Hallo Zusammen,
es gibt zwei Berichte zu Wasser- und Eisvorkommen auf dem Mond.
Wissenschaftler finden neue Beweise für Wasser im Inneren des MondesMit Hilfe von Satellitendaten haben die Forscher der
Brown Universität zum ersten Mal weit verbreitetes Wasser in den antiken explosiven vulkanischen Ablagerungen auf dem Mond gefunden, was darauf hindeutet, dass sich im Inneren erhebliche Mengen Wasser befinden.
Eine neue Studie der Satellitendaten ergibt, dass zahlreiche vulkanische Ablagerungen, die über die Oberfläche des Mondes verteilt sind, ungewöhnlich hohe Mengen an gefangenem Wasser im Vergleich zu den umliegenden Terrains enthalten. Die Entdeckung des Wassers in diesen alten Ablagerungen, von denen angenommen wird, dass sie aus Glasperlen bestehen, die durch den explosiven Ausbruch des Magmas aus dem tiefen Mondinneren gebildet werden, stärkt die Vorstellung, dass der Mondmantel überraschend wasserreich ist.
Die Wissenschaftler sind seit Jahren davon ausgegangen, dass das Innere des Mondes weitgehend an Wasser und anderen flüchtigen Verbindungen arm war. Das begann sich im Jahr 2008 zu ändern, als ein Forscherteam mit dem
Brown University Geologen Alberto Saal Spuren von Wasser in einigen der vulkanischen Glasperlen, die von der Apollo 15 und 17 Missionen vom Mond zurückgebracht wurden, entdeckten. Im Jahr 2011 zeigte eine weitere Untersuchung von winzigen kristallinen Formationen in diesen Perlen, dass sie tatsächlich ähnliche Mengen an Wasser enthalten, wie einige Basalte auf der Erde. Das deutet darauf hin, dass der Teile des Mondmantel zumindest so viel Wasser wie die Erde enthalten könnte.
"Die Schlüsselfrage ist, ob diese Apollo-Proben die Massenverhältnisse des Mondinneren darstellen oder stattdessen in einem ansonsten" trockenen "Mantel ungewöhnliche oder vielleicht anomale wasserreiche Regionen darstellen", sagte Ralph Milliken, Leiter der neuen Forschung.
"Wenn wir uns die Orbitaldaten anschauen, können wir die großen pyroklastischen Ablagerungen auf dem Mond untersuchen, die von den Apollo- oder Luna-Missionen niemals abgetastet wurden. Die Tatsache, dass fast alle von ihnen Signaturen von Wasser zeigen, deutet darauf hin, dass die Apollo-Proben nicht anomal sind, so kann es sein, dass ein Großteil des Innenraum des Mondes wasserreich ist. " Die Erkennung des Wassergehalts der Lunar vulkanischen Ablagerungen mit orbitalen Instrumenten ist keine leichte Aufgabe. Wissenschaftler benutzen Orbital-Spektrometer, um das Licht zu messen, das von einer Planetenoberfläche abprallt. Durch die Betrachtung, welche Wellenlängen des Lichts von der Oberfläche absorbiert oder reflektiert werden, können Wissenschaftler eine Vorstellung davon bekommen, welche Mineralien und andere Verbindungen vorhanden sind.
Das Problem ist, dass sich die Mondoberfläche im Laufe eines Tages erwärmt, vor allem in den Breiten, in denen sich diese pyroklastischen Ablagerungen befinden. Das bedeutet, dass neben dem, von der Oberfläche reflektierten Licht auch das Spektrometer die Messwärme beendet.
"Diese thermisch emittierte Strahlung passiert bei den gleichen Wellenlängen, die wir verwenden müssen, um nach Wasser zu suchen", sagte Milliken. "Um also mit dem Vertrauen zu sagen, dass Wasser vorhanden ist, müssen wir zuerst die thermisch emittierte Komponente berücksichtigen und entfernen."
Um dies zu tun, benutzten Li und Milliken Labor-basierte Messungen von Proben, die von den Apollo-Missionen zurückgebracht wurden, kombiniert mit einem detaillierten Temperaturprofil der interessanten Bereiche auf der Mondoberfläche. Mit der neuen thermischen Korrektur betrachteten die Forscher Daten aus dem
Mond-Mineralogie-Mapper, einem bildgebenden Spektrometer, das an Bord von
Indiens Chandrayaan-1-Mond-Orbiter flog.
Die Forscher fanden in fast allen großen pyroklastischen Ablagerungen, die zuvor über die Oberfläche des Mondes abgebildet worden waren, Beweise für Wasser, einschließlich Ablagerungen in der Nähe der Apollo 15 und 17 Landeplätze, wo die wasserführenden Glasperlenproben gesammelt wurden.
