich bei der Kristallisation des lunaren Magmaozeans am Mond-Südpol sammelten. Welche dieser beiden Hypothesen zutrifft, ist bislang offen. Möglicherweise könnten eine bemannte Mondmission diese Frage bald klären, denn schon im Jahr 2024 sollen US-Astronauten am Mond-Südpol landen und diese Gegend erkunden. (Geophysical Research Letters, 2019; doi: 10.1029/2019GL082252)

Quelle: Baylor University