Messwerte des Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) der NASA zeigen, dass Wasser im Krater Clavius vorhanden ist – einem der größten Krater auf dem Mond.
Diese Entdeckung ist wichtig, da angenommen wurde, dass Wasser auf dem Mond nur in den permanent beschatteten Kratern in der Nähe des Mondsüdpols vorhanden ist. Obwohl sich Clavius auf der Südhalbkugel befindet, befindet es sich nicht an den Polen, und sein Inneres ist dem Sonnenlicht ausgesetzt. Da es scheint, dass Wasser hier auf der Mondoberfläche überleben kann, impliziert dies, dass Wasser viel weiter über die Mondoberfläche verteilt sein könnte als bisher angenommen.
Trotzdem ist die Fülle des Wassers nicht hoch. Zum Vergleich:Die Sahara besitzt 100-mal mehr Wasser als das Material der Mondoberfläche, das SOFIA gefunden hat.
Wir fragen Mahesh Anand, Professor für Planetenwissenschaft und -erkundung an der Open University, UK, wie die Entdeckung gemacht wurde und wie sie zukünftige Missionen zum Mond prägen wird.
Wie signifikant ist dieser Befund?
Das Auffinden der Signatur für das Vorhandensein von molekularem Wasser im sonnenbeschienenen Teil des Mondes macht dies bedeutsamer, als es vielleicht gewesen wäre, da Wasser bereits zuvor auf der Oberfläche des Mondes entdeckt wurde.
Dies ist eine ziemlich signifikante Erkenntnis. Dass Wasser auf dem Mond gefunden wurde, ist nicht völlig unerwartet, aber was vorher nicht bekannt war, war, ob dieses Wasser als Hydroxyl vorhanden war, was ein Sauerstoffatom ist, das an ein Wasserstoffatom gebunden ist, oder ob es tatsächlich H2 war O, zwei Wasserstoffatome, die an ein Sauerstoffatom gebunden sind. Dies ist molekulares Wasser und ist typischerweise das, was ein Laie unter Wasser verstehen würde.
Molekulares Wasser wurde wohl nur einmal zuvor entdeckt, als der Einschlagkörper LCROSS [Lunar Crater Observation and Sensing Satellite] einen dauerhaft schattigen Krater in der südlichen Polarregion traf. Was auch immer dort war, wurde in der Ejektorfahne angehoben.
Bei dieser Mission wurde etwas Wassereis entdeckt, aber molekulares Wasser als solches wurde in den sonnenbeschienenen Bereichen des Mondes nicht bestätigt, weshalb diese Entdeckung meiner Meinung nach sehr aufregend ist. Wissenschaftlich gesehen kann die Bildung von Wasser oder Hydroxyl auf sehr unterschiedlichen Wegen erfolgen und könnte daher eine ganz andere Bedeutung und Bedeutung in Bezug auf seinen physikalischen Zustand haben und wie zugänglich es dann für zukünftige Entdecker werden könnte, um es als Ressource zu nutzen.
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Warum hat es so lange gedauert, Wasser auf dem Mond zu finden?
Ich denke, wir müssen uns in die frühen 1970er Jahre zurückversetzen, als wir einige Leute hatten, die den Mond [Apollo-Missionen der NASA] besuchten. Basierend auf diesen Beobachtungen haben wir nie einen Hinweis auf Wasser gesehen. Der gesamte Mondboden war so trocken und staubig, dass die Astronauten nach ihren Aktivitäten Schwierigkeiten beim Atmen hatten. Dann waren die Staub- oder Gesteinsproben des Mondes wieder auf der Erde, es wurde viel Arbeit geleistet, um festzustellen, ob es einen Hinweis auf Wasser gab.
