Ein neuer Blick auf Mondfelsen aus den Apollo-Missionen sowie ein Mondmeteorit zeigen einen viel höheren Wassergehalt im Inneren des Mondes als bisher angenommen. Mithilfe der Sekundärionen-Massenspektrometrie (SIMS), mit der Elemente im Bereich von Teilen pro Million erfasst werden können, stellten Wissenschaftler des Geophysical Laboratory der Carnegie Institution fest, dass der Mindestwassergehalt zwischen 64 Teilen pro Milliarde und 5 Teilen pro Million lag - mindestens zwei Größenordnungen höher als frühere Ergebnisse. Das Wissenschaftsteam sagt, ihre Forschungen legen nahe, dass das Wasser vor dem heißen Magma geschützt war, das vorhanden war, als sich der Mond vor etwa 4,5 Milliarden Jahren zu bilden begann. "Die Konzentrationen sind sehr niedrig und dementsprechend bis vor kurzem kaum zu erkennen", sagte Teammitglied Bradley Jolliff von der Washington University in St. Louis. "Wir können jetzt endlich anfangen, die Auswirkungen - und den Ursprung - von Wasser im Inneren des Mondes zu betrachten."
Der vorherrschende Glaube ist, dass der Mond von einem Ereignis mit Rieseneinschlag stammt, als ein marsgroßes Objekt die Erde traf und das ausgestoßene Material in den Mond verschmolz. In dieser neuen Studie an Mondproben stellten Wissenschaftler fest, dass Wasser wahrscheinlich sehr früh in der Formationsgeschichte vorhanden war, als das heiße Magma abkühlte und kristallisierte. Dieses Ergebnis bedeutet, dass Wasser vom Mond stammt.
Die SIMS-Technik misst Hydroxyl, indem sie die Körner eines wasserhaltigen Phosphorminerals namens Apatit mit energiereichen Partikeln bombardiert und die ausgestoßenen Ionen zählt. Basierend auf den SIMS-Messungen setzen die Autoren der Wissenschaftler die Untergrenze für das gesamte Mondwasser auf das 100-fache der vorherigen Schätzungen und spekulieren, dass Wasser im Inneren des Mondes „allgegenwärtig“ sein könnte.
Die Studie könnte aktuelle Theorien über Mondmagmatismus (wie sich magmatisches Gestein aus Magma bildete) und wie sich der Mond bildete und entwickelte, verändern.
Wasser taucht an allen möglichen unerwarteten Orten auf dem Mond auf. Im September 2009 entdeckte ein Trio von Raumfahrzeugen eine allgegenwärtige Schicht einer Kombination aus Wasser (H2O) und Hydroxyl (OH), die sich im oberen Millimeter der Mondoberfläche befindet. Es ist eigentlich nicht viel. Es wird angenommen, dass nur etwa zwei Esslöffel Wasser pro 450 kg vorhanden sind. Im Oktober 2009 entdeckten der LCROSS-Impaktor und das Raumschiff „Eimer“ Wasser in der permanent beschatteten Region des Cabeus-Kraters in der Nähe des Südpols des Mondes.
Im Jahr 2008 wurde Wasser in vulkanischen Glasperlen in Apollo Moon-Gesteinen gefunden, die erstarrtes Magma aus dem Inneren des frühen Mondes darstellen. Dieser Befund führte zu dieser neuen Studie unter Verwendung des SIMS. Die Wissenschaftler kombinierten die mit dem Spektrometer durchgeführten Messungen mit Modellen, die charakterisieren, wie das Mondmagma beim Abkühlen des Mondes kristallisierte. Sie folgerten dann die Wassermenge im Quellmagma des Apatits, wodurch sie das Ergebnis extrapolieren konnten, um die Gesamtwassermenge zu schätzen, die auf dem Mond vorhanden ist.
"Über 40 Jahre lang dachten wir, der Mond sei trocken", sagte der Hauptautor der neuen Studie, Francis McCubbin.
Die Forschung wird in der frühen Online-Ausgabe der Proceedings der National Academy of Sciences in der Woche vom 14. Juni veröffentlicht.
