Ein vor über fünfzig Jahren von den Astronauten der Apollo 17-Mission gesammelter Mondstein könnte unser Verständnis der Frühzeit des Mondes und des Sonnensystems revolutionieren. Dieses scheinbar gewöhnliche Fragment enthält Informationen, die die von Wissenschaftlern etablierten Zeitpläne in Frage stellen.
Die Probe mit der Nummer 76535 weist eine besondere chemische Zusammensetzung und Textur auf, die darauf hindeuten, dass sie sich fast fünfzig Kilometer unter der Mondoberfläche gebildet hat. Die Datierung mittels Radioisotopen zeigt, dass sie seit 4,25 Milliarden Jahren der Oberfläche ausgesetzt ist. Diese Eigenschaften weisen auf einen tiefen Ursprung hin, im Gegensatz zu den meisten bisher untersuchten Mondgesteinen.
Eugene Cernan fährt einen Mondrover während der Apollo 17-Mission vor seiner endgültigen Montage (Kameras und Antennen sind nicht installiert).
Bild NASA. Computersimulationen von Evan Bjonnes vom Lawrence Livermore National Laboratory zeigen, wie diese Probe die Oberfläche erreichen konnte, ohne die typischen Schäden eines heftigen Einschlags zu erleiden. Während der Bildung eines Einschlagkraters bricht der Kraterboden ein und ermöglicht tiefen Materialien, dank der verflüssigten Kruste langsam aufzusteigen. Dieser Mechanismus würde das Fehlen von Stoßspuren oder Narben auf dem Gestein erklären, anders als man es normalerweise beobachtet.
Diese Entdeckung impliziert, dass das Mare Serenitatis-Becken, wo die Probe entnommen wurde, viel älter sein könnte als bisher angenommen. Wenn seine Formation auf 4,25 Milliarden Jahre zurückgeht, verschiebt sich sein Alter um dreihundert Millionen Jahre nach hinten. Diese zeitliche Revision könnte auf andere lunare Einschlagsbecken anwendbar sein und damit unsere Wahrnehmung der geologischen Geschichte des Mondes verändern.
Die Konsequenzen erstrecken sich über unseren natürlichen Satelliten hinaus. Der Mond dient als Referenz für die Datierung von Einschlägen im frühen Sonnensystem, da seine Oberfläche Spuren bewahrt, die die Erosion auf der Erde, Venus oder Mars ausgelöscht hat. Eine Neukalibrierung der lunaren Ereignisse beeinflusst daher direkt die Chronologie anderer Planeten und bietet neue Einblicke in die Bedingungen, die in der Jugend der Erde herrschten.
Zukünftige bemannte Missionen zum Mond werden es ermöglichen, diese Hypothesen zu überprüfen, indem sie weitere ähnliche Proben sammeln. Wenn vergleichbare Prozesse in anderen Mondmeeren stattgefunden haben, können Astronauten Gesteine zurückbringen, die dieses Szenario bestätigen oder widerlegen.
Die Datierung mittels Radioisotopen
Die Datierung mittels Radioisotopen ist eine wissenschaftliche Methode, die es ermöglicht, das Alter von Gesteinen durch Messung des Zerfalls radioaktiver Elemente, die sie enthalten, zu bestimmen. Bestimmte Isotope wie Kalium-40 oder Uran-238 wandeln sich allmählich in andere Elemente um, mit einer konstanten Geschwindigkeit, die Halbwertszeit genannt wird. Durch die Analyse der Verhältnisse zwischen Mutter- und Tochterisotop können Geologen die Zeit berechnen, die seit der Bildung des Gesteins vergangen ist.
Diese Technik basiert auf dem Prinzip, dass Mineralien beim Kristallisieren radioaktive Atome einschließen. Sobald das System geschlossen ist, beginnt der radioaktive Zerfall und folgt einer vorhersehbaren Kurve. Für den Mond, wo die geologische Aktivität quasi nicht existiert, bleiben die radioaktiven Uhren oft seit Milliarden von Jahren intakt und bieten extrem präzise Datierungen.
Technologische Fortschritte haben es ermöglicht, diese Messungen zu verfeinern und die Fehlermargen auf nur wenige Millionen Jahre zu reduzieren. Dies ermöglicht die Unterscheidung zwischen eng beieinander liegenden Ereignissen in der Mondgeschichte, wie der Bildung verschiedener Einschlagsbecken.
In der Planetologie ist die radioisotopische Datierung wichtig, um vergleichende Chronologien zwischen Himmelskörpern zu erstellen. Sie hilft, die Geschichte des Sonnensystems zu rekonstruieren, indem sie zuverlässige zeitliche Bezugspunkte liefert, die entscheidend sind, um die Entwicklung der Planeten und ihrer ursprünglichen Umgebungen zu verstehen.
Quelle: Geophysical Research Letters