Proben aus dem Oceanus Procellarum des Mondes, einem uralten Mergelbasalt, dessen Name mit „Ozean der Stürme“ übersetzt werden kann, könnten helfen, die Quelle des Mondwassers zu bestimmen.
Chinas Mondsonde Chang'e-5 bestätigte im Jahr 2020 das Vorhandensein von Wassersignalen in Basaltgestein und -boden zum ersten Mal in Echtzeit vor Ort mithilfe einer bordeigenen Spektralanalyse. Diese Schlussfolgerung wurde durch Laboranalysen von Proben bestätigt, die 2021 vom Gerät zurückgegeben wurden. Jetzt hat das Chanye-5-Team ermittelt, woher das Wasser kam.
„Zum ersten Mal auf der Welt wurden Laboranalysen von Mondproben und Spektraldaten aus In-situ-Studien der Mondoberfläche zusammen verwendet, um das Vorhandensein, die Form und die Menge von ‚Wasser‘ zu untersuchen“, sagte Co-Autor der Studie, Li Chunlai der Nationalen Astronomischen Observatorien der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (NAOC). "Die erhaltenen Ergebnisse beantworten genau Fragen zu den Verteilungseigenschaften und Quellen von Wasser im Landegebiet von Chang'e-5 und liefern die Grundwahrheit für die Interpretation und Bewertung von Wassersignalen in Fernerkundungsdaten."
Chang'e-5 beobachtete keine Monde oder Quellen, sondern entdeckte durchschnittlich 30 Hydroxyle pro Million in Gestein und Erde auf der Mondoberfläche. Diese Moleküle, bestehend aus einem Sauerstoff- und einem Wasserstoffatom, sind der Hauptbestandteil von Wasser und auch das häufigste Ergebnis der chemischen Reaktion von Wassermolekülen mit anderen Stoffen. Obwohl Hydroxyl das ist, was Lee das „schwache Ende der Mondhydratation“ nannte, ist es für Wasser das, was Rauch für Feuer ist: Beweise.
Die Proben wurden während der heißesten Zeit des Mondtages gesammelt, bei einer Temperatur nahe 93,3 °C, wenn die Oberfläche am trockensten wäre. Diese Zeit fällt auch mit schwachen Sonnenwinden zusammen, die die Hydratation bei ausreichend hoher Leistung fördern können.
Selbst unter solch dehydrierten Bedingungen traten immer noch Hydratationssignale auf – woher kamen sie also?
Ein kleiner Teil erschien in glasigem Material, das durch den Aufprall von Sonnenwinden auf der Mondoberfläche gebildet wurde, wie in der Apollo-11-Probe, die 1971 gesammelt und Anfang der 2000er Jahre untersucht wurde. Aber die Probe von Chang'e 5 enthielt im Vergleich zur Apollo-Probe nur etwa ein Drittel der Menge an hydroxylhaltigem Glas, das durch den Sonnenwind gebildet wurde.
Dies deutet darauf hin, dass der Sonnenwind immer noch, wenn auch schwach, zum Hydroxylgehalt beiträgt, der am Landeplatz von Chang'e-5 beobachtet wurde. Das meiste Hydroxyl in den Chang'e-5-Proben war in Apatit enthalten, einem kristallinen, phosphatreichen Mineral, das sowohl auf dem Mond als auch auf der Erde natürlich vorkommt.
„Dieses überschüssige Hydroxyl ist einheimisch, was darauf hindeutet, dass in den Chang’e-5-Mondproben inneres Wasser lunaren Ursprungs vorhanden ist und dass Wasser eine wichtige Rolle bei der Bildung und Kristallisation von Basaltmagma des späten Mondes spielte“, sagte Li und bezog sich darauf die Zusammensetzung des Landeplatzes Chang'e-5 im Stutenbasalt Oceanus Procellarum.
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