Die Verteilung dieser wasserreichen Ablagerungen ist die Schlüsselsache ", sagte Milliken. "Sie sind über die Oberfläche verteilt, was uns sagt, dass das Wasser, das in den Apollo-Proben gefunden wird, kein einmaliges Vorkommen ist. Mondpyrokastik scheinen universell wasserreich zu sein, was darauf hindeutet, dass das gleiche für den Mantel zutreffen kann. " Die Idee, dass das Innere des Mondes wasserreich ist, wirft interessante Fragen über die Entstehung des Mondes auf. Die Wissenschaftler glauben, dass der Mond aus Schutt bildete, nachdem einem Objekt mit der Größe von Mars in der Erde sehr früh in der Sonnensystemgeschichte schlug. Einer der Gründe, in denen die Wissenschaftler davon ausgegangen waren, dass der Innenraum des Mondes trocken sein sollte, ist, dass es unwahrscheinlich erscheint, dass der Wasserstoff, der zur Bildung von Wasser benötigt wird, die Hitze dieses Aufpralls überlebt hätte.
Der wachsende Beweis für Wasser im Mond deutet darauf hin, dass Wasser irgendwie überlebt hat oder dass es kurz nach dem Aufprall von Asteroiden oder Kometen gebracht wurde, bevor der Mond sich vollkommen verfestigt hatte. Der genaue Ursprung des Wassers im Mondinneren ist immer noch eine große Frage.
Neben der Abwägung der Wassergeschichte im frühen Sonnensystem könnte die Forschung auch Auswirkungen auf die zukünftige Mondforschung haben. Die vulkanischen Perlen enthalten nicht viel Wasser ,etwa 0,05 Gewichtsprozent, sagen die Forscher , aber die Ablagerungen sind groß, und das Wasser könnte möglicherweise extrahiert werden.
Nach Angeben der Forscher haben andere Studien die Anwesenheit von Wassereis in schattigen Regionen auf den Mondpolen vorgeschlagen, aber die pyroklastischen Ablagerungen sind an Orten, die leichter zugänglich sind. Alles, was hilft, für künftige lunare Entdecker Wasser auf dem Mond zu haben, ist ein großer Schritt vorwärts, und die Ergebnisse deuten auf eine neue Alternative hin.
Farbige Bereiche zeigen erhöhten Wassergehalt im Vergleich zu den umliegenden Terrains. Gelb und Rot zeigt den reichsten Wassergehalt an.
Kredit: Milliken lab / Brown UniversitätQuelle:
http://news.brown.edu/articles/2017/07/moonwaterhttp://www.nature.com/ngeo/journal/vaop/ncurrent/full/ngeo2993.html?foxtrotcallback=trueDaten von dem indischen Chandrayaan-1 Mond Orbiter gibt Hinweise auf wesentliches Wasser im Mondinneren.Die riesigen Ablagerungen von Wassereis, die wahrscheinlich in den Kratern des Mondes verborgen sind, könnten dazu beitragen, eine nachhaltige wirtschaftliche und industrielle Expansion in den Raum zu bringen, sagen die Forscher. Die Mondpole haben eine einzigartige Umgebung, die Wasser-Eis in super-kalten Kratern beherbergen und dauerhaft beschatteten, kann. Der
Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) prüfte dieser Standorte mit Radar, wie den Shackleton Krater, der auf dem Südpol des Mondes liegt. Die Gipfel entlang des Randes von
Shackleton sind fast ununterbrochenem Sonnenlicht ausgesetzt, während das Innere für immer im Schatten ist.
"Für eine lange Zeit war die Debatte, was los ist in Shackleton", sagte Paul Spudis, leitende Mitarbeiter Wissenschaftler am Lunar und Planetary Institute in Houston. Er ist ein Teammitglied auf LRO's
Miniature Radio Frequency Projekt (Mini-RF).Bei der 43. Mond- und Planetenwissenschaft-Konferenz letzte Woche erläuterte Spudis,
was die Forscher bei der Analyse der Reflexionen von
Shackleton Krater gefunden haben. Sie sahen, dass das radar-transparentes Material aussieht wie Eis. Spudis sagte, dass Eis wahrscheinlich im Krater vorhanden sein könnte. Wieviel es sein könnte, wissen die Forscher nicht, da der Krater nicht ganz ausgefüllt ist. Aber
Shackleton ist ein wirklich interessanter Krater, fast 4,5 Kilometer tief und 20 Kilometer im Durchmesser. Es ist der tiefste Krater für die Größenordnung, die die Forscher auf dem Mond kennen.
