Die neue Mondkarte leitet Missionen und hilft, mehr über primitives Leben auf der Erde zu verstehen.

Die Wissenschaft hat gezeigt, dass ein großer Asteroid vor Milliarden von Jahren auf der Mondoberfläche einschlug. Eine der Folgen dieses kolossalen Einschlags war das so genannte "Impaktschmelzen" - das Gestein wurde überhitzt, erreichte einen glühenden Punkt und schmolz. Im Laufe der Zeit kühlte dieses Material ab und härtete aus, wodurch ein mehrringiger Einschlagskrater entstand , der heute als"Ostmeer" bekannt ist.

Wissenschaftler glauben nun, dass die Entnahme von Proben dieses Materials aus dem Krater für Analysen sehr wertvoll sein könnte, um die Form des Mondes und der Erde, die Geschwindigkeit der Einschläge im Laufe der Geschichte des Sonnensystems und die Anfänge des Lebens auf der Erde zu verstehen.

Das "Ostmeer"

Das Ostmeer ist ein Mondbecken oder -meer, das, obwohl es zu den größten Merkmalen der Mondoberfläche gehört, von der Erde aus nur schwer zu beobachten ist, da es sich am Rande der sichtbaren Seite des Mondes befindet.

Es ist das kreisförmigste aller Mondmeere und hat einen praktisch vollständigen Rand. Obwohl sein Name vermuten lässt, dass er im Osten liegt, befindet er sich in Wirklichkeit im Westen des Mondes.

Proben der Einschlagschmelze aus diesem Krater sind wertvoll, weil die Wissenschaftler mit Hilfe von Labortechniken die genaue Erstarrungszeit der Schmelze und damit das Alter des Einschlags bestimmen können.

Das Problem ist, dass geologische Prozesse nach dem Einschlag (wie Lavaströme und kleinere Einschläge) einen großen Teil der ursprünglichen Einschlagsschmelze begraben und vermischt haben.

Aber es lohnt sich, den Einschlagskrater zu analysieren, aus dem das Gestein stammt, denn dieses Wissen kann den Wissenschaftlern helfen, viele Dinge zu verstehen.

Kirby Runyon, Forscher am Planetary Science Institute, ist einer der Hauptautoren eines in der Fachzeitschrift The Planetary Science Journal veröffentlichten Artikels, der eine neue hochauflösende geologische Karte des östlichen Beckens enthält, in der versucht wird, die ursprüngliche Einschlagsschmelze des Beckens zu identifizieren.

"Wirhaben uns für die Kartierung des östlichen Beckens entschieden, weil es sowohl alt als auch jung ist", sagte Runyon: "Wir glauben, dass es etwa 3,8 Milliarden Jahre alt ist, also jung genug, um noch die frisch freigelegte Impaktschmelze auf der Oberfläche zu haben, aber alt genug, um große Einschlagskrater darauf angesammelt zu haben, was das Bild verkompliziert", sagte er.

"Wir haben uns für die Kartierung des östlichen Beckens entschieden, um Strategien zur Identifizierung von Schmelzen in älteren, degradierten Einschlagsbecken zu testen, deren Alter wir gerne kennen würden", fügte er hinzu.

Die Karte verwendet BFsc (kurz für glattes und rissiges Beckenbodenmaterial), um das ursprüngliche, nicht kontaminierte Impaktmaterial der Ostmeer-Formation darzustellen. Diese Gesteine dokumentieren das Alter des östlichen Beckens, und Teile dieser Ablagerung von geschmolzenem Material wurden von anderen geologischen Einheiten begraben, z. B. von den in der Abbildung unten rot dargestellten Lavaströmen.

Die Sterne auf der Karte (Abbildung oben) markieren die Ränder und Überreste kleinerer Einschlagskrater, die geschmolzenes Material aus dem östlichen Becken ausgegraben haben. Wenn also die Gesteine aus den mit Sternen markierten Stellen das gleiche Alter haben wie die Gesteine aus den BFsc-Gebieten, wissen die Geologen, dass sie sich auf Gesteine aus ähnlichen kleinen Kratern in anderen, stärker degradierten Becken verlassen können, um das Entstehungsalter dieser Becken zu erfassen.

Der "Dachboden" der Erde

Die Auswirkungen der ersten Milliarde Jahre der Erde (vor 4,5 bis 3,5 Milliarden Jahren) wurden durch die Veränderung der Kontinente, des Wassers, des Klimas und durch allgemeine Störungen, die von Lebewesen verursacht wurden, ausgelöscht. In der Tat ist die Erde 4,5 Milliarden Jahre alt, während die meisten Gesteine auf ihrer Oberfläche weniger als 500 Millionen Jahre alt sind. Im Gegensatz dazu sind die meisten Gesteine auf der Mondoberfläche über 2,5 Milliarden Jahre alt.

Glücklicherweise liegt der Mond im Sonnensystem nahe genug, so dass die Wissenschaftler davon ausgehen können, dass die Einschlagsrate auf dem Mond wahrscheinlich die gleiche war wie auf der Erde, nur eben in Bezug auf die größere Fläche und die höhere Schwerkraft.

„Der Mond ist so etwas wie der Dachboden der Erde, wenn es um die Bewahrung von Einschlagsdaten geht; er ist der einzige Ort, an dem wir Bilder von der Erde machen können, als ich ein Kind war“ - Kirby Runyon, Forscher am Planetary Science Institute.

Der Mond ist uns so nahe, dass seine Einschlagsdaten ein verlässlicher Indikator für die frühe Erde sind, und wir können die Einschlagsstatistiken skalieren, um eine vernünftige Annäherung daran zu erhalten, wie die ersten Milliarden Jahre der Erde in Bezug auf Einschläge aussahen. Die Erde hat eine höhere Schwerkraft und ist größer, so dass wir etwas häufiger und mit größerer Kraft als der Mond getroffen worden wären, sagen die Wissenschaftler.

"Riesige Einschläge, wie der, der das Ostmeer geformt hat, können einen Ozean verdampfen und jegliches Leben, das sich bereits gebildet hat, abtöten", sagt Runyon, "einige neuere Modelle haben gezeigt, dass wir die Erde bei diesen großen Einschlägen wahrscheinlich nie vollständig sterilisiert haben, aber wir wissen es nicht genau. Irgendwann könnten unsere Ozeane durch die Einschläge verdampft sein und dann immer wieder kondensiert und verdunstet sein. Wenn dies mehrere Male geschah, könnte sich erst nach dem letzten Mal Leben angesiedelt haben", sagte er.

Methode der Mondkartierung

Runyon und seine Kollegen hoffen, dass ihre Kartierungsmethode auch in anderen Einschlagbecken auf dem Mond angewandt werden kann, so dass künftige Beprobungsmissionen diesen Ansatz testen können, indem sie Gesteinsproben aus ähnlichen Gebieten wie den auf der Karte markierten sammeln.

"Wenn die in den mit einem Stern markierten Gebieten auf unserer Karte gesammelten Proben das gleiche Alter haben wie die Proben aus den BFsc-Gebieten, die die ursprüngliche Einschlagschmelze anzeigen, dann sind wir zuversichtlich, dass wir die Probenahmetechnik für die Einschlagschmelze auch auf andere Wassereinzugsgebiete anwenden können", so Runyon.

Quellenhinweis:

Runyon, K. et al. Orientale Basin as a guide for identifying Lunar basin datable Impact melt and assessing impact melt differentiation. The Planetary Science Journal, v. 5, n. 11, 2024.

Phys Org. "New lunar map can help guide future sample return missions". 2024.