SARA-Messungen des Wasserstoffabstoßes auf dem Mond am 6. Februar
Paris - Der Mond erzeugt Wasser durch Sauerstoffpartikel im Mondstaub, die mit elektrisch geladenen Teilen des Sonnenwindes reagieren. Das haben Forscher mit Hilfe eines Messinstruments namens Sub-keV Atom Reflecting Analyzer (SARA) an Bord der indischen Mondsonde Chandrayaan-1 entdeckt, berichtet die Raumfahrtsbehörde ESA. Die europäisch-indische Forschungsmission hat darüber hinaus eine neue Darstellungsform des Mondes entwickeln können, die auch auf andere atmosphärenlose Objekte des Sonnensystems anwendbar sei.
Der Mond ist mit physikalisch verwitterten Lockersedimenten übersät, dem so genannten Mondregolith. In den Zwischenräumen dieser Staubkörner verfangen sich Protonen aus dem Sonnenwind, der den Mond aufgrund der fehlenden Atmosphäre ungebremst erreicht. Durch die Interaktion der Protonen mit dem Sauerstoff mancher Staubkörnchen entstehen Hydroxyl (Molekül aus einem Sauerstoff- und einem Wasserstoffatom) und Wasser (ein Sauerstoff- und zwei Wasserstoffatome). Die SARA-Messung bestätigte, dass die geladenen Wasserstoffkerne tatsächlich vom Mondregolith aufgenommen werden.
Erstaunen
Erstaunt waren die Forscher jedoch über die Entdeckung, dass der Mondstaub nicht jedes von der Sonne eintreffende Proton absorbiert, sondern etwa jedes Fünfte mit Geschwindigkeiten bis zu 200 Kilometern pro Sekunde zurück ins All wirft. Dabei verbindet sich das Proton mit einem Elektron und wird zum Wasserstoffatom. "Wir haben nicht damit gerechnet, das alles zu sehen", betont Stas Barabash vom Schwedischen Institut für Raumphysik, an dem das SARA-Gerät entstand.
Während die Ursache dieser Reflexion noch unklar ist, gelang es den Wissenschaftlern ihre Existenz nutzbar zu machen - in Form einer neuen Kamera für den Mond und andere Himmelselemente. Denn Wasserstoff entweicht ohne Ablenkung aus dem schwachen Gravitationsfeld des Mondes und wird aufgrund seiner elektrischen Neutralität auch nicht von Magnetfeldern im All abgelenkt. Ähnlich wie die Photonen des Lichts bewegen sich die Atome daher in geraden Linien, was prinzipiell eine Rückverfolgung jedes Atoms bis zu seinem Ursprung ermögliche. Dies kann für eine neue Bildtechnik zur Darstellung der Oberfläche genutzt werden: Gebiete mit viel Wasserstoff-Abstoß erscheinen dabei heller als solche, die wenig zurücklenken. Manche Mondsteine sind nämlich magnetisiert. Die magnetischen Blasen lenken die Protonen in die Umgebung an, wodurch das magnetische Gestein auf einem Wasserstoff-Bild dunkel erscheint. (pte/red)