Auf den ersten Blick wirkt der Mond kalt, öde und tot. Denn er besitzt keine Atmosphäre und auch kein Magnetfeld. Seine Oberfläche ist deshalb der harten Strahlung des Weltalls, den Einschlägen unzähliger Meteoriten und auch dem Sonnenwind ungeschützt ausgesetzt. Die im Sonnenwind enthaltenen Protonen fördern zudem reduzierende chemische Reaktionen im Regolith, weshalb er eher elementare oder wenig oxidierende Metalle enthält. Sauerstoff, das Gas, das Oxidationsreaktionen anstößt, fehlt dagegen auf dem Erdtrabanten. Deshalb dürfte es auf dem Mond auch keinen Rost beispielsweise in Form des Eisenoxids Hämatit (Fe2O3) geben. Denn dieses Mineral entsteht nur, wenn Eisen Kontakt mit Sauerstoff und Wasser hat. Zwar wurden in einigen Mondgesteinsproben der Apollo-Missionen winzige Spuren von Hämatit nachgewiesen. Dabei blieb jedoch strittig, ob es sich nicht doch um eine irdische Kontamination oder nachträgliche Reaktion handelte.
Hämatit in lunaren Polargebieten
Doch nun liefern Daten des Moon Mineralogy Mapper an Bord der indischen Mondsonde Chandrayaan-1 den Beweis dafür, dass es tatsächlich Hämatit auf dem Mond gibt. Auch der Erdtrabant rostet demnach. “Als ich Daten für die lunaren Polargebiete auswertete, fand ich einige spektrale Signaturen, die sich von denen der niedrigeren Breiten und der Apollo-Gesteinsproben unterschieden”, berichtet Erstautor Shuai Li von der University of Hawaii in Manoa. Eine nähere Analyse der Spektren ergab, dass diese Signaturen von Hämatit stammen mussten. “Zuerst konnte ich das gar nicht glauben. Denn unter den Bedingungen auf dem Mond dürfte es dieses Mineral dort nicht geben”, sagt Co-Autorin Abigail Fraeman vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA. Doch nähere Analysen bestätigten, dass es auf der Mondoberfläche Hämatit gibt. “Hämatit-ähnliche Absorptions-Spektren nahe 0,85 Mikrometer sind in den hohen Breiten des Mondes verbreitet”, so die Forscher. Demnach konzentriert sich das Eisenoxid in den lunaren Polargebieten. Außerdem ist es auf der uns zuwandten Seite des Mondes häufiger als auf der abgewandten.
Damit scheint klar, dass es entgegen den bisherigen Annahmen doch “Rost” auf dem Mond gibt. Das allerdings wirft die Frage auf, wie er unter den eher reduzierenden Bedingungen des Erdtrabanten entstanden sein kann. “Die Tatsache, dass es mehr Hämatit auf der uns zugewandten Seite gibt, deutet auf einen Zusammenhang mit der Erde hin”, sagt Li. Wie er erklärt, haben Messungen der japanischen Mondsonde Kaguya schon vor einiger Zeit gezeigt, dass Plasma und Sauerstoff aus der oberen Erdatmosphäre auch bis zum Mond gelangen können. Dieser Transfer geschieht vor allem bei Vollmond, wenn der Mond von der Sonne aus gesehen hinter der Erde steht. Dann taucht er in den lang ausgezogenen Magnetschweif der Erde ein und bekommt im Schnitt 26.000 Sauerstoff-Ionen pro Quadratzentimeter und Sekunde, wie die Forscher ermittelten. “Das reicht aus, um rund fünf bis neun Gewichtsprozent an Hämatit zu bilden”, sagen Li und sein Team.