Es gab keine – aber das lag an der verfügbaren Technologie. Außerdem müssen wir uns daran erinnern, dass die Apollo-Mission nicht auf der Suche nach Wasser war. In gewisser Weise wurden damals also nicht die richtigen Fragen gestellt. Stattdessen stellte sich die Frage, können Menschen tatsächlich sicher auf dem Mond landen und dann zur Erde zurückkehren?
Nun wurde schon vor der Apollo-Ära in den 1950er Jahren spekuliert, dass es in diesen permanent beschatteten Regionen des Mondes Wasser geben könnte, aber das Problem war, dass keine der Apollo-Missionen oder alle nachfolgenden Missionen bis in die 1990er Jahre wirklich mit einem ausgestattet waren Instrument, das alles innerhalb dieser sehr kalten, dunklen Krater entdecken könnte.
Das Raumschiff brauchte also wirklich eine „Nachtsichtbrille“, um das Vorhandensein von Wassereis erkennen zu können, und das geschah erst in den 1990er Jahren. Insbesondere zwei Missionen namens Clementine und Lunar Prospector.
Woher kam das Mondwasser?
Recht! Wasser zu finden ist eine Sache, aber die nächste Frage ist, woher kam dieses Wasser? Wasserstoff kommt in zwei Formen [Isotopen] vor. Das eine ist Wasserstoff, wie wir es kennen, wo es ein Proton in seinem Kern hat, das andere heißt Deuterium, das ein Proton und ein Neutron enthält. Die Sonne gibt im Sonnenwind fast reinen Wasserstoff ab, aber Deuterium kann sich in Molekülwolken [Gaswolken im interstellaren Raum] bilden, was bedeutet, dass es tatsächlich von viel weiter draußen im Sonnensystem oder sogar außerhalb des Sonnensystems stammen könnte.
Stellen Sie sich also ein Szenario vor, in dem ein weit entfernter Komet mit dem Mond kollidiert und viel wasserreiches Material an die Mondpole geliefert hat. Das Wasser des Kometen wird im Vergleich zu Wasser, das aus Wasserstoff aus dem Sonnenwind oder aus Gestein im Inneren des Mondes hergestellt wird, eine einzigartige Wasserstoffisotopenzusammensetzung haben. Es ist wie die eigene DNA des Kometen für Wasser.
Wenn ich dann in dieser Polarregion, wo der Komet etwas Wasser beigesteuert hat, den Mondstaub sammeln würde und ihn zurück ins Labor bringe, wo ich die Isotopenzusammensetzung des Wassers messe, nebenbei, wie viel Wasser vorhanden ist, würde ich sagen können, dass X Prozent dieses Wassers von Kometen stammen. Die Kombination aus der Messung der Wassermenge und der Isotopenzusammensetzung sagt uns also viel darüber aus, woher dieser Wasserstoff und damit das Wasser stammen könnte.
Erleichtert dies die Aussicht auf die Erforschung des Mondes durch den Menschen?
Es gibt so viele Möglichkeiten, wie es hilft, dass es schwierig ist, alles in einem Satz zu destillieren. Die Südpolregion ist derzeit ein beliebtes Ziel, weil dort bereits mehrere Missionen auf mögliches Vorhandensein von Wasser in den dauerhaft beschatteten Kratern hingewiesen haben. Aber wenn wir jetzt auch die Möglichkeit einer Form von Wasser in nicht schattierten Regionen sehen, bedeutet dies, dass Sie Ihre Chancen verbessern, tatsächlich Wasser zu finden, ohne Ihr Leben oder Ihr Instrument zu riskieren, das in ein Loch fällt, was weniger als sein kann –200° Celsius.
Und dabei geht es nicht nur darum, jemanden zum Mond zu bringen. Wenn man darüber nachdenkt, ist der inspirierende Wert, den dies für die nächste Generation von Wissenschaftlern hat, enorm. Was es zeigt, ist, dass wenn man wirklich tief genug hinschaut und dann neugierig ist, man diese Entdeckungen macht, die niemand für möglich gehalten hätte.