Auf dem Mond wurde ein riesiger – und unerwarteter – Granitklumpen gefunden

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In „2001: Odyssee im Weltraum“ stellten sich Stanley Kubrick und Arthur C. Clarke einen unter der Mondoberfläche vergrabenen Monolithen vor, der sich als außerirdisches Artefakt herausstellte, das die Menschheit auf den Weg zu den Sternen brachte. Der unter Compton-Belkovich entdeckte „Batholith“, ein vulkanisch aussehendes Gebilde auf der anderen Seite des Mondes, verspricht das kaum. Aber es wirft ein interessantes Licht auf die Vergangenheit des Mondes und zeigt die Kraft einer neuen Art, in die Krusten anderer Planeten zu blicken.

Ein Batholith ist eine geologische Formation, die entsteht, wenn eine große Menge geschmolzenen Gesteins durch die Erdkruste eines Planeten aufsteigt und sich dabei seitwärts ausbreitet. Auf der Erde bestehen diese Batholithen größtenteils aus Granit; Die Felsen von Yosemite zum Beispiel sind Teile des Batholithen der Sierra Nevada, der durch anschließende Erosion freigelegt und spektakulär geformt wurde.

Der Compton-Belkovich-Batholith besteht ebenfalls aus Granit, was ihn verrät. Granit ist reicher an Thorium als andere magmatische – also einmal geschmolzene – Gesteine ​​wie Basalt, und Thorium ist radioaktiv. Sein Zerfall erhitzt den Granit, der ihn beherbergt. Messungen der Mikrowellenemissionen der ersten beiden chinesischen Satelliten, die den Mond umkreisten, Chang'e 1 und Chang'e 2, ermöglichten einem Team von Wissenschaftlern unter der Leitung von Matthew Siegler und Jianqing Feng vom Planetary Science Institute in Tucson, Arizona und Southern Methodist Universität in Dallas, Texas, um zu berechnen, wie viel Wärme von Gesteinen unter der Oberfläche von Compton-Belkovich abgegeben wurde.

Die Annahme, dass das Thorium in den für Granit typischen Konzentrationen vorhanden war, ermöglichte es den Wissenschaftlern, eine wahrscheinliche Form der Quelle zu berechnen. Ihre beste Vermutung, die letzte Woche in „Nature“ veröffentlicht wurde, war, dass es einen kleinen heißen Fleck gibt, vielleicht 10–20 km breit und ein paar Kilometer tief, der auf einem viel größeren, tieferen Fleck balanciert, der vielleicht 50 km breit ist und mehrere Dutzend Kilometer tief in die Tiefe geht Kilometer.

Dies deutet auf interessante Vorgänge in den Tiefen des Mondes hin, die bisher nicht bekannt waren. Magmatisches Gestein wird durch eine Art geologische Destillation hergestellt. Wenn Gesteine ​​weit unter der Oberfläche erhitzt werden, schmelzen einige Bestandteile leichter als andere; Wenn das geschmolzene Gestein erstarrt, ist seine Mineralzusammensetzung nicht die gleiche wie die des ursprünglichen Ausgangsgesteins.

Um Gestein aus dem Erdmantel oder dem Mond in Basalt umzuwandeln, ist nur ein Destillationszyklus erforderlich; Der so entstandene Basalt bildet die feste Kruste unter den Ozeanen der Erde und die glatten Lavaebenen des Mondes. Für die Herstellung von Granit sind jedoch mehrere separate Destillationen erforderlich (was zu hohen Thoriumkonzentrationen führt). Auf der Erde lässt sich das leicht arrangieren; Die Kollisionen tektonischer Platten bieten viele Möglichkeiten. Auf dem ruhigen, plattenlosen Mond gibt es keinen solchen Mechanismus, und man konnte leicht annehmen, dass Basalt zum größten Teil alles ist, was der Planet zu bieten hat. Der Granit-Batholith deutet auf etwas Neues hin. Möglicherweise waren die Felsen in der Gegend ungewöhnlich wasserreich. Möglicherweise ließen sie durch Hitzestöße von unten immer wieder schmelzen und erstarren.

Die Mondentdeckung legt nahe, dass ähnliche Mikrowellenmessungen neue Einblicke in das Innere anderer Planeten liefern könnten. Dass dies bisher noch nicht versucht wurde, ist einem Vorurteil geschuldet. Satelliten, die die Erde umkreisen, verwenden Mikrowellenempfänger, um den Wassergehalt in der Atmosphäre zu messen. Da die anderen Gesteinsplaneten des Sonnensystems keine wässrige Atmosphäre haben, wurden solche Instrumente nicht zu ihnen geschickt.

Aber als China Chang'e 1 und 2 startete, war es das Ziel, zu zeigen, dass es in der Lage ist, Wissenschaft rund um den Mond zu betreiben, und nicht unbedingt, die beste Wissenschaft dieser Art zu betreiben. Dr. Siegler glaubt, dass die Mikrowellenantennen einfach deshalb an Bord gebracht wurden, weil sie nachweislich funktionierten und keine geeigneten Instrumente mehr zur Hand waren. Jetzt haben sie ihren Wert unter Beweis gestellt, und er hofft, dass die Designer zukünftiger Raumfahrzeuge dies zur Kenntnis nehmen. Ein Ziel, bei dem sie nützlich sein könnten, wären die Jupitermonde, wo ihre Empfindlichkeit gegenüber Hitze und Feuchtigkeit eine nützliche Ergänzung zu anderen unterirdischen Sonden sein könnte. Fans von „2001“ werden sich erinnern, dass sein Monolith eine neue Mission zum Jupiter anspornte. Vielleicht tut es der Batholith auch. ■

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Dieser Artikel erschien im Abschnitt „Wissenschaft und Technologie“ der Printausgabe unter der Überschrift „Unter der anderen Seite des Mondes“.

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