Forscher kratzen an der Oberfläche des Mondes

Keystone

Schönheit ist nur oberflächlich. Dasselbe lässt sich auch von den Eigenschaften von Monden und Planeten sagen. Neueste Erkenntnisse von Forschern tragen zum besseren Verständnis der Entstehung von Himmelskörpern bei.

Wissenschafter aus der Schweiz und Schweden haben erstmals Daten auswerten können, wie die Sonnenwinde – hochenergetische Teilchen, die von der Sonne ausgesendet werden – zur Alterung der Mondoberfläche beitragen. Die Daten wurden von Instrumenten geliefert, die an einem Satelliten befestigt sind.

Sie erlauben es Forschern, physikalische Prozesse besser zu verstehen, welche die Entstehung und Entwicklung von Himmelskörpern beeinflussen.

Dank der gelieferten Daten können sich die Wissenschafter an die Aufgabe machen, die Zusammensetzung der Materie zu entschlüsseln, aus der Monde und Asteroide ursprünglich bestanden hatten.

Planeten und Asteroide

«Monde sind deshalb interessante Studienobjekte, weil sie hauptsächlich aus kleiner und roher Materie bestehen», sagte Peter Wurz vom Institut für Weltraumforschung der Universität Bern.

Planeten haben sich über lange Zeiträume hinweg gebildet, während derer sich der «Mix» der chemischen Bestandteile allmählich herausgebildet hatte. Dies ist auch der Grund, weshalb Erde und Mars völlig verschieden aussehen, obwohl sie «nicht weit» voneinander entfernt und ungefähr gleich gross sind.

Im Gegensatz dazu seien Asteroiden Zeugen der Anfänge unseres Sonnensystems, so Wurz. An seinem Institut wurde ein innovatives Messgerät entwickelt. Dieses ist Teil des Sara (Sub-keV Atom Reflecting Analyser), einer Mess- und Aufzeichnungseinheit, mit welcher der indische Wissenschafts-Satellit Chandrayaan-1 bestückt wurde.

Mit ihnen konnten die Forscher erstmals neutrale Atome entdecken. Sie sind der Schlüssel zur genauen Messung der Auswirkungen des Sonnenwindes auf die Mondoberfläche.

Chemische Verbindungen

«Die Sonnenwindteilchen sind so schnell, dass ihr Aufprall Schäden verursacht, indem freigesetzte Atome chemische Verbindungen veränderten und damit auch die Oberfläche», erklärt Peter Wurz.

Wenn man diese Veränderungen der Oberfläche nicht verstehe, könne man auch nicht erklären, was darunter liege, so der Berner Wissenschafter.

Der Mond wurde deshalb zur Untersuchung der Auswirkungen des Sonnenwindes gewählt, weil er über keine Magnetfelder verfügt. Und auch nicht über eine Atmosphäre wie die Erde, die gegen die hochgeladenen Teilchen als Schutzschild dient.

«Weltraum-Wetter»

Um die Auswirkungen des «Weltraum-«Wetters» – gemeint ist der Sonnenwind – auf unser Sonnensystem zu untersuchen, gehen Forscher von der Annahme aus, dass die Kräfte der aufprallenden Teilchen auf dem Mond und auf den Asteroiden gleich gross sind. Der bestimmende Faktor der Aufprallenergie ist dabei die Entfernung von der Sonne.

War beispielsweise ein Asteroid starkem Sonnenwind ausgesetzt, änderte sich die Zusammensetzung der Materie und mit ihr auch die Farbe des Körpers.

Um herauszufinden, was genau geschah, gehen die Forscher wie Maler vor: Man nehme die bekannten Mineralstoffe des Sonnensystems, mische sie zur Originalfarbe und schliesse daraus die ursprüngliche Zusammensetzung des Asteroiden.

Aber um die Relationen zu wahren: «Die jüngsten Erkenntnisse sind nur ein kleines Teil in einem sehr grossen Puzzle», sagt Forscher Wurz. «Aber wenn man es Teil für Teil zusammensetzt, sehen wir mehr.»

Dale Bechtel, swissinfo.ch
(Übertragung aus dem Englischen: Renat Künzi)

Sara (Sub-keV Atom Reflecting Analyser)

Das in der Schweiz entwickelte Messgerät ist Teil des Sara-Instruments, das an der Oberfläche des indischen Satelliten Chandrayaan-1 montiert wurde.

Sara besteht insgesamt aus drei Teilen: einem Massenspektrometer, einem Sonnenwindmonitor sowie einem digitalen Prozessor.

Zusammen erlauben die drei Geräte unter anderem eine Analyse der Zusammensetzung der Mondoberfläche inkl. derjeniger Partien, die dauernd im Schatten der Sonne liegen.

Das an der Mondstudie beteiligte Institut für Weltraumforschung der Universität Bern wird auch bei der vergleichbaren Untersuchung der Merkur-Oberfläche mit von der Partie sein. Diese ist für das Jahr 2014 geplant.