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Mond: Kosmische Strahlen erzeugen Wasserstoff aus Eis

Erstellt von: Dr. Rainer Kayser | | Forschung und neue Erkenntnisse

Hochenergetische Teilchen aus dem Weltall dringen in die Mondoberfläche ein und wandeln dort Eis in molekularen Wasserstoff um. Das zeigt eine Studie amerikanischer Forscher, die auf der Messung der Stärke der Teilchenstrahlung in der Umgebung des Mondes basiert. Die im Fachblatt „Journal of Geophysical Research“ veröffentlichte Untersuchung erklärt damit den zuvor rätselhaften Nachweis des Gases beim gezielten Einschlag einer Raketenstufe im ewigen Schatten am lunaren Südpol im Jahr 2009.

Im Juni 2009 startete eine Doppelsonde zum Erdtrabanten: Der „Lunar Reconnaissance Orbiter“ LRO und der „Lunar Crater Observation and Sensing Satellite“ LCROSS. Während der LRO in eine dauerhafte Umlaufbahn um den Mond einschwenkte, wurde LCROSS gezielt am Südpol des Erdtrabanten zum Absturz gebracht. Dort, in ewig im Schatten liegenden Regionen, vermuteten die Forscher Ablagerungen aus Wasser-Eis. Zehn Stunden vor dem Aufprall trennte sich die Sonde von ihrer Centaur-Antriebsstufe. Die Rakete schlug vier Minuten vor der Sonde auf, die dadurch wie erhofft Eis und Dampf in der vom Aufprall der Raketenstufe aufgewirbelten Wolke nachweisen konnte.

Zur Überraschung der Forscher zeigten die auf die Aufschlagstelle ausgerichteten Messinstrumente des Orbiters ein anderes Bild: „Sie wiesen molekularen Wasserstoff nach, ein unerwartetes und erklärliches Phänomen“, sagt Andrew Jordan von der Unversity of New Hampshire im amerikanischen Durham. „Zwar gab es seither eine ganze Reihe von Ideen, um die Messungen zu erklären, doch keine funktionierte bei den Bedingungen auf der Mondoberfläche.“ Jordan und seine Kollegen haben nun auf weitere Messungen des LRO zurückgegriffen, um die Ursache für die Existenz von molekularem Wasserstoff zu finden.

Mit einem Spezialinstrument registriert LRO hochenergetische Teilchen, die von der Sonne und aus den Tiefen der Milchstraße zu uns vordringen. Diese Teilchen, so zeigt die Analyse der Forscherteams, dringen in die Kruste des Mondes ein und erzeugen dort aus dem Eis Moleküle aus zwei Wasserstoff-Atomen. Computermodelle zeigen, dass sich mindestens zehn Prozent, möglicherweise aber auch die gesamte Menge des nachgewiesenen molekularen Wasserstoffs auf diese Weise erklären lässt. Wie viel genau, dass müssen nun weitere Experimente an Teilchenbeschleunigen zeigen: Damit wollen die Wissenschaftler untersuchen, wie effektiv die Reaktionen der hochenergetischen Teilchen mit dem Wasser-Eis sind.

Quelle: dx.doi.org/10.1002/jgre.20095