Im Jahr 2009 haben die Wissenschaftler zum Beispiel angekündigt, dass ein Instrument an Bord von
Indiens Chandrayaan-1-Raumfahrzeug einen Beweis für Wassermoleküle auf der Oberfläche gefunden habe. Darüber hinaus flog
Chandrayaan-1's Moon Impact Probe (MIP) anscheinend durch eine exospheric Wasserwolke, während der Sonde 2008 in die Mondoberfläche stürzte. Das Instrument MIP hat eigentlich Wasser in Konzentration in den lunaren
"kalte Fallen"(“cold traps”) kalten, dauerhaft beschatteten Mondkrater beobachtet. Spudis war der Hauptforscher auf einem
Chandrayaan-1-Radar-Experiment, das den Mond von 2008 bis 2009 abbildete. Das bildgebende Radar zeigte die dunklen Regionen der Pole und fand Reflexionsdiagnostik von Wassereis in dauerhaft beschatteten Kratern.
Dann gab es im Jahr 2009 der
Lunar Crater Observation and Sensing Satellite (LCROSS) Beobachtungen, die Wasserdampf und Eispartikel erkannten, nachdem der LCROSS-Impaktor in den
Cabeus-Krater des Mondes zertrümmerte.
Nach der Mindestschätzung allein aus den Mini-RF-Daten ist auf dem Nordpol des Mondes eine dort befindliche Eismenge von 600 Millionen Tonnen ersichtlich.
"Wenn Sie das in flüssigen Wasserstoff und flüssigen Sauerstoff umwandeln, um eine Rakete zu starten, das ist das Äquivalent eines Space Shuttle starten jeden Tag für 2.200 Jahre", sagte Spudis. "Und genau das können wir sehen. Ich denke, die tatsächliche Menge ist mindestens eine Größenordnung größer als die vorhergesagte Menge. Es gibt also viel Wasser. Das Wasser ist da. Wir können es nutzen, um die Raumfahrt-Infrastruktur tatsächlich zu booten. Das ist die wahre Bedeutung." Der Mond der Erde enthält die notwendigen Material- und Energieressourcen, um ein dauerhaftes, wieder verwendbares und erweiterbares Raumtransportsystem zu schaffen, fügte Spudis hinzu.
Die jüngsten Hinweise von dem Messenger-Raumfahrzeug von Eis in Bereichen von permanenten Schatten auf sonnengebackenen Merkur helfen, die frostige Mondtheorie zu unterstützen. Messenger erforschte die Anwesenheit von Eis an den Polen die Prozesse, die Wasser in dauernd dunklen Gebieten ansammeln und binden können. Es spricht nicht für dem Mond an sich, aber es erlaubt Glauben an die Idee, dass die Forscher die Monddaten korrekt interpretieren.
Um die
"Kaltfalle" aus Eis auf dem Mond weiter zu festigen, hat sich das
Mini-RF-Team von LRO mit dem
Radar-Arecibo-Radioteleskop in Puerto Rico zusammengetan. Während der Mini-RF-Sender mit dem LRO aufgeschlagen ist, kann die Hardware immer noch Signale empfangen. In Testaufnahmen im vergangenen Jahr und einem aktuellen Datenerhebungslauf taucht
Arecibo den Mond in Radarstrahlen. Die Mini-RF-Ausrüstung hörte auf die gesendeten Impulse, die von der Mondoberfläche reflektiert wurden, um einen Bildstreifen aufzubauen.
Die Technik wird als
bistatische Radarbeobachtung bezeichnet. Die Daten werden von Spezialisten bei
Sandia National Laboratories, einer US-Abteilung für Energie-Anlage in New Mexico analysiert.
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0019103516301750Spudis sagte, dass angesichts der Go-Ahead und die Finanzierung für eine LRO erweiterte Mission, eine Kampagne der bistatischen Datenerfassung getan werden kann.
Laut
Ben Bussey, Senior-Mitarbeiter-Wissenschaftler des
Applied Physics Laboratory in Laurel, Md., kann das
Mini-RF-Team bistatische Radar-Messungen erwerben, die die Hypothese prüfen, dass dauerhaft beschattete Bereiche in der Nähe der Mondpole Wassereis enthalten.
Darüber hinaus können diese Messungen für Untersuchungen der Zusammensetzung und Struktur von pyroklastischen Ablagerungen, Stoßauswurf und Schmelzen von den Lunar Regolith erfolgen, erklärten Bussey und seine Mitforscher auf der Sitzung letzten Woche. Diese Daten werden ein einzigartiges neues Stück Beweis liefern, um festzustellen, ob die Mond-Polarkrater Eis enthalten. Was bisher gezeigt wurde, ist ein völlig neuer Instrumentenmodus, der zu spannenden und ganz anderen Wissenschaften fähig ist. Dies ist noch nicht für andere Planeten getan worden und liefert Informationen über Polareis, Mondoberflächenrauheit und andere Eigenschaften, berichteten Bussey und seine Teamkollegen.
https://www.scientificamerican.com/article/scientists-spot-water-rich-rocks-on-moon/Mit den besten Grüßen
Gertrud
