Einer der größten Krater im Sonnensystem befindet sich auf unserem Mond. Es wird als Südpol-Aitken-Becken (SPA) bezeichnet und hat einen Durchmesser von 2.500 km und eine Tiefe von 13 km. Eine neue Studie besagt, dass das Becken möglicherweise ein riesiges Stück Metall enthält, das größer ist als Hawaiis Big Island.
Die Studie mit dem Titel „Tiefe Struktur des Mond-Südpol-Aitken-Beckens“ wurde in den Geophysical Research Letters veröffentlicht. Hauptautor ist Peter B. James, Assistenzprofessor für Planetengeophysik am Baylor College of Arts & Sciences. Es basiert auf Daten der NASA-Mission GRAIL (Gravity Recovery and Interior Laboratory).
Das SPA-Becken ist der größte allgemein anerkannte Einschlagkrater im Sonnensystem. Es kann nicht von der Erde aus gesehen werden, da es sich auf der anderen Seite des Mondes befindet. Es ist oval geformt und würde sich auf der Erde von Waco, Texas bis Washington, DC erstrecken. Mit einer Tiefe von 13 km ist der Krater etwa sechsmal tiefer als breit. Sein Status als eines der ältesten, gut erhaltenen Bauwerke auf dem Mond macht das SPA-Becken zu einem Thema von großem wissenschaftlichen Interesse.
Unter diesem gigantischen Krater ist ein riesiges Stück Metall begraben.
„Stellen Sie sich vor, Sie nehmen einen fünfmal größeren Metallhaufen als die Big Island von Hawaii und vergraben ihn unter der Erde. Das ist ungefähr die Menge an unerwarteter Masse, die wir entdeckt haben “, sagte der Hauptautor Peter B. James.
Die Masse ist wahrscheinlich Hunderte von Kilometern unter der Mondoberfläche, aber wie das Papier sagt: „Es könnte sich um eine Anomalie mit großer Dichte handeln, die über einen bescheidenen Tiefenbereich verteilt ist, oder um eine Anomalie mit subtiler Dichte, die über die Tiefe des Mantels verteilt ist. ”
Die GRAIL-Mission der NASA wurde 2011 gestartet und verbrachte etwa ein Jahr damit, die Schwerkraft des Mondes zu kartieren, bevor sie in einem letzten Manöver gegen den Mond stürzte. GRAIL benutzte zwei Raumschiffe in derselben Mondumlaufbahn. Sie wurden GRAIL-A und GRAIL-B oder Ebbe und Flut genannt.
Als EBB und FLOW über Gebiete mit unterschiedlichen Massen flogen, bewegten sie sich ein wenig aufeinander zu oder voneinander weg. Präzisionsinstrumente auf dem GRAIL-Raumschiff messen diese Änderungen und die Daten wurden verwendet, um ein hochauflösendes Bild des Gravitationsfeldes des Mondes zu erzeugen.
Eines der wissenschaftlichen Ziele von GRAIL war es, die unterirdische Struktur von Einschlagbecken und den Ursprung von Mondmaskonen (Massenkonzentrationen) zu bestimmen. Diese Studie basiert auf diesen Bemühungen und kombiniert GRAIL-Daten mit Daten des Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO).
"Als wir diese GRAIL-Daten mit Mondtopografiedaten des Lunar Reconnaissance Orbiter kombinierten, entdeckten wir die unerwartet große Menge an Masse, die Hunderte von Meilen unter dem Südpol-Aitken-Becken liegt", sagte James.
Was auch immer diese dichte Materie ist, sie zieht laut James den Boden des Kraters um mehr als eine halbe Meile nach unten. Computersimulationen legen nahe, dass die Masse ein riesiges Stück Nickel und Eisen sein könnte und dass es der Kern eines Asteroiden war, der den Mond traf und sich im oberen Mantel festsetzte.
"Eine der Erklärungen für diese zusätzliche Masse ist, dass das Metall des Asteroiden, der diesen Krater gebildet hat, immer noch im Mondmantel eingebettet ist", sagte James in einer Pressemitteilung. Laut der neuen Veröffentlichung "entspricht die im Mantel beobachtete überschüssige Masse ungefähr ... einem Eisen-Nickel-Kern mit einem Durchmesser von 95 km im Mondmantel."
Sie haben die Mathematik gemacht und die Mathematik gesagt ...
"Wir haben nachgerechnet und gezeigt, dass ein ausreichend zerstreuter Kern des Asteroiden, der den Aufprall verursacht hat, bis heute im Mondmantel schweben kann, anstatt im Mondkern zu versinken", sagte James.
Dies ist jedoch nicht die einzige Möglichkeit. Nur das Offensichtliche.
Die Masse des Materials könnte ein Relikt der Mondformation sein. Es ist möglich, dass es sich um eine Konzentration dichter Oxide aus der letzten Phase der Verfestigung des Mondmagma-Ozeans handelt. Der Mond wurde vor etwa 4,51 Milliarden Jahren gebildet, wahrscheinlich als Folge der Kollision der Erde mit einem alten Protoplaneten namens Theia. Kurz nach seiner Entstehung vor 4,5 Milliarden Jahren kühlten sich die Magma-Ozeane ab und verfestigten sich. Beim Abkühlen und Erstarren war FeTiO3, auch als Ilmenit bekannt, eines der letzten Oxide, die sich bildeten. Es ist sehr dicht und könnte die Anomalie erklären.
Es ist schwierig, die genaue Beschaffenheit des Materials unter dem SPA-Becken zu bestimmen. Es ist äußerst unwahrscheinlich, dass sich eine große Konzentration von Eisen und Nickel, wenn dies der Fall ist, direkt unter einem der größten Einschlagkrater des Sonnensystems befindet, ohne dass beide miteinander verbunden sind.
Wenn es das Ergebnis eines Asteroideneinschlags war, wann ist es passiert? James sagte gegenüber dem Space Magazine: „Wir wissen es nicht, aber wenn der Mond zum Zeitpunkt des Aufpralls zu heiß war, sollte das dichte Metall vom Impaktorkern wahrscheinlich bis zum Mondkern gesunken sein. In diesem Fall wir würden es nicht sehen. "
Der erhaltene Kraterrand um das SPA liefert wichtige Belege für den Zeitpunkt des Aufpralls. James sagte gegenüber dem Space Magazine: "Wir würden auch keinen erhaltenen Rand sehen, wenn sich SPA in einem Magma-Ozean bilden würde. Daher hatte der Mond wahrscheinlich die Chance, sich etwas abzukühlen, bevor dieser Aufprall eintrat. “
Es ist anders als andere Krater
Das SPA-Becken unterscheidet sich von anderen Einschlagkratern auf dem Mond. Andere Krater weisen ein Volltreffer-Muster von Schwerkraftanomalien auf, SPA jedoch nicht. James sagte dem Space Magazine, dass SPA "eine breite Region mit schwacher Schwerkraft aufweist, die mit einer topografischen Vertiefung korreliert, die durch die dichte Mantelanomalie entsteht, die die Oberfläche des Mondes belastet."
Laut James ist das Becken „eines der besten natürlichen Labors zur Untersuchung katastrophaler Einschlagereignisse, ein uralter Prozess, der alle felsigen Planeten und Monde geprägt hat, die wir heute sehen.“
Das Aufschließen der Geheimnisse des SPA-Beckens erfordert mehr Arbeit. Um entweder einen Asteroideneinschlag oder Oxide aus der Magmaverfestigung als Ursache für die Anomalie auszuschließen, sind verbesserte Simulationen erforderlich. James sagte gegenüber dem Space Magazine: "Der beste Weg, das eine oder andere Szenario auszuschließen, wäre, neuere und bessere Simulationen durchzuführen."
Quellen:
- Pressemitteilung: Massenanomalie unter dem größten Krater des Mondes entdeckt
- Forschungsbericht: Tiefe Struktur des Mond-Südpols - Aitken-Becken
- Wikipedia-Eintrag: Südpol-Aitken-Becken
- NASA: GRAIL Mission
