Wasservorkommen auf dem Mond kartiert

Eine neue Studie, die auf Daten des Stratosphären-Observatoriums für Infrarot-Astronomie (SOFIA) der NASA und des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) basiert, hat die erste detaillierte, großflächige Wasserkarte auf dem Mond in der Nähe seines Südpols erstellt.

Dabei zeigt sich, dass die lokale Geografie des Mondes eine wichtige Rolle für die Menge und Verteilung des vorhandenen Wassers spielt: An den Schattenseiten von Kratern und Bergen befindet sich mehr Wasser als an sonnenbeschienenen Hängen oder Ebenen - ein Phänomen, das wir vom Skifahren kennen.

"Wenn wir uns die Wasserdaten ansehen, können wir tatsächlich Kraterränder und die einzelnen Berge sehen", sagte Bill Reach, Direktor des SOFIA Science Center am Ames Research Center der NASA im kalifornischen Silicon Valley und Hauptautor der Studie, die er auf der Lunar and Planetary Science Conference 2023 vorgestellt hat. "Wir können dank der höheren Wasserkonzentration an schattigen Orten sogar Unterschiede zwischen den Sonnen- und Schattenseiten der Berge erkennen."

Bereits 2020 konnten Forschende mit Hilfe von SOFIA-Daten den lang erhofften, eindeutigen Beweis erbringen, dass molekulares Wasser auch im Bereich der wärmeren, von der Sonne beschienenen Mondoberfläche vorkommt und nicht nur an den schattigen Polen. Frühere Weltraummissionen zur Beobachtung der Mondoberfläche untersuchten andere Wellenlängen des Lichts und konnten Wasser nicht von ähnlichen Molekülen wie Hydroxyl unterscheiden.

"Die neue Karte der erdzugewandten Seite der Mondoberfläche erstreckt sich vom 60. Breitengrad bis zum Südpol des Mondes", erklärt Bernhard Schulz, SOFIA Science Mission Operation Deputy Director der Universität Stuttgart, die auf deutscher Seite das SOFIA-Projekt koordiniert. "Mit diesen Daten können wir sehen, wie sich Wasser bei verschiedenen Sonnenständen, also Mondtageszeiten, auf dem Mond verteilt. Das sollte uns mehr über den Ursprung des beobachteten Wassers verraten."

Das Wasser des Mondes kann im Boden als Eiskristalle oder Wassermoleküle, die chemisch an andere Materialien gebunden sind, vorkommen. Woher das Wasser des Mondes kommt - ob es in den Mineralien des Mondes enthalten ist oder ausschließlich von Kometen und Sonnenwind geliefert wird - ist eine noch offene Frage. Klar ist jedoch, dass der Mond viel größere Wassermengen beherbergt, als wir bisher angenommen haben.

Entscheidende Resource für zukünftige Missionen

"Wasser ist eine entscheidende Ressource, wenn Menschen den Mond langfristig erforschen oder ihn als Sprungbrett für Missionen zum Mars nutzen wollen", so erläutert Reinhold Ewald, europäischer Astronaut und Professor am Institut für Raumfahrtsysteme (IRS) der Universität Stuttgart. "Je mehr Wasser wir bereits auf dem Mond vorfinden, desto leichter können wir diese Vorhaben umsetzen."

Weitere Beobachtungsdaten anderer Orte auf der Mondoberfläche befinden sich im SOFIA-Archiv und werden derzeit analysiert. "So wird SOFIA auch trotz der Beendigung des Beobachtungsbetriebs Ende September 2022 noch wesentliche Beiträge zu den Vorkommen und Verteilungen von Wasser auf der Mondoberfläche beisteuern", so Schulz.

» Mehr über SOFIA

Quelle: Universität Stuttgart