Der Mond umkreist die Erde in gebundener Rotation – er kehrt uns immer dieselbe Seite zu. Die uns zugewandte Seite mit ihren riesigen, dunklen Maria ist daher gut beobachtbar und auch für Landesonden gut zugänglich – alle Apollomissionen und die meisten unbemannten Mondsonden sind auf dieser lunaren “Vorderseite” gelandet. Demgegenüber ist die abgewandte Seite des Mondes bisher kaum erforscht. Die meisten Daten darüber stammen bisher von Orbitersonden, die den Mond umkreisen. Sie haben bereits gezeigt, dass sich die beiden Mondhälften auch geologisch stark unterscheiden: Auf der abgewandten Seite ist die Kruste dicker, große Maria fehlen und auch die chemische Zusammensetzung des Gesteins unterscheidet sich. Wodurch diese Unterschiede entstanden, ist jedoch strittig.
108 Basaltkörnchen – eines davon ist 4,2 Milliarden Jahre alt
Mehr Aufschluss erhoffen sich Planetenforscher daher von Gesteinsproben von der abgewandten Mondseite. Diese hat im Juni 2024 erstmals die chinesische Mondsonde Chang’e-6 geliefert. Diese erste unbemannte Probenrückholmission von der Mondrückseite sammelte Gestein aus dem Südpol-Aitken-Becken und brachte es zur Erde zurück. Um mehr über den Vulkanismus auf der abgewandten Seite des Mondes zu erfahren, hat nun ein Team um Qian Zhang vom Institut für Geologie und Geophysik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften 108 Basaltkörnchen aus den Mondproben von Chang’e 6 genauer analysiert. Sie unterzogen die Körnchen einer chemischen Untersuchung und einer Datierung mittels Blei-Isotopen. “Alle Basaltfragmente in unserer Studie zeigen typische magmatische Texturen”, erklären die Forschenden. Das legt nahe, dass das Alter der Körnchen auch dem Zeitpunkt des Vulkanausbruchs entspricht, bei dem sie ausgeschleudert wurden und erstarrten.
Bei der Datierung der Proben fand sich ein Basaltkörnchen, das aus der Frühzeit des Mondes stammt: Das aluminiumreiche Vulkangestein-Fragment wurde schon vor 4,2 Milliarden Jahren bei einem Vulkanausbruch gebildet. “Damit ist dies die bisher älteste zur Erde gebrachte Mondgesteinsprobe von lunarem, aluminiumreichem Basalt mit präziser Datierung”, konstatieren die Forschenden. Gesteine mit ähnlicher Zusammensetzung und ähnlichem, aber weniger genau bestimmtem Alter wurde auch bei den Apollo-Missionen auf der zugewandten Mondseite gefunden. Nach Ansicht der Wissenschaftler spricht dies dafür, dass der lunare Vulkanismus zu jener Zeit auf beiden Mondhälften relativ ähnlich war.
Zweite Vulkanphase vor 2,8 Milliarden Jahren
Der große Rest der untersuchten Basaltkörnchen stammt jedoch aus einer jüngeren Ära des Mondes. Den Datierungen zufolge entstanden 107 der 108 Probenkörnchen erst vor rund 2,8 Milliarden Jahren. “Damit dokumentieren diese Proben eine überraschend junge vulkanische Episode an der Chang’e-6-Landestelle”, berichten Zhang und seine Kollegen. “Das Entstehungsalter von 2,8 und 4,2 Milliarden Jahren für die Proben deutet daraufhin, dass der Vulkanismus auf der abgewandten Mondseite mindestens 1,4 Milliarden Jahre lang anhielt.” Zudem könnte es sich bei den jüngeren Ausbrüchen um eine Phase vulkanischer Aktivität handeln, die es auf der Mondvorderseite nicht gab. Denn die von dort stammenden Gesteinsproben der Apollomissionen und der Chang’e-5-Mondsonde lieferten Indizien für Vulkanperioden vor 3,8 bis 3,2 Milliarden Jahren und vor zwei Milliarden Jahren. Die neuen Proben aus dem Südpol-Aitken-Becken liegen zeitlich genau dazwischen.
