Seltsame Wasserquelle auf dem Mond, die mit dem magnetischen Schild der Erde verbunden ist

Hochenergetische Elektronen, die in einem erdnahen Plasmaschweif gefunden wurden, scheinen laut einer neuen Studie eine Wasserquelle auf dem gesamten Mond gewesen zu sein.

Die Entdeckung wurde von Forschern der University of Hawaii at Manoa's School of Ocean and Earth Science and Technology unter der Leitung der Wissenschaftlerin Shuai Li gemacht. Ihre Ergebnisse könnten auch erklären, wie Wasser mit Taschen über dem Mond zusammenkommt, die nie Sonnenlicht sehen, sogenannte permanent shaded regions (PSRs).

Die Theorie von Li und seinem Team verbindet Mondwasser mit der Magnetosphäre, der magnetischen Blase, die die Erde umgibt und sie vor hochenergetischen geladenen Sonnenteilchen schützt, die im Sonnenwind freigesetzt werden. Wann immer der Sonnenwind auf die Magnetosphäre trifft, verzerrt er diesen magnetischen Schild und erzeugt einen langen magnetischen Schweif – treffend "Magnetschweif" genannt – auf der sonnenabgewandten Seite der Erde.

Hochenergetische Elektronen und Ionen aus dem Sonnenwind (sowie von der Erde selbst) erzeugen eine Plasmaschicht innerhalb des Magnetschweifs. Währenddessen folgt der Mond dem Magnetschweif, wenn er die Erde umkreist, und wird auch vor geladenen Sonnenteilchen geschützt.

Aber wenn der Mond über den Magnetschweif hinaus kreist, bombardieren Sonnenwinde seine Oberfläche. Ionisierte Wasserstoffatome aus dem Sonnenwind verbinden sich mit Sauerstoffatomen auf der Mondoberfläche und erzeugen kleine Mengen Wasser.

"Im Inneren des Magnetschweifs gibt es fast keine Protonen des Sonnenwinds, und es wurde erwartet, dass die Wasserbildung auf fast Null sinken würde", sagte Li in einer Erklärung. "Damit steht ein natürliches Labor zur Verfügung, um die Entstehungsprozesse des Mondoberflächenwassers zu untersuchen."

Auch Rost in den Polarregionen des Mondes weist auf Wasser hin

Für ihre Studie nutzten Li und sein Team Daten, die zwischen 2008 und 2009 vom Instrument Moon Mineralogy Mapper (MMM) an Bord der indischen Raumsonde Chandrayaan 1 gesammelt wurden, um zu bewerten, wie sich die Wasserbildung verändert, wenn sich der Mond durch den Magnetschweif bewegt. Dabei zeigte sich, dass Sauerstoff im Magnetschweif Eisen in den Polarregionen des Mondes rosten lässt, ein Merkmal, das Li zuvor angesprochen hatte.

"Alles in allem deuten dieser Befund und meine früheren Funde von rostigen Mondpolen darauf hin, dass Mutter Erde in vielen unerkannten Aspekten stark mit ihrem Mond verbunden ist", sagte Li. Später entdeckte er, dass die Strahlung, die von hochenergetischen Elektronen im Magnetschweif erzeugt wird, identische Effekte zeigt wie die von Ionen im Sonnenwind.

Das Team plant, dieser Erkenntnis nachzugehen, indem es die Plasmaumgebung um den Mond und den Wassergehalt an den Mondpolen während verschiedener Punkte auf der Reise des Mondes durch den Magnetschweif untersucht. Weitere Beobachtungen und Experimente auf der Mondoberfläche sind notwendig, um dies zu bestätigen.

Die Studie ist nicht nur wichtig, um zu verstehen, wie sich der natürliche Erdtrabant entwickelt hat, sondern auch für die Planung zukünftiger längerer bemannter Missionen zum Mond.

Wasser könnte von Weltraumforschern nicht nur als Nahrung gesammelt werden, sondern auch zur Herstellung von Treibstoff, der für Inszenierungsmissionen von der Mondoberfläche aus verwendet werden kann. Diese Missionen könnten den Mond als Sprungbrett für die Erforschung des Sonnensystems nutzen.

Quellen:

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