Gesteine aus dem Mondinneren befinden sich freigelegt an der Mondoberfläche. Das haben japanische Forscher nach der Auswertung von Bildern des Forschungssatelliten Kaguya entdeckt. Besonders in der Nähe von Einschlagkratern identifizierten sie große Mengen des Minerals Olivin, das sonst nicht an der Oberfläche des Monds vorkommt. Die Mineralien müssen durch Meteoritentreffer freigelegt worden sein, denn die Zusammensetzung spricht gegen einen vulkanischen Ursprung. Bisher ist über die Prozesse und die Zusammensetzung des Mondinneren nur wenig bekannt.
Die Raumsonde Kaguya hat über einen Zeitraum von eineinhalb Jahren aus 100 Kilometer Höhe auf dem Mond Daten aufgezeichnet: Sie sammelte Informationen von etwa 70 Millionen Punkten ein, die eine Fläche von 0,1 bis 0,25 Quadratkilometern haben. Die Messgeräte an Bord von Kaguya registrierten Wellenlängen, bei denen die Proben Energie in Form von elektromagnetischen Wellen abgaben. In der jetzt erfolgten Auswertung stellen die Wissenschaftler die Zusammensetzung der Elemente mit einer sogenannten Spektralanalyse fest. Fazit: In den Gesteinen an den Rändern zahlreicher Einschlagskrater befinden sich Ansammlungen des Minerals Olivin, das auch Hauptbestandteil des Erdmantels ist. Die Zentren der Mondkrater hingegen waren frei von Olivin.
Bisher gibt es keine Proben aus dem Mondmantel. Die Apollo-Astronauten und die sowjetische Robotermission brachten nur Oberflächengestein mit auf die Erde. Auch stammen einige auf der Erde eingeschlagene Meteoriten vom Mond. Nur eine gesicherte Information über das Mondinnere liegt vor: Vulkanausbrüche auf dem Mond förderten bisweilen eisenreiche Schmelzen an die Oberfläche, die nicht aus der Mondkruste stammen können. Diese ist im Durchschnitt siebzig Kilometer dick ? damit dreimal so mächtig wie die Erdkruste ? und besteht hauptsächlich aus dem Silikatmaterial Feldspat. Über die Struktur des Mondmantels unter der Kruste tappte die Forschung hingegen bisher im Dunkeln.
Nach der Studie stammt Olivin aus dem Inneren des Monds und ist ein Ergebnis der Kraterbildung. Dafür spricht die Tatsache, dass die Kruste im Bereich der Krater mit dreißig bis fünfzig Kilometern deutlich dünner ist als anderswo, schreiben die Wissenschaftler. Beim Einschlag eines Meteoriten dürfte ein Großteil der Kruste an der Aufschlagstelle weggesprengt worden sein. Anschließend wurde der freigelegte Mantel nur im Inneren des Kraters wieder von Lava bedeckt.
Als Alternative könnte das olivinreiche Material aus geringeren Tiefen der unteren Kruste stammen und in geschmolzenem Zustand aufgestiegen sein. Nach einer genaueren Analyse haben die Wissenschaftler diese Variante allerdings ausgeschlossen: Die Zusammensetzung der Gesteine des Kraterrands stimmt nicht mit den Bestandteilen der unteren Kruste überein.
Satoru Yamamoto (Center for Global Environmental Research, Ibaraki) et al.: Nature Geoscience, Online-Vorabveröffentlichung, doi: 10.1038/ngeo897 ddp/wissenschaft.de ? David Köndgen
