Sorgfältige Untersuchungen haben gezeigt, dass der innere Kern des Mondes tatsächlich eine feste Kugel mit einer ähnlichen Dichte wie Eisen ist. Die Forscher hoffen, dass dies dazu beitragen wird, die langjährige Debatte darüber zu lösen, ob der innere Kern des Mondes fest oder geschmolzen ist, und zu einem genaueren Verständnis der Geschichte des Mondes – und damit auch des Sonnensystems – führen wird.
„Unsere Ergebnisse, – schreiben Ein Team unter der Leitung des Astronomen Arthur Briot vom Nationalen Zentrum für wissenschaftliche Forschung in Frankreich stellte Zweifel an der Entwicklung des Magnetfelds des Mondes auf, indem es die Existenz eines inneren Kerns nachweiste und ein globales Mantelumsturzszenario unterstützte, das wichtige Einblicke in die Chronologie von liefert die Bombardierung des Mondes in den ersten Milliarden Jahren unseres Sonnensystems.
Die Untersuchung der inneren Zusammensetzung von Objekten im Sonnensystem lässt sich am effektivsten mit Hilfe seismischer Daten durchführen. Die Art und Weise, wie durch Erdbeben erzeugte akustische Wellen durch Material im Inneren eines Planeten oder Mondes wandern und von diesem reflektiert werden, kann Wissenschaftlern dabei helfen, eine detaillierte Karte des Inneren des Objekts zu erstellen.
Wir verfügen über seismische Monddaten, die von den Apollo-Missionen gesammelt wurden, aber die Auflösung ist zu gering, um den Zustand des inneren Kerns genau zu bestimmen. Wir wissen, dass es einen flüssigen äußeren Kern gibt, aber was er umfasst, bleibt fraglich. Die Solid-Inner-Core- und All-Liquid-Core-Modelle stimmen gleichermaßen gut mit den Apollo-Daten überein.“
Um das ein für alle Mal herauszufinden, sammelten Brio und seine Kollegen Daten von Weltraummissionen und Laserentfernungsexperimenten zum Mond, um die verschiedenen Eigenschaften des Mondes zu profilieren. Dazu gehören der Grad der Verformung des Mondes aufgrund der gravitativen Wechselwirkung mit der Erde, die Änderung seines Abstands von der Erde und seine Dichte. Als nächstes führten sie Simulationen mit verschiedenen Kerntypen durch, um herauszufinden, welcher am besten zu den Beobachtungsdaten passte.
Sie kamen zu einigen interessanten Schlussfolgerungen. Erstens beschreiben die Modelle, die dem, was wir über den Mond wissen, am ähnlichsten sind, ein aktives Umkippen tief im Mondmantel. Das bedeutet, dass dichtere Materie im Inneren des Mondes zur Mitte hin absinkt, während weniger dichte Materie nach oben steigt. Eine solche Aktivität wird seit langem als Erklärung für das Vorhandensein bestimmter Elemente in vulkanischen Regionen des Mondes vorgeschlagen. Die Forschung des Teams fügt ein weiteres „Pro“-Argument hinzu.
Sie fanden heraus, dass der Kern des Mondes dem der Erde sehr ähnlich ist, mit einer flüssigen Außenschicht und einem festen Innenkern. Ihren Simulationen zufolge hat der äußere Kern einen Radius von etwa 362 km und der innere Kern einen Radius von etwa 258 km. Das sind etwa 15 % des gesamten Mondradius. Das Team stellte fest, dass der innere Kern ebenfalls eine Dichte von etwa 7,822 kg pro Kubikmeter hat. Dies kommt der Dichte von Eisen sehr nahe.
Interessanterweise erzielte ein Team unter der Leitung des NASA-Planetenforschers Marshall Rene Weber im Jahr 2011 ein ähnliches Ergebnis, indem es die damals fortschrittlichsten seismologischen Methoden anhand von Apollo-Daten verwendete, um den Mondkern zu untersuchen. Sie fanden Hinweise auf einen festen inneren Kern mit einem Radius von etwa 240 km und einer Dichte von etwa 8000 kg pro Kubikmeter.
Laut Brio und seinem Team bestätigen ihre Ergebnisse frühere Erkenntnisse und sind ein starkes Argument dafür, dass der Mondkern dem der Erde ähnelt. Und das hat interessante Konsequenzen für die Entwicklung des Mondes.
Wir wissen, dass der Mond kurz nach seiner Entstehung ein starkes Magnetfeld besaß, das vor etwa 3,2 Milliarden Jahren abzunehmen begann. Ein solches Magnetfeld wird durch Bewegung und Konvektion im Kern erzeugt. Die Zusammensetzung des Mondkerns hat also viel damit zu tun, wie und warum das Magnetfeld verschwand.
Angesichts der Hoffnung der Menschheit, in relativ kurzer Zeit zum Mond zurückzukehren, müssen wir möglicherweise nicht lange auf die seismische Bestätigung dieser Ergebnisse warten.
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