Dass der Mond einst vulkanisch aktiv war, ist nicht zu übersehen: Die ausgedehnten dunklen Mare auf der uns zugewandten Mondseite bestehen komplett aus erkalteter Basaltlava. Sie stammt aus Ausbrüchen vor rund 3,9 bis 3,1 Milliarden Jahren, bei denen dünnflüssige Lava in diese von Asteroideneinschlägen erzeugten Senken strömte. Die dunkle Basaltlava färbt die lunaren Mare bis heute dunkler als die umgebende Kruste. Gesteinsproben, die Apollo-Astronauten im Mare Serenitatis und im Mare Imbrium einsammelten und zur Erde mitbrachten, bestätigten, dass die lunare Lava vorwiegend aus Basalt besteht – ähnlich wie bei den meisten Himmelskörpern im Sonnensystem. Denn Basalt entsteht relativ leicht, indem Mantelgestein in Vulkanen einmalig aufgeschmolzen wird und wieder erkaltet. Komplizierter ist es dagegen mit dem auf der Erde häufigen Granit: Dieses silikatreiche Gestein entsteht erst durch einen mehrstufigen Prozess, bei dem das Magma mehrfach schmelzen und in veränderter Form wieder erstarren muss. Auf der Erde trugen Plattentektonik und die Anwesenheit von Wasser dazu bei, dass sich durch solche Recyclingprozesse die primär granitische kontinentale Kruste bildete.
Eine lunare Anomalie
Auf dem Mond und anderen Himmelskörpern im Sonnensystem wurden jedoch bisher kaum Granite nachgewiesen. Sie gelten als von Basalt dominiert. Allerdings haben Wissenschaftler bei Analysen der Apollo-Mondproben sehr vereinzelt auch Körnchen von granitischem Material entdeckt. Dieses enthält typischerweise eine hohe Konzentration von Thorium und anderen radioaktiven Elementen. “Aber der Ursprung dieser Granitkörnchen und die Größe der Systeme, die sie erzeugt haben könnten, sind bislang unbekannt”, erklären Matthew Siegler vom Planetary Science Institute in Tucson und seine Kollegen. Ebenfalls rätselhaft ist eine geologische Anomalie, die vor einigen Jahren zwischen den beiden lunaren Einschlagskratern Compton und Belkovich entdeckt wurde. Dort haben Orbitersonden eine erhöhte Schwerkraft – Indiz für Material höherer Dichte – und eine ungewöhnlich hohe Anreicherung radioaktiver Elemente nachgewiesen.
Planetenforscher vermuten schon länger, dass dort in der Frühzeit des Mondes ein großer Vulkankomplex gelegenen haben könnte. Denn im Zentrum des leicht erhöhten Geländes liegen einige domartige Erhebungen mit kraterähnlichen Senken an ihrer Spitze. Es könnte sich demnach um Reste alter Vulkanschlote handeln. Um der Compton-Belkovich-Anomalie auf den Grund zu gehen, haben nun Siegler und sein Team Daten von Orbitersonden ausgewertet, die das Gebiet im Mikrowellenbereich analysiert haben. Besonders detaillierte Daten lieferten dabei die Mikrowellen-Radiometer an Bord der beiden chinesischen Orbitersonden Chang’e 1 und Chang’e 2, die den lunaren Untergrund im Bereich von drei bis 37 Gigahertz abtasten. “Mikrowellen haben eine längere Wellenlänge als Infrarot und können deshalb auch Temperaturen unterhalb der Oberfläche anzeigen”, erklärt Siegler. “Weil China diese Daten zugänglich gemacht hat, konnten wir diesen einzigartigen Datensatz nutzen, um diese interessante Stelle auf dem Mond näher zu erkunden.